[發明專利]一種基于自主學習的ZC雙系宕機故障預警方法與裝置

有效

• 申請號: 201410578909.5
• 申請日: 2014-10-24
• 公開（公告）號: CN104460651A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 楊揚;劉保生
• 申請（專利權）人: 北京交控科技有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

技術領域

本發明涉及自動控制技術領域，尤其涉及一種基于自主學習的ZC雙系宕機故障預警方法與裝置。

背景技術

目前，城市軌道交通信號控制系統控制列車運行，保證行車安全和高校運營，是軌道交通的核心系統。信號系統的故障與運營關系密切，將直接影響安全行車和旅客出行，當信號系統故障時，可能造成封站，降低運營效率，甚至造成大面積停運，對整個城市的交通情況都可能產生嚴重影響。

具體地，ZC(Zone?Conductor，區域控制器)是基于通信的列車控制系統(CBTC)的地面核心控制設備，是實現移動閉塞的必備設備。ZC子系統作為涉及行車安全的設備，其能否安全可靠運行將直接影響整個CBTC系統的安全運營和線路同行效率，而對ZC設備的故障進行預警，以便及時維護減少故障率，則對運營維護起著至關重要的作用。

進一步地，目前信號系統維護和故障處理方式存在以下缺陷：1)故障發生后，在子系統維護工作站上給出相關提示，由維護人員現場人工確認并進行維護維修；2)對于影響行車安全和設備正常工作的子系統發生故障后，將導致系統降級，降低運營效率和安全性；3)不具備設備故障分析和預警功能，僅能在故障發生并造成影響后再進行故障處理，且故障發生及處理過程如圖1所示。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是如何快速、高效且準確的為ZC系統運行時，提供良好的預警手段的關鍵問題。

為此目的，本發明提出了一種基于自主學習的ZC雙系宕機故障預警方法，包括具體以下步驟：

S1：選取ZC系統正常運行時的運行參數；

S2：當ZC系統宕機時，對所述運行參數進行記錄；

S3：通過自主學習算法，計算記錄的所述運行參數的頻繁項集；

S4：分析所述頻繁項集獲取ZC系統宕機時的預警參數并將所述預警參數進行存儲生成預警參數數據庫；

S5：ZC系統正常運行時，監測所述運行參數，當所述運行參數達到預警參數的預設預警范圍時，發出故障預警信息。

進一步地，所述步驟S3還包括：通過自主學習算法獲得關聯規則。

具體地，所述運行參數為多個，包括：ZC雙系之間通信數據反饋時間超時、雙機內存數據不一致、硬同步FPGA信號超時、ZC主機與通信控制器通信異常、系內主機之間表決數據超時和/或系間表決數據超時。

具體地，所述自主學習算法通過連接步和剪枝步兩種方式計算得到所述多個運行參數的頻繁項集。

為此目的，本發明提出了一種基于自主學習的ZC雙系宕機故障預警裝置，包括：

選取模塊，用于選取ZC系統正常運行時的運行參數；

記錄模塊，用于當ZC系統宕機時，對所述運行參數進行記錄；

計算模塊，用于通過自主學習算法，計算記錄的所述運行參數的頻繁項集；

獲取生成模塊，用于分析所述頻繁項集獲取ZC系統宕機時的預警參數并將所述預警參數進行存儲生成預警參數數據庫；

預警模塊，用于ZC系統正常運行時，監測所述運行參數，當所述運行參數達到預警參數的預設預警范圍時，發出故障預警信息。

進一步地，所述獲取生成模塊，還用于通過自主學習算法獲得關聯規則。

具體地，所述運行參數為多個，包括：ZC雙系之間通信數據反饋時間超時、雙機內存數據不一致、硬同步FPGA信號超時、ZC主機與通信控制器通信異常、系內主機之間表決數據超時和/或系間表決數據超時。

具體地，所述自主學習算法通過連接步和剪枝步兩種方式計算得到所述多個運行參數的頻繁項集。

本發明公開一種基于自主學習的ZC雙系宕機故障預警方法，通過分析ZC系統設計方案，選取ZC系統相關運行參數并對ZC宕機時的系統參數進行數據記錄，通過自主學習算法，計算得出ZC系統參數的頻繁項集，得出ZC宕機的預警參數，繼而再通過自主學習算法，由頻繁項集找到關聯規則，為ZC宕機時的故障分析提供數據支撐，形成經驗數據庫，當ZC系統條件參數達到預警范圍時，給出預警信息，及時通知維護人員。本發明還公開了一種基于自主學習的ZC雙系宕機故障預警裝置。

附圖說明

通過參考附圖會更加清楚的理解本發明的特征和優點，附圖是示意性的而不應理解為對本發明進行任何限制，在附圖中：

圖1示出了現有技術的步驟流程圖；

圖2示出了本發明實施例中的一種基于自主學習的ZC雙系宕機故障預警方法的步驟流程圖；

圖3示出了ZC系統采用二乘二取二的雙機熱備平臺原理框圖；