[發明專利]一種列車動力學指標監測計算集群

在審

• 申請號: 202111362228.1
• 申請日: 2021-11-17
• 公開（公告）號: CN114088429A
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 吳志強;王亞楠;王明兆
• 申請（專利權）人: 北京國信會視科技有限公司
• 主分類號: G01M17/08
• 分類號: G01M17/08;H04L67/02;H04L67/12
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 于國強

本發明涉及軌道交通監測系統領域，尤其涉及一種列車動力學指標監測計算集群，包括監測機和前置處理器，監測機和前置處理器設置在列車的每節車廂內；同節車廂內的監測機與前置處理器相互連接，不同車廂內的監測機之間依次連接并分別與TCMS系統連接；所述前置處理器還連接有多個傳感器，用于采集對應車廂的動力學數據；所述監測機用于對應車廂的動力學指標監測和故障分析；所述監測機配置為主機和從機，所述主機既作為對應車廂的從機，還用于維護列車級信息并共享于所有從機；所述主機與地面服務器連接，用于接收從機的對地數據并實現車地數據傳輸。本發明提升了系統的健壯性和安全性，實現了海量在線監測狀態數據的高效對地傳輸。

技術領域

本發明涉及軌道交通監測系統領域，尤其涉及一種列車動力學指標監測計算集群。

背景技術

現有技術中的列車動力學指標監測采用監測設備收集列車上的傳感器數據后通過車地數據傳輸將收集到的列車運行數據下發至地面服務器，再由地面服務器完成對車輛動力學指標的計算與輸出。然而現有技術中只能單個監測設備完成所在單節車廂的動力學性能監測，無法監測整個列車；并且車載監測設備只能完成初步的在線監測功能，難以實現對較為全面整體的性能檢測、故障分析、預警和告警功能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種列車動力學指標監測計算集群，從而解決現有技術中存在的前述問題。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種列車動力學指標監測計算集群，所述計算集群包括監測機和前置處理器，監測機和前置處理器設置在列車的每節車廂內；同節車廂內的監測機與前置處理器相互連接，不同車廂內的監測機之間依次連接并分別與TCMS系統連接；所述前置處理器還連接有多個傳感器，用于采集對應車廂的動力學數據；所述監測機用于對應車廂的動力學指標監測和故障分析；所述監測機分別配置為主機和從機，所述主機既作為對應車廂的從機，還用于維護列車級信息并共享于所有從機；所述主機與地面服務器連接，用于接收從機的對地數據并實現車地數據傳輸。

優選的，所述列車級信息包括列車各車廂基礎信息、診斷故障字典、自診斷故障字典、部件庫信息、列車設備點位配屬信息和對地數據通訊設置信息。

優選的，所述從機配置為：根據所述前置處理器的輸出數據和所述主機的列車級信息，通過診斷算法模型運算輸出動力學指標監測結果和自診斷故障信息，存入本地數據庫后發送至所述主機。

優選的，所述監測機上配置有記錄主機與從機的通訊狀態信息的通訊狀態表，所述通訊狀態表包括含有主機IP地址的IP列表、當前通訊狀態和最后通訊狀態變化時間；所述從機配置為每隔一定間隔時間向主機發送心跳包以確認當前通訊狀態，若當前通訊狀態發生變化則更新所述通訊狀態表。

優選的，所述從機配置為：能夠向所述通訊狀態表中任一通訊正常的主機請求讀取數據；所述從機向主機寫入數據時，需要向所述通訊狀態表中所有通訊正常的主機寫入數據；若所述通訊狀態表中存在通訊故障的主機則待其恢復通訊正常后重新寫入數據。

優選的，所述前置處理器配置為通過AD處理單元接收所述傳感器的輸出數據，并采用多線程協作方式將傳感器的輸出數據和設備自檢信息預處理后發送至所述監測機。

優選的，所述前置處理器的多線程協作方式包括：

主線程：根據配置文件獲取包含傳感器類型、數據通道表、數據類型、采樣頻率、濾波配置的配置信息，初始化并啟動運行采樣線程、解析線程、發送線程和自檢線程；

采樣線程：輪詢獲取所述AD處理單元輸出的實時采樣數據，并基于所述配置信息進行有序存儲；

解析線程：獲取采樣線程存儲的采樣數據，對數據進行解析、分類、濾波、組包后存入發送線程的發送隊列；

發送線程：將發送隊列中的數據發送至主機，并監測發送狀態；