本发明涉及轨道交通技术领域，具体地涉及信号设备故障诊断方法和诊断系统。
背景技术
现有技术中，通过微机监测有关列车运行相关数据，由人工逐一对数据和生成的曲线进行分析，以辨别出病态数据，从而达到预防或解决信号设备故障的目的。但是，通过微机监测得到的数据量非常庞大，这导致人工分析监测数据的劳动强度大、时效性差。并且这种分析方法的分析质量也是因人而异的，例如在捕捉瞬间变化、数据关联性分析以及对历史数据比较分析等方面，人工分析是难以胜任的。
技术实现要素：
本发明实施例的目的是提供一种信号设备故障诊断方法和诊断系统，用于解决上述技术问题中的一者或多者。
为了实现上述目的，本发明实施例提供一种信号设备故障诊断方法，该方法包括：实时获取铁路运行数据；根据所述铁路运行数据和联锁表进行仿真运算；以及根据所述仿真运算的结果和所获取的铁路运行数据，确定信号设备故障原因
可选的，该方法包括：在信号机非正常关闭时，确定所述信号机非正常关闭的时间点为当前时间点，并判定所述当前时间点是否处于天窗点内；在所述当前时间点不处于天窗点内的情况下，确定所述铁路运行数据中的全部数据是否出现异常现象；在所述全部数据未出现异常现象时，判断所述信号机是否在列车经过以后在预定时间内关闭；在确定所述信号机在列车经过以后在所述预定时间内关闭的情况下，获取除非正常关闭的信号机以外的全部信号机的当前状态、所述当前时间点的前一个时间点的状态；在所述除非正常关闭的信号机以外的全部信号机的当前状态和所述当前时间点的前一个时间点的状态未出现异常时，确定所述非正常关闭的信号机的类型；在所述非正常信号机为调车信号机时，确定所述调车信号机的当前状态是否由点亮状态变为关闭状态；在确定所述调车信号机的当前状态由点亮状态变为关闭状态的情况下，根据所获取的获取除非正常关闭的信号机以外的全部信号机的当前状态、所述当前时间点的前一个时间点的状态以及联锁表进行仿真，确定所述调车信号机所在进路的全部道岔的仿真状态；获取所述调车信号机所在进路的全部道岔的当前状态；以及在所述全部道岔的任一道岔的仿真状态和当前状态不一致时，确定道岔失表导致调车信号机非正常关闭。
可选的，数据出现异常现象包括以下中的一者或多者：数据中断、超出阈值或逻辑错误。
可选的，该方法包括：根据所获取的铁路运行数据，确定接发车显示方向与列车行驶方向是否一致；在所述接发车显示方向与列车行驶方向一致的情况下，且进站信号机显示的信号为绿色灯光或黄色灯光时，根据轨道电路检测的信息和联锁表进行仿真，确定二接近的轨道电路发送的仿真码型和一接近的轨道电路发送的仿真码型；确定后排区段是否被占用；在后排区段未被占用时，确定后排区段无红光带，并确定后排区段的轨道电路发送的仿真码型为绿码；在后排区段被占用时，确定后排区段有红光带，并确定后排区段的轨道电路依次发送的仿真码型为红黄码、黄码、绿黄码和绿码；在轨道电路发送的实际码型与仿真码型不一致时，确定地面区段的轨道电路发码错误。
可选的，该方法包括：根据所获取的铁路运行数据，确定接发车显示方向与列车行驶方向是否一致；在所述接发车显示方向与列车行驶方向一致的情况下，且进站信号机显示的信号为红色灯光、一个黄色闪光和一个黄色灯光、一个白色灯光和一个红色灯光或两个黄色灯光时，根据轨道电路检测的信息和联锁表进行仿真，确定二接近的轨道电路发送的仿真码型、一接近的轨道电路发送的仿真码型和后排区段的轨道电路发送的仿真码型；确定再后排区段是否被占用；在再后排区段未被占用时，确定再后排区段无红光带，并确定再后排区段的轨道电路发送的仿真码型为绿码；在再后排区段被占用时，确定再后排区段有红光带，并确定再后排区段的轨道电路依次发送的仿真码型为红黄码、黄码、绿黄码和绿码；以及在轨道电路发送的实际码型与仿真码型不一致时，确定地面区段的轨道电路发码错误。
可选的，该方法包括：根据所获取的铁路运行数据，确定接发车显示方向与列车行驶方向是否一致；在所述接发车显示方向与列车行驶方向相反的情况下，根据本臂信号机的状态、反向信号机显示的信号、轨道电路检测的信息和联锁表进行仿真，确定一离去的轨道电路发送的仿真码型；再向后区段的轨道电路发送的仿真码型为反向运行码；以及在轨道电路发送的实际码型与仿真码型不一致时，确定地面区段的轨道电路发码错误。
相应的，本发明实施例还提供了一种信号设备故障诊断系统，该系统包括：存储模块，存储有指令；以及处理模块，所述指令用于使得所述处理模块能够执行本申请实施例中任一项所述的信号设备故障诊断方法。
可选的，该系统还包括示警模块，所述处理模块用于在确定信号设备故障时控制所述示警模块发出示警信号。
可选的，所述存储模块还用于存储所述联锁表，以及存储异常数据、故障原因、仿真结果中的一者或多者。
另一方面，本发明提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行本申请上述任一项所述的信号设备故障诊断方法。
通过上述技术方案，根据获取的铁路运行数据和联锁表进行仿真运算，并根据仿真运算的结果和实际运行的结果进行比对，可以及时确定异常数据和信号设备故障原因，有效改善了现有的通过人工分析数据的工作模式，提高了工作效率，还大大降低了信号设备故障对铁路运输的干扰。
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
图1是本发明实施例提供的信号设备故障诊断方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的信号设备故障诊断方法的流程图；
图3是本发明实施例提供的信号设备故障诊断系统的结构示意图。
附图标记说明
1存储模块2处理模块
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
图1是本发明实施例提供的信号设备故障诊断方法的流程图。如图1所示，该方法包括：实时获取铁路运行数据；根据铁路运行数据和联锁表进行仿真运算；以及根据仿真运算的结果和所获取的铁路运行数据，确定信号设备故障原因。
其中，在实时获取铁路运行数据的过程中可以通过各种现有的数据传输方式传输数据。例如有线通信方式和无线通信方式等。
其中，所述铁路运行数据包括设备信号开关量、电源屏电压、轨道电压、轨道相位角、移频发送器电压、移频发送器电流、移频接收器电压、移频发送器频率、移频接收器频率、道岔表示电压、信号机去线电流等数据。
本发明实施例提供了一种具体的信号设备故障诊断方法，其流程图如图2所示。
具体的，该方法包括实时获取铁路运行数据，在出现信号机非正常关闭时，将信号机非正常关闭的时间点作为当前时间点。其中，信号机非正常关闭是指信号机未在规定的情况下处于关闭状态。
首先，先判断当前时间点是否处于天窗点内。天窗点是指列车运行图中不铺画列车运行或调整、抽减列车运行，为施工和维修作业预留的时间。如果当前时间点处于天窗点内，则信号机关闭为正常工作状态，在施工完毕或维修完毕后，信号机将开始正常工作。
在当前时间点不处于天窗点内的情况下，判断所获取的铁路运行数据中的全部数据是否出现异常现象，如是否出现全体开关量中断现象、全体模拟量中断现象、数据超出阈值现象或数据逻辑错误现象等等。具体的，例如在发生全体开关量全部中断现象时，确定此时信号机关闭是由于以下任意一者或多者导致的：系统通讯问题、道岔定位/反位表示继电器数据中断或信号设备供电系统断电。还有可能是道岔未失表，但道岔定位/反位表示继电器故障导致信号机非正常关闭，或者是某一信号继电器同时发出0和1两种信号，进而确定该信号继电器故障等。
在确定全部数据均未出现异常现象时，判断信号机是否在列车经过以后在预定时间内关闭。由于信号机类型的不同，其功能和要求也是不一样的。例如，列车经过进站信号机以后，需要立刻关闭，而列车经过调车信号机以后，则需要延时一预设时间后再关闭，如果出现立刻关闭的现象则判定为调车信号机非正常关闭，此时需要进一步排查调车信号机非正常关闭的原因，以解决该故障。其中，所述预定时间的时长是可以根据实际工作自行设定的。例如，我们可以设定所述预定时间为3s，根据所获取的铁路运行数据，确定在列车经过信号机以后，该信号机是否在3s内关闭。
在判定信号机在列车经过以后在预定时间内关闭的情况下，获取除非正常关闭的信号机以外的全部信号机的当前状态、当前时间点的前一个时间点的状态，并确定除非正常关闭的信号机意外的其它信号机是否出现异常现象。
在除非正常关闭的信号机以外的全部信号机的当前状态和当前时间点的前一个时间点的状态均未出现异常时，根据所获取的有关非正常关闭的信号机的相关数据，确定非正常关闭的信号机的类型。一般信号机的类型包括进站信号机、出站信号机、调车信号机和进、出站兼调车信号机等。
在非正常信号机为调车信号机时，根据该调车信号机的当前状态和当前时间点的前一个时间点的状态确定是否出现由点亮状态变为关闭状态，即是否由白色灯光变为蓝色灯光。
在经过上述过程后，确定是调车信号机非正常关闭，且有关铁路运行的相关数据未出现异常，其它信号机也未出现异常现象。接下来需要进行进一步仿真工作，以确定该信号机非正常关闭的原因。
具体的，在确定调车信号机的出现非正常关闭的情况下，根据所获取的除非正常关闭的信号机以外的全部信号机的当前状态、所述当前时间点的前一个时间点的状态以及联锁表进行仿真，确定该调车信号机所在进路的全部道岔的仿真状态；根据所获取的铁路运行数据，确定调车信号机所在进路的全部道岔在当前时间点的当前状态；并将所述全部道岔的仿真状态与当前状态进行逐一对比，并且在全部道岔中的任一道岔的仿真状态和当前状态不一致时，确定道岔失表导致调车信号机非正常关闭。
道岔失去表示时，会导致道岔与信号机的联锁关系遭到破坏，进而使得进站信号无法开放，即在调车进路入口处设置的调车信号机非正常关闭。
通过本发明提供的技术方案，可以快速且准确地确定调车信号机非正常关闭是由哪条道岔失表造成的，工作人员确定失表道岔后，再确定道岔失表原因，即可快速修复由道岔失表导致的调车信号机非正常关闭这种故障。
本发明实施例还提供了一种信号设备故障诊断方法，用于确定地面区段是否发码错误，以及具体哪一区段发码错误。
该方法包括：所获取的铁路运行数据；在确定接发车显示方向与列车行驶方向的情况下，根据进站信号机的灯光颜色、轨道电路检测的信息和联锁表进行仿真，根据仿真结果和实时获取的铁路运行数据，确定是否出现发码错误故障。
具体的，在接发车显示方向与列车行驶方向一致，且进站信号机显示的信号为绿色灯光的情况下，根据仿真结果，确定二接近的轨道电路发送的仿真码型应为绿码或绿黄码，一接近的轨道电路发送的仿真码型应为绿码。另外，在后排区段未被占用时，确定后排区段无红光带，此时后排区段的轨道电路发送的仿真码型应全部为绿码；在后排区段被占用时，确定后排区段有红光带，此时后排区段的轨道电路依据其所在位置依次发送的仿真码型应为红黄码、黄码、绿黄码和绿码。在确定二接近的轨道电路、一接近的轨道电路或后排区段的轨道电路中任一段轨道电路发送的实际码型与仿真码型不一致时，确定该区段的轨道电路发送的仿真码型错误。
具体的，在接发车显示方向与列车行驶方向一致，且进站信号机显示的信号为黄色灯光的情况下，根据仿真结果，确定二接近的轨道电路发送的仿真码型应为黄码，一接近的轨道电路发送的仿真码型应为绿黄码。另外，在后排区段未被占用时，确定后排区段无红光带，此时后排区段的轨道电路发送的仿真码型应为绿码；在后排区段被占用时，确定后排区段有红光带，此时后排区段的轨道电路依据其所在位置依次发送的仿真码型应为红黄码、黄码、绿黄码和绿码。
具体的，在接发车显示方向与列车行驶方向一致，且进站信号机显示的信号为两个黄色灯光或者同时显示一个黄色闪灯和一个黄色灯光的情况下，根据仿真结果，确定二接近的轨道电路发送的仿真码型应该为黄黄闪码，一接近的轨道电路发送的仿真码型应为黄2闪码，后排区段的轨道电路发送的仿真码型应为绿黄码。另外，再后排区段未被占用时，确定再后排区段无红光带，此时再后排区段的轨道电路发送的仿真码型应为绿码；再后排区段被占用时，确定再后排区段有红光带，此时再后排区段的轨道电路依据其所在位置依次发送的仿真码型应为红黄码、黄码、绿黄码和绿码。
具体的，在接发车显示方向与列车行驶方向一致，且进站信号机同时显示一个红色灯光和一个白色灯光的情况下，根据仿真结果，确定二接近的轨道电路发送的仿真码型应为红白码，一接近的轨道电路发送的仿真码型应为黄码，后排区段的轨道电路发送的仿真码型应为绿黄码。另外，再后排区段未被占用时，确定再后排区段无红光带，此时再后排区段的轨道电路发送的仿真码型应为绿码；再后排区段被占用时，确定再后排区段有红光带，此时再后排区段的轨道电路依据其所在位置依次发送的仿真码型应为红黄码、黄码、绿黄码和绿码。
具体的，在接发车显示方向与列车行驶方向一致，且进站信号机的信号显示红色灯光的情况下，根据仿真结果，确定二接近的轨道电路发送的仿真码型应为红黄码，一接近的轨道电路发送的仿真码型应为黄码，后排区段的轨道电路发送的仿真码型应为绿黄码。另外，再后排区段未被占用时，确定再后排区段无红光带，此时再后排区段的轨道电路发送的仿真码型应为绿码；再后排区段被占用时，确定再后排区段有红光带，此时再后排区段的轨道电路依据其所在位置依次发送的仿真码型应为红黄码、黄码、绿黄码和绿码。
其中，所述二接近的轨道电路是指与车站最近区间的轨道电路区段，依照距离远近依次称为：二接近的轨道电路、一接近的轨道电路、后排区段的轨道电路和再后排区段的轨道电路。
另外，在接发车显示方向与列车行驶方向相反时，根据所获取的铁路运行数据确定本臂信号机是否全部灭灯，信号机灯丝继电器电流是否小于40ma，区间信号电源交流正(qxjz)和区间信号电源交流负(qxjf)是否正常，在全部满足条件的情况下，根据反向信号机显示的信号、轨道电路检测的信息和联锁表进行仿真，以确定是否是地面区段的轨道电路发码错误。
具体的，在接发车显示方向与列车行驶方向相反、本臂信号机全部灭灯、信号机灯丝继电器电流小于40ma、区间信号电源交流正(qxjz)和区间信号电源交流负(qxjf)正常，且反向信号机显示的信号为红色灯光的情况下，根据仿真结果，确定一离去的轨道电路发送的仿真码型应为红黄码，再向后区段的轨道电路发送的仿真码型全部应为反向运行码。
具体的，在接发车显示方向与列车行驶方向相反、本臂信号机全部灭灯、信号机灯丝继电器电流小于40ma、区间信号电源交流正(qxjz)和区间信号电源交流负(qxjf)正常，且反向信号机显示的信号为黄色灯光的情况下，根据仿真结果，确定一离去的轨道电路发送的仿真码型应为黄码，再向后区段的轨道电路发送的仿真码型全部应为反向运行码。
具体的，在接发车显示方向与列车行驶方向相反、本臂信号机全部灭灯、信号机灯丝继电器电流小于40ma、区间信号电源交流正(qxjz)和区间信号电源交流负(qxjf)正常，且反向信号机显示的信号为绿色灯光的情况下，根据仿真结果，确定一离去的轨道电路发送的仿真码型应为绿黄码或绿码，再向后区段的轨道电路发送的仿真码型全部应为反向运行码。
具体的，在接发车显示方向与列车行驶方向相反、本臂信号机全部灭灯、信号机灯丝继电器电流小于40ma、区间信号电源交流正(qxjz)和区间信号电源交流负(qxjf)正常，且反向信号机显示的信号为一个红色灯光和一个白色灯光的情况下，根据仿真结果，确定一离去的轨道电路发送的仿真码型应为红白码，再向后区段的轨道电路发送的仿真码型全部应为反向运行码。
具体的，在接发车显示方向与列车行驶方向相反、本臂信号机全部灭灯、信号机灯丝继电器电流小于40ma、区间信号电源交流正(qxjz)和区间信号电源交流负(qxjf)正常，且反向信号机显示的信号为两个黄色灯光的情况下，根据仿真结果，确定一离去的轨道电路发送的仿真码型应为黄黄码，再向后区段的轨道电路发送的仿真码型全部应为反向运行码。
具体的，在接发车显示方向与列车行驶方向相反、本臂信号机全部灭灯、信号机灯丝继电器电流小于40ma、区间信号电源交流正(qxjz)和区间信号电源交流负(qxjf)正常，且反向信号机显示的信号为一个黄色闪光和一个黄色灯光的情况下，根据仿真结果，确定一离去的轨道电路发送的仿真码型应为黄黄闪码，再向后区段的轨道电路发送的仿真码型全部应为反向运行码。
其中，一离去的轨道电路表示列车出站经过的第一个轨道电路。站内称为一个区间，在一个区间内分为a、b、c、d四个臂，列车所在的臂称为本臂，所述本臂信号机是指列车所在的臂内的信号机。
本发明实施例提供的技术方案，根据信号设备与轨道电路之间的联锁关系，在进站信号机显示的信号分别为绿灯、黄灯、红灯等情况下进行仿真，根据仿真结果和实际运行数据进行对比，准确找到发码错误的区段，并给出指示，还能提高故障分析效率。
图3是本发明实施例提供的信号设备故障诊断系统的结构示意图。如图3所示，该系统包括：处理模块2和存储模块1。所述存储模块1存储有指令，所述指令使得处理模块2能够执行本发明任一实施例提供的信号设备故障诊断方法。
其中，所述存储模块1还可以存储联锁表、以及异常数据、故障原因、仿真结果中的一者或多者，以便工作人员后期调取相关数据，对信号设备故障进行分析、统计和总结等工作。
可选的，该系统还可以包括示警模块。在处理模块执行本申请提供的信号设备故障诊断方法并确定故障位置及故障原因后，处理模块还可以控制所述示警模块发出示警信号，以提醒工作人员信号设备发生故障及故障原因，提供工作效率。
例如，处理模块可以通过控制蜂鸣报警器报警，或者控制指示灯闪烁达到示警的目的。所述蜂鸣报警器或指示灯可以是原轨道交通系统中现有的设备，也可以是单独用于信号设备故障诊断系统的设备。
其中，所述示警模块可以为显示模块，例如显示屏或触摸屏等，其可以提供更加直观的显示。
另外，处理模块2还可以通过轨道交通系统现有的通信模块，将存储于存储模块1中的数据上传至服务器，使得其它用户也可以通过获取存储于服务器中的数据确定设备信号故障原因等数据。
有关本发明提供的上述诊断系统的具体细节及益处，可参阅上述针对本发明提供的上述诊断方法的描述，于此不再赘述。
相应的，本发明一实施例还提供了一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述信号设备故障诊断方法。
以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。
本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。