技术领域本发明涉及轨道交通PIS系统技术领域，具体涉及一种PIS外部接口监控系统及方法。
背景技术：
城市轨道交通乘客信息系统(PassengerInformationSystem,以下简称PIS)的核心功能之一是向乘客提供准确的列车到站信息，并为乘客乘车提供引导服务。PIS系统作为地铁运营的核心系统之一，其处理的数据来源于自动列车监控系统ATS(AutomaticTrainSupervision)、轨道交通指挥中心系统TCC(TrafficControlCenter)、综合监控系统ISCS(IntegratedSupervisionandControlSystem)、地铁时钟系统CLK(ClockSystem)等。其中，ATS系统提供列车到发数据，为PIS系统提供核心业务数据；TCC提供轨道交通路网运营信息数据，通过TCC系统向线路PIS提供日常运营信息；ISCS提供综合监控联动报警信息数据，轨道交通其他系统发生故障时，能通过PIS系统联动进行报警以及乘客疏导信息发布；CLK提供标准时钟源，以便于所有设备保持时钟同步。PIS系统与外部接口数据通信出现故障时，现有技术缺少有效手段进行及时告警，造成故障发现时间长、排查困难并最终影响轨道交通的正常运营。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明实施例提供一种PIS外部接口监控系统及方法，能够对PIS外部接口数据通信状态进行实时监控并及时异常告警。一方面，本发明实施例提出一种PIS外部接口监控系统，包括：外部接口监控处理器、客户端、告警终端和多个接口系统；其中，所述外部接口监控处理器与多个接口系统连接，实现PIS系统与所述接口系统之间通信数据的采集、异常分析，并在存在异常通信数据时生成报警消息；所述客户端与外部接口监控处理器进行通信，获取PIS外部接口的通信状态；所述告警终端与外部接口监控处理器进行通信，获取所述外部接口监控处理器生成的报警消息，并进行报警。另一方面，本发明实施例提出一种基于上述的PIS外部接口监控系统的监控方法，包括：所述外部接口监控处理器采集PIS系统与所述接口系统之间的通信数据，对所述通信数据进行异常分析，并在存在异常通信数据时生成报警消息；所述客户端通过与外部接口监控处理器进行通信，获取PIS外部接口的通信状态；所述告警终端通过与外部接口监控处理器进行通信，获取所述外部接口监控处理器生成的报警消息，并进行报警。本发明实施例提供的PIS外部接口监控系统及方法，利用外部接口监控处理器对PIS系统与多种外部接口系统间原始通信数据进行异常分析，在存在异常通信数据时利用告警终端进行报警，并且由客户端进行接口状态监视，从而能够对PIS外部接口数据通信状态进行实时监控并及时异常告警。附图说明图1为本发明PIS外部接口监控系统一实施例的结构示意图；图2为本发明PIS外部接口监控系统另一实施例的结构示意图；图3为本发明PIS外部接口监控系统又一实施例所涉及的监控方法处理流程图；图4为本发明PIS外部接口监控方法一实施例的流程示意图。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。如图1所示，一种PIS外部接口监控系统，包括：多个接口系统1，如，ATS系统、TCC系统、ISCS系统、CLK系统等多个轨道交通信息系统，这些系统为PIS系统的主要信息来源，为本发明需要监控的接口系统；外部接口监控处理器2，与多个接口系统连接1，用于实现接口系统通信数据的采集、监控分析和接口工作状态告警显示；客户端6，用于与外部接口监控处理器2进行通信，获取并显示PIS外部接口的实时工作状态；告警终端7，用于获取接口监控处理器监控到的告警事件，通过触发短信、声光报警器、弹屏告警等多种方式进行告警；外部接口监控处理器2由接口数据采集单元3、接口数据监控分析单元4和告警及状态显示单元5组成；数据库8，与接口监控处理器2连接，用于存储告警信息及告警原始通信数据信息；如图2所示，上述PIS外部接口监控系统中，所述接口监控处理器2包括接口数据采集单元3、接口数据监控分析单元4和接口告警及状态显示单元5；接口数据采集单元3，用于实现PIS系统与外部接口通信原始数据的镜像采集，解析为预设的标准格式数据，并发送给接口数据监控分析单元；接口数据监控分析单元4,接收、分析标准格式数据，结合各外部接口约定的接口协议和业务逻辑，监视分析出异常通信数据，并将异常数据存入数据库8；接口告警及状态显示单元5，查询数据库8，对接口通信正常/异常状态进行显示，并对接口异常情况通过短信、声光报警器、弹屏报警等多种方式告警。其中，所述接口数据采集单元3包括：PIS接口适配器模块9，实现与PIS外部接口间数据通信，按照约定的通信协议实现与外部接口系统通信握手、通信链路检测和业务数据交互；多协议数据采集模块10，实现对PIS接口适配器模块9通信数据的镜像采集，并把采集的数据转换为标准格式数据，供接口监控分析模块11进行数据处理。所述PIS接口适配器模块9按照处理的外部接口类型，又可包括如下一个或多个接口模块：ATS接口模块9-1，实现与ATS系统间数据通信，获取ATS系统发送的列车到站时间信息、首末班车时间信息、列车跳停信息等；CLK接口模块9-2，实现与CLK系统间数据通信，获取CLK系统发送的时间信息，并对PIS系统所有设备进行时钟同步校时。TCC接口模块9-3，实现与TCC系统间数据通信，获取TCC系统发送的轨道交通路网运营信息；ISCS接口模块9-4，实现与ISCS系统间数据通信，获取ISCS系统发送的紧急联动信息；所述多协议数据采集模块10包括如下任意一个或多个模块：基于串口私有协议的数据采集模块10-1、基于TCP/IP协议的数据采集模块10-2、基于Modbus协议的数据采集模块10-3、基于RESTful协议的数据采集模块10-4。其中，基于串口私有协议的数据采集模块10-1，应用于串口通信协议的数据镜像采集及转换，本实例中，用于来自ATS系统、CLK系统的数据处理；基于TCP/IP协议的数据采集模块10-2，应用于基于TCP/IP协议的数据镜像采集及转换，本实例中，用于来自TCC系统的数据处理；基于Modbus协议的数据采集模块10-3,应用于基于Modbus协议的数据镜像采集及转换，本实例中，用于来自ISCS系统的数据处理；基于RESTful协议的数据采集模块10-4,应用于基于RESTful协议的数据镜像采集及转换。其中，所述接口数据监控分析单元4包括：接口监控分析模块11，分析多协议数据采集模块10发送的标准格式数据，结合外部接口协议及业务逻辑，对数据有效性进行验证，监控分析出异常通信数据，生成标准格式告警报文。向接口故障告警触发模块13发送告警消息，同时，将异常数据存入数据库；其中，所述告警及状态显示单元5，包括：接口状态显示模块12，轮询数据库，对PIS外部接口系统的连通状态及数据通信状态进行显示；接口故障告警触发模块13，接收接口监控分析模块11发送的通信异常事件消息，调用告警终端7进行接口故障报警，诸如短信、声光报警器、弹屏告警其一或任意多种方式进行接口故障告警。本发明还提供了一种PIS外部接口监视方法，所述方法包括：外部接口监控处理器2将镜像采集的原始通信数据处理成统一标准格式数据，监控分析处理后，生成标准告警报文；客户端6通过RESTful方式与接口监控处理器进行通信，获取PIS外部接口的实时工作状态；告警终端7通过消息中间件方式获取接口监控处理器监控到的告警事件，并及时通知用户；上述方案中，接口监控处理器将镜像采集的原始通信数据处理成统一标准格式数据，监控分析处理后，生成标准告警报文，具体为：接口数据采集单元3，用于实现PIS系统与外部接口通信原始数据的镜像采集，解析为预设的标准格式数据，并发送给接口数据监控分析单元；接口数据监控分析单元4,接收、分析标准格式数据，结合各外部接口约定的接口协议和业务逻辑，监控分析出异常通信数据，并将异常数据存入数据库；告警及状态显示单元5，查询数据库，对接口通信正常/异常状态进行显示，并对接口异常情况通过短信、声光报警器、弹屏报警等多种方式告警。上述方案中，接口数据采集单元3实现PIS系统与外部接口系统1通信原始数据的镜像采集，解析为预设的标准格式数据,具体为：所述接口数据采集单元3的PIS接口适配器模块9，实现与PIS外部接口间数据通信，按照约定的通信协议实现与外部接口系统通信握手、通信链路检测和业务数据交互；所述接口数据采集单元3的多协议数据采集模块10，实现对PIS接口适配器模块9通信数据的镜像采集，并把采集的数据转换为标准格式数据，供接口数据监控分析模块11进行数据监测分析。上述方案中，多协议数据采集模块10实现多种通信协议数据采集并转换为标准格式数据，包括如下任意一个或多个：完成串口协议的通信数据镜像采集及标准格式数据转换；完成TCP/IP协议的通信数据镜像采集及标准格式数据转换；完成Modbus协议的通信数据镜像采集及标准格式数据转换；完成RESTful协议的通信数据镜像采集及标准格式数据转换；上述方案中，接口数据监控分析单元4接收并分析标准格式数据，结合各外部接口约定的接口协议和业务逻辑，监视分析出异常通信数据，形成规范通用格式的告警数据。上述方案中，告警及状态显示单元5轮询数据库，对接口通信正常/异常状态进行显示，包括：接口状态显示模块12，由客户端发送请求，获取接口实时工作状态并进行显示；接口故障告警触发模块13，侦听接口数据监控分析模块11发送的告警故障通知消息，通过短信、声光报警器、弹屏告警等方式进行及时告警。如图3所示，PIS外部接口监控方法的处理流程如下：步骤S301:PIS接口适配器模块9与接口系统1进行数据通信，实现PIS相关业务数据交互；步骤S302:多协议数据采集模块10根据接口底层通信方式，调用对应的数据采集模块进行数据采集，并对采集的数据进行转换，生成统一标准格式数据；步骤S303:多协议数据采集模块10发送标准格式数据给接口监控分析模块11，由接口监控分析模块进行数据分析；步骤S304:接口监控分析模块11对数据包格式校验，标准数据包格式是否正确，若正确则转到步骤S306，否则，则转到步骤S305；步骤S305:通信中断或非法格式数据，向数据库存入通信中断告警；转入步骤S313；步骤S306:接口监控分析模块11判断数据包接口类别，是何类接口通信数据，诸如是ATS接口还是TCC接口；步骤S307:接口监控分析模块11对接口功能类别筛选，判断该接口通信功能代码；步骤S308:接口监控分析模块11进行通信数据有效性验证，结合接口协议中约定的接口功能以及该接口功能数据业务逻辑，对数据包进行有效性验证；步骤S309:接口监控分析模块11判断通信数据包是否存在异常，数据正常，则转到步骤S310，否则，则转到步骤S311；步骤S310:数据正常，丢弃该数据包，并继续进行下一包数据验证；步骤S311:数据异常，将该异常数据包存入数据库；步骤S312:接口监控分析模块11生成标准格式告警报文；步骤S313:接口监控分析模块11发送报警消息给接口故障告警触发模块，报警消息触发接口故障告警触发模块设置的触发器进行报警；步骤S314:告警终端7接收告警事件消息，调用诸如手机短信、声光告警器、工作站弹屏等方式的一种或多种进行接口异常告警；下面对上述统一标准格式数据和标准告警报文做详细说明。统一标准格式数据由接口系统与PIS接口适配器模块原始通信数据转换而来，多协议数据采集模块通过对多种接口系统协议数据进行抽象、归类，并调用相应的协议转换器进行协议转换，最终形成标准格式数据报文，以便于后续接口数据监控分析的规范化、标准化处理；标准告警报文，为最终告警标准数据。基于各接口系统约定的接口协议及业务逻辑，对上述统一标准格式数据进行分析验证，筛选监控出标准告警报文，以便于客户端和告警终端进行标准化告警处置和数据查询；统一标准格式数据如表1所示，包括7个字段：数据包序号、接口类别、数据发送方向、数据功能码、时间戳、数据长度、协议数据内容。表1采集数据标准格式标准告警报文如表2所示，包括6个字段：数据包序号、告警接口类别、数据发送方向、告警协议位置、告警时间戳、告警原始报文内容。表2告警数据标准格式本发明通过镜像复制方式对PIS系统与多种外部接口系统间原始通信数据进行采集，转换为统一标准格式数据，再由数据监控分析单元进行告警分析，通过接口类别筛选、接口功能类别筛选、通信数据有效性验证步骤，分析出异常通信数据，形成标准格式的告警数据，并将通信异常数据、接口告警标准数据存入数据库，由客户端进行接口状态监视，由告警终端进行多方式告警。能够适应多种通信方式接口协议的轨道交通PIS外部接口数据采集，并能将来自轨道交通多个PIS外部接口的通信数据转换为标准格式数据，实现了PIS外部接口监视的标准化、规范化处理。此外，现有技术不能定位告警位置，本发明利用数据监控分析单元不仅能分析出接口通信数据告警，还能精准定位告警数据包序号、数据发送时间、告警接口系统、告警接口系统功能类别、告警原始报文内容，使用户能及时获取接口故障状态以及告警详细原因，提高轨道交通PIS系统外部接口监视的智能化管理水平。参看图4，本实施例公开一种基于上述实施例任一项所述的PIS外部接口监控系统的监控方法，包括：S1、所述外部接口监控处理器采集PIS系统与所述接口系统之间的通信数据，对所述通信数据进行异常分析，并在存在异常通信数据时生成报警消息；S2、所述客户端通过与外部接口监控处理器进行通信，获取PIS外部接口的通信状态；S3、所述告警终端通过与外部接口监控处理器进行通信，获取所述外部接口监控处理器生成的报警消息，并进行报警。本实施例提供的监控方法，利用外部接口监控处理器对PIS系统与多种外部接口系统间原始通信数据进行异常分析，在存在异常通信数据时利用告警终端进行报警，并且由客户端进行接口状态监视，从而能够对PIS外部接口数据通信状态进行实时监控并及时异常告警。虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。