专利名称：一种用于gsm-r系统中的数据分析装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种数据分析技术，具体地说，是涉及一种用于GSM-R系统中的数据分析装置和方法。
背景技术：
在铁路运输中，保证运输过程的安全性与可靠性是铁路运输系统正常运转的首要任务。为此，就需要提供相应的方法和手段来对安全性和可靠性提供保障。通过在各机务段、车站等地点对GSM-R系统(铁路移动通信系统，GSM for Railways system)的设备数据执行例行检测和分析，达到对GSM-R系统设备状态的定期了解，保证设备运转的正确性和完好性，从而保障运输过程的安全与可靠。GSM-R系统是专门为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统，属于专用移动通信的一种，专用于铁路的日常运营管理，是非常有效的调度指挥通信工具。它在GSMPhase2+的规范协议的高级语音呼叫功能，如组呼、广播呼叫、多优先级抢占和强拆业务的基础上，加入了基于位置寻址和功能寻址等功能，适用于铁路通信特别是铁路专用调度通信的需要。主要提供无线列调、编组调车通信、区段养护维修作业通信、应急通信、隧道通信等语音通信功能，可为列车自动控制与检测信息提供数据传输通道，并可提供列车自动寻址和旅客服务。GSM-R系统如今已经广泛应用与铁路运输中，对系统中数据的筛选和分析是一个庞大的工作量，在现有技术中，还没有一种能够对GSM-R系统中的数据进行有效分析、较准确定位目标查询数据、以高效及时地定位故障的技术。
发明内容
本发明提供一种用于GSM-R系统中的数据分析装置和方法，以解决现有技术中的不足。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于GSM-R系统中的数据分析装置，其特征在于，包括数据读取单元，从配置的路径读取列尾数据文件和/或包含业务数据信息的业务数据文件；数据预处理单元，用于对所读取的列尾数据文件和/或业务数据文件进行预处理，以将各文件中的数据转化为至少包括设定的数据类型、记录时间、数据内容元素的数据元组；数据查询单元，用于根据用户基于数据类型和/或记录时间所设定的查询条件，查询相应的数据元组。进一步，该装置还包括所述数据读取单元从指定时间段读取所述业务数据文件。进一步，该装置还包括所述数据类型包括交互信息类型、设置信息类型、维护信息类型、通话信息类型、调度命令信息类型、列尾信息类型和/或列车防护报警设备单元信息类型。进一步，该装置还包括数据导出单元，用于将查询结果以文档的形式导出。进一步，该装置还包括语音读取单元，用于从指定路径中读取包含语音数据信息的语音数据文件，并生成能够被计算机播放的音频文件；语音预处理单元，用于将所读取的语音数据文件翻译成能够播放的音频文件，并生成分别与所读取的语音数据文件和翻译后的音频文件相对应的语音索引记录和音频索引记录；语音信息显示单元，用于显示所述语音索引记录和所述音频索引记录。进一步，该装置还包括语音播放单元，用于播放翻译后的音频文件。进一步，该装置还包括信息查询显示单元，用于显示所述数据查询单元的查询结
: O本发明还提供一种用于GSM-R系统中的数据分析方法，其特征在于，包括以下步骤从配置的路径读取列尾数据文件和/或包含业务数据信息的业务数据文件；对所读取的列尾数据文件和/或业务数据文件进行预处理，以将各文件中的数据转化为至少包括设定的数据类型、记录时间、数据内容元素的数据元组；根据用户基于数据类型和/或记录时间所设定的查询条件，查询相应的数据元组。进一步，该方法还包括在配置所述路径之后，对所述路径进行检测，若检测路径未成功，则给出配置路径未成功的提示；若检测路径成功，则进行文件的读取。进一步，该方法还包括设置信息查询类型包括时间段设置和/或信息类型设置。与现有技术相比，本发明具有以下优点本发明通过对GSM-R系统运行的数据进行归类、查询、分析，能够使业务人员方便、快捷的找到所需要的数据内容，甚至快速定位异常数据，减少业务人员的工作量，提高业务人员的工作效率。此外，本发明可以方便地与其它的记录单元进行配合衔接，具备良好的扩展性。并且能够保证机车综合无线通信设备记录单元工作要求，确定GSM-R系统中的记录单元数据分析系统中的功能模块，针对机车综合无线通信设备记录单元的语音和数据进行分析，试验GSM-R记录单元数据分析系统的功能，充分保证该系统的实用性。本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中图1为根据本发明实施例一的用于GSM-R系统中的数据分析装置的结构示意图；图2为根据本发明实施例二的用于GSM-R系统中的数据分析装置的结构示意图；图3为根据本发明实施例三的用于GSM-R系统中的数据分析方法的基本流程图；图4为根据本发明实施例三的用于GSM-R系统中的数据分析方法的详细流程图。
具体实施例方式以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。实施例一图1为根据本发明实施例一的用于GSM-R系统中的数据分析装置的结构示意图，下面参照图1详细说明该装置的组成。该数据分析装置包括数据读取单元10、数据预处理单元15、数据查询单元20。各个单元的处理情况如下数据读取单元10用于从指定的路径读取列尾数据文件和/或包含业务数据信息的业务数据文件。该指定的路径可以指外部存储设备中的地址，该外部存储设备可包括USB存储器和/或硬盘，或其它计算机领域常用的存储设备。该指定的路径可以由业务人员进行人工指定，也可以在本单元中预先配置默认路径。优选的，该数据读取单元10对业务数据文件的读取可以在指定的时间段内进行。在指定了时间段后，数据读取单元10自动在时间段开始时从指定的路径(例如，移动硬盘等存储设备)读取业务数据文件，若未能成功读取，则给予提示。数据预处理单元15，对所读取的列尾数据文件和/或业务数据文件进行预处理，以将各文件中的数据转化为至少包括设定的数据类型、记录时间、数据内容等元素的数据元组。数据类型可以根据故障分析人员的故障定位目标而设定，例如，可包括交互信息类型、设置信息类型、维护信息类型、通话信息类型、调度命令信息类型、800M货列尾信息类型、450M列尾信息类型、客车列尾信息类型(简称KLW信息类型)、GSM-R列尾信息类型和/或LBJ(列车防护报警设备)单元信息类型等。记录时间指机车记录该数据元组的数据内容的时间。记录时间可以精确到分钟甚至秒。由于经过预处理后，单个文件对应于大量的数据元组，因此，为了提高查询效率，优选地将预处理后的数据元组存储在数据库中，以提高查询效率。此外，可基于数据类型将列尾数据文件和/或业务数据文件中相同的数据内容映射至不同的两个以上(含两个)数据元组。例如，一条信息内容即可以被预处理为即是450M列尾信息类型，也是维护信息类型，此时，该条信息内容对应于两个数据元组，这两个数据元组的数据内容相同，数据类型分别为450M列尾信息类型和维护信息类型。这样，能够有效地关联列尾数据文件和业务数据文件中的信息内容。本发明发明人注意到传统的GSM-R数据分析装置以文件作为最小粒度来进行查询，这不利于准确定故障分析人员高效而准确定位故障信息。因此，在本发明的数据预处理单元15将文件数据转换为数据元组并存储在数据库中，从而减小了数据粒度，并提高了查询速度。此外，本发明的发明人还注意到业务数据文件和/或列尾文件，传统的GSM-R数据分析装置不能有效地将业务数据文件和列尾文件中数据相关联的展示给故障分析人员从而方便故障分析人员进行故障分析，通过将文件粒化为多个数据元组，并使得每个数据元组信息包括设定类型元素(尤其是交互信息类型、维护信息类型、通话信息类型和调度命令信息类型等)和时间元素，尤其使得业务数据文件和列尾文件中的信息能够通过时间元素和设定类型等相关联，进而使得故障分析人员能够同时定位业务数据文件和列尾文件中的故障相关信息。利用数据预处理单元15的预处理，可以更快速、更准确有效地定位并展示给故障分析人员，将在后续的数据查询单元20中详细说明。数据查询单元20根据用户基于数据类型和/或记录时间所设定的查询条件以及数据预处理单元15得到的数据元组，查询相应的数据元组。数据查询单元20读取用户基于数据类型、记录时间所设定的查询条件。例如，查询条件可以为“记录时间段从2010年08月至20日08:00至2010年08月至20日08:30，数据类型为交互信息类型”。读取该查询条件后，利用例如数据库查询技术对数据元组进行查询，以快速定位2010年08月至20日是上8点至8点半、且数据类型为交互信息类型的数据。这样，故障分析人员无需分别查看业务数据文件和列尾数据文件，也无需看记载了整个记载了 2010年08月至20日是上8点至8点半的信息的全部数据文件。优选地，本发明的还包括信息查询显示单元30，用于显示数据查询单元20的查询结果。显示方式可采用列表型，业务人员可通过选择列表中的条目对业务数据信息的详情进行查询，列表可根据数据的条目数量分为多页显示。优选地，数据分析装置还包括数据导出单元40。数据导出单元40用于将查询结果以文档的形式导出。数据导出单元40将根据查询类型所查询到的结果形成文档文件，例如Excel文件。并保存在本数据分析装置中，用于业务人员存档或转移数据等其它操作。优选的，数据导出单元40还可以将查询结果进行打印。第二实施例本实施例是基于第一实施例的改进。在本实施例中，除包括第一实施例的各单元外，还包括语音读取单元50、语音预处理单元60，语音查询单元70。优选地，还包括语音信息显示单元80和/或语音播放单元85，如图2中所示。语音读取单元50用于从指定路径中读取包含语音数据信息的语音数据文件，并生成能够被计算机播放的音频文件。语音数据文件可以与业务数据文件存储在相同的介质中。在本实施例中，优选的存储在GSM-R系统的记录单元中，语音数据文件中记录了已加密的十六进制的语音数据信息。语音预处理单元60首先将语音读取单元50所读取的语音数据文件翻译成计算机能够播放的音频文件，并生成分别与语音读取单元50所读取的语音数据文件和翻译后的音频文件相对应的语音索引记录和音频索引记录。语音索引记录至少包括记录时间，播放长度。音频索引记录至少包括文件名、音频长度、记录时间。需要说明的是，由于语音数据文件的文件名为记录时间，因此语音索引中无需增加文件名字段。优选地，将原数据索引记录和新数据索引记录分别存储在数据库中语音索引表和音频索引表中。也就是说，语音索引表中的各条记录与各个语音数据文件一一对应，而音频索引表中的各记录与翻译后的各个音频文件一一对应。该音频时间信息至少包括机车录制该文件中所保存的语音信息段的起始时间，优选地还可包括终止时间。更具体地，语音预处理单元60通过特定的解密装置翻译成计算机能播放的语音。例如，在一条完整的语音记录信息翻译完成后，生成例如WAV格式等计算机能够播放的音频文件。这样，通过上述预处理，可以将语音文件映射至数据库中的索引记录，从而大大加快了故障分析人员对故障的定位效率。在传统的处理方式中，一般采用记载了记录时间的文件名来进行排序和查询，但是这种排序方式不够灵活，尤其是在机车系统文件量大，故障排除工作要求较高效率的情况下，传统的排序查询方式无法满足效率要求。基于语音预处理单元60的预处理，语音查询单元70可根据用户基于语音索引记录和/或音频索引记录所设定的查询条件，快速地查询用户所要查询的音频文件。优选地，语音预处理单元60还可将语音数据文件翻译成多个音频文件，此时，一条语音索引记录对应于多条音频索引记录。这样有助于减小查询粒度，以进一步提高故障分析人员的工作效率。优选的，可以通过，语音信息显示单元80来显示语音预处理单元60生成的语音索引记录和音频索引记录。此外，还可以通过语音播放单元85播放翻译后的音频文件。这样，业务人员可以选择所显示的任意音频文件所对应的索引记录，并点击播放该音频文件。此外，在播放音频文件时，可通过语音信息显示单元80显示播放进度。利用本实施例的数据分析装置，业务人员可以对GSM-R系统中所记录的业务数据信息和语音数据信息进行查询，从而能够根据数据所体现的信息分析GSM-R系统是否出现故障，并在故障发生时能分析出GSM-R系统设备的故障情况和查找故障可能的原因。实施例三图3示出了根据本发明实施例三的用于GSM-R系统中的数据分析方法的基本流程图，图4示出了根据本发明实施例三的用于GSM-R系统中的数据分析方法的详细流程图，下面参照图3和图4说明该方法的各步骤。步骤S310，从配置的路径读取列尾数据文件和/或包含业务数据信息的业务数据文件。首先要配置读取文件的路径，即从指定的路径读取包含业务数据信息的业务数据文件和包含语音数据信息的语音数据文件。该指定的路径可以指外部存储设备中的地址，该外部存储设备可包括USB存储器和/或硬盘，或其它计算机领域常用的存储设备。该指定的路径可以由业务人员进行人工指定来配置，也可以预先配置默认路径。在配置读取文件路径之后，对文件路径进行检测，若检测路径未成功，则给出配置路径未成功的提示，若检测路径成功，则进行文件的读取。读取的文件主要包括两个方面业务数据文件和语音数据文件。对于业务数据文件，一方面指在GSM-R系统中所记录的业务数据文件，另一方面是指在特定目录下的存储的列尾数据文件。分别对两方面的业务文件数据进行读取以用于后续的查询步骤。优选的，对业务数据文件的读取可以在指定的时间段内进行，在指定了时间段后，自动在时间段开始时从指定的路径读取业务数据。
步骤S320，对所读取的列尾数据文件和/或业务数据文件进行预处理，以将各文件中的数据转化为至少包括设定的数据类型、记录时间、数据内容元素的数据元组。数据类型可以根据故障分析人员的故障定位目标而设定，例如，可包括交互信息类型、设置信息类型、维护信息类型、通话信息类型、调度命令信息类型、800M货列尾信息类型、450M列尾信息类型、客车列尾信息类型(简称KLW信息类型)、GSM-R列尾信息类型和/或LBJ(列车防护报警设备)单元信息类型等。记录时间指机车记录该数据元组的数据内容的时间。记录时间可以精确到分钟甚至秒。由于经过预处理后，单个文件对应于大量的数据元组，因此，为了提高查询效率，优选地将预处理后的数据元组存储在数据库中，以提高查询效率。此外，可基于数据类型将列尾数据文件和/或业务数据文件中相同的数据内容映射至不同的两个以上(含两个)数据元组。例如，一条信息内容即可以被预处理为即是450M列尾信息类型，也是维护信息类型，此时，该条信息内容对应于两个数据元组，这两个数据元组的数据内容相同，数据类型分别为450M列尾信息类型和维护信息类型。这样，能够有效地关联列尾数据文件和业务数据文件中的信息内容。本发明的发明人注意到传统的GSM-R数据分析装置以文件作为最小粒度来进行查询，这不利于准确定故障分析人员高效而准确定位故障信息。因此，在本实施例中的步骤S320将文件数据转换为数据元组并存储在数据库中，从而减小了数据粒度，并提高了查询速度。此外，本发明的发明人还注意到业务数据文件和/或列尾文件，传统的GSM-R数据分析装置不能有效地将业务数据文件和列尾文件中数据相关联的展示给故障分析人员从而方便故障分析人员进行故障分析，通过将文件粒化为多个数据元组，并使得每个数据元组信息包括设定类型元素(尤其是交互信息类型、维护信息类型、通话信息类型和调度命令信息类型等)和时间元素，尤其使得业务数据文件和列尾文件中的信息能够通过时间元素和设定类型等相关联，进而使得故障分析人员能够同时定位业务数据文件和列尾文件中的故障相关信息。步骤S330，根据用户基于数据类型和/或记录时间所设定的查询条件，查询相应的数据元组在对所读取的列尾数据文件和/或业务数据文件进行预处理之后，下一步就是对业务数据文件中的业务数据信息进行查询。对业务数据信息进行查询之前，首先要通过对读取的业务数据文件进行查询类型的设置，从而根据设置对指定类型的业务数据信息进行查询。设置查询类型包括时间段设置和信息类型设置。对时间段的设置是指对业务数据信息中一定时间段内的数据进行查询，也就是从时间上对业务数据信息进行筛选。同样，信息类型设置就是从信息类型上对业务数据信息进行筛选，选出业务人员需要的信息类型用于查询。在设置信息类型时，可以从中选择指定的一个或多个类型，也可以指定全部类型。优选的，对信息查询类型的设置步骤也可以在业务数据文件读取之间进行，从而使业务数据文件在读取之后可直接进行信息的查询。在对需要查询的信息类型进行设置之后，可执行对业务数据进行查询的步骤，并将查询结果显示给业务人员。设置的查询类型，从读取的业务数据文件中筛选出符合查询类型的业务数据信息，并显示给业务人员。显示方式可采用列表型，业务人员可通过选择列表中的条目对业务数据的详情进行查询，列表可根据数据的条目数量分为多页显示。查询结果可以以文档的形式导出。对根据查询类型所查询到的结果形成文档文件，例如Excel文件。并保存在本地，用于业务人员存档或转移数据等其它操作。此外，还可以将查询结果进行打印。以上是本实施例中对于业务数据文件的读取、预处理、查询和查看等过程的描述，下面参照图4介绍对语音数据文件的处理过程。语音数据文件是从配置的读取文件路径中读取的，语音数据文件可以与业务数据文件存储在相同的介质中，本实施例中优选存储在GSM-R系统的记录单元中，其中包含已加密的十六进制的语音数据信息，需要通过特定的解密方式来翻译成计算机能播放的语音。在本实施例中，在一条完整的语音数据信息翻译完成后，生成例如WAV格式的音频文件，便于业务人员以后的查询和问题分析。生成的音频文件可显示给业务人员，同样可以通过列表方式显示所有音频文件，业务人员可以选择任意显示的音频文件，并能够对该音频文件进行播放。此外，在播放音频文件时，可同时显示该文件的播放进度。利用本实施例的数据分析方法，业务人员可以对GSM-R系统中所记录的业务数据信息和语音数据信息进行查询，从而能够根据数据所体现的信息分析GSM-R系统是否出现故障，并在故障发生时能分析出GSM-R系统设备的故障情况和查找故障可能的原因。本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
权利要求
1.一种用于GSM-R系统中的数据分析装置，其特征在于，包括数据读取单元，从配置的路径读取列尾数据文件和/或包含业务数据信息的业务数据文件；数据预处理单元，用于对所读取的列尾数据文件和/或业务数据文件进行预处理，以将各文件中的数据转化为至少包括设定的数据类型、记录时间、数据内容元素的数据元组；数据查询单元，用于根据用户基于数据类型和/或记录时间所设定的查询条件，查询相应的数据元组。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述数据读取单元从指定时间段读取所述业务数据文件。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述数据类型包括交互信息类型、设置信息类型、维护信息类型、通话信息类型、调度命令信息类型、列尾信息类型和/或列车防护报警设备单元信息类型。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括数据导出单元，用于将查询结果以文档的形式导出。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括语音读取单元，用于从指定路径中读取包含语音数据信息的语音数据文件，并生成能够被计算机播放的音频文件；语音预处理单元，用于将所读取的语音数据文件翻译成能够播放的音频文件，并生成分别与所读取的语音数据文件和翻译后的音频文件相对应的语音索引记录和音频索引记录；语音信息显示单元，用于显示所述语音索引记录和所述音频索引记录。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括语音播放单元，用于播放翻译后的音频文件。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的装置，其特征在于，还包括信息查询显示单元，用于显示所述数据查询单元的查询结果。
8.一种用于GSM-R系统中的数据分析方法，其特征在于，包括以下步骤从配置的路径读取列尾数据文件和/或包含业务数据信息的业务数据文件；对所读取的列尾数据文件和/或业务数据文件进行预处理，以将各文件中的数据转化为至少包括设定的数据类型、记录时间、数据内容元素的数据元组；根据用户基于数据类型和/或记录时间所设定的查询条件，查询相应的数据元组。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在配置所述路径之后，对所述路径进行检测，若检测路径未成功，则给出配置路径未成功的提示；若检测路径成功，则进行文件的读取。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，设置信息查询类型包括时间段设置和/或信息类型设置。
全文摘要
本发明公开了一种用于GSM-R系统中的数据分析装置和方法，所述装置包括数据读取单元，从配置的路径读取列尾数据文件和/或包含业务数据信息的业务数据文件；数据预处理单元，用于对所读取的列尾数据文件和/或业务数据文件进行预处理，以将各文件中的数据转化为至少包括设定的数据类型、记录时间、数据内容元素的数据元组；数据查询单元，用于根据用户基于数据类型和/或记录时间所设定的查询条件，查询相应的数据元组。本发明通过对GSM-R系统运行的数据进行归类、查询、分析，能够使业务人员方便、快捷的找到所需要的数据内容，甚至快速定位异常数据，减少业务人员的工作量，提高业务人员的工作效率。
文档编号G06F17/30GK102567519SQ201110447750
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月28日 优先权日2011年12月28日
发明者严小生, 冷盛翔, 熊道权, 王涣涣, 田秀华 申请人:北京世纪东方国铁科技股份有限公司