一种计轴系统的故障监测系统及方法与流程

本发明涉及故障监测，特别是涉及一种计轴系统的故障监测系统及方法。

背景技术：

1、计轴系统是在轨道交通列车运行控制系统中，用于轨道区段占用与空闲检查的子系统。计轴系统由大量传感器、计轴板卡、数据传输线路、上位机等设备组成，并且通过各设备的配合实现计轴功能。但是，由于涉及的设备数量庞大，导致在某一设备出现故障时，与该故障设备相配和的其它设备也无法实现正常的计轴信号传输。

2、现有的计轴系统在出现设备故障时，只能基于上位机中计轴信号的传输通断状态来判断故障所在的大致区域，但是，由于导致计轴信号的传输断开状态可以是采集或传输该计轴信号的任一个设备，此时就需要进行全系统排查，导致故障排查效率降低。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的在于提供一种计轴系统的故障监测系统及方法，以实现提高对计轴系统的故障排查效率。具体技术方案如下：

2、一种计轴系统的故障监测系统，所述计轴系统包括：多个计轴传感器和多个计轴板卡，所述计轴传感器与所述计轴板卡对应连接，所述计轴系统的故障监测系统，包括：

3、多个故障识别单元、汇总监测单元和上位机，

4、一个所述故障识别单元的数据输入端，分别与部署于多个相邻区段的多个所述计轴板卡的数据输出端通过第一总线通信连接，各所述故障识别单元的数据输出端通过第二总线与所述汇总监测单元的数据输入端通信连接，所述汇总监测单元的数据输出端与所述上位机的数据输入端通信连接；

5、所述故障识别单元用于基于各所述计轴板卡的监测信息进行故障判断，生成至少一个故障数据包，并将所述故障数据包发送至所述汇总监测单元，其中，所述监测信息包括具有对应关系的所述计轴传感器的计轴信息、所述计轴传感器的标识、所述计轴板卡的运行信息和所述计轴板卡在所述第一总线中的第一地址标识，所述故障数据包的标识为所述故障识别单元在所述第二总线中的第二地址标识，所述故障数据包包括：故障元件标识和与所述故障元件标识对应的故障类型，所述故障元件标识为所述计轴传感器的标识或所述第一地址标识；

6、所述汇总监测单元用于对各所述故障识别单元发送的所述故障数据包进行汇总打包，获得多个单元故障数据包，并将各所述单元故障数据包发送至所述上位机，其中，所述单元故障数据包的标识为所述第二地址标识，所述单元故障数据包包括一个所述单元故障数据生成的多个所述故障数据包；

7、所述上位机用于对各所述单元故障数据包进行解析，并基于解析结果，对所述故障元件标识和所述故障元件标识对应的故障类型进行展示。

8、可选的，所述故障识别单元，包括：

9、故障识别子单元、电压采集子单元、电流采集子单元、第一通信子单元、和第二通信子单元；

10、所述电压采集子单元的信号输入端分别与各所述计轴板卡的第一采样输出端电连接，所述电压采集子单元的信号输出端与所述故障识别子单元的电压信号输入端通信连接；

11、所述电流采集子单元的信号输入端分别与各所述计轴板卡的第二采样输出端电连接，所述电流采集子单元的信号输出端与所述故障识别子单元的电流信号输入端通信连接；

12、所述第一通信子单元的数据输入端为所述故障识别单元的数据输入端，所述第一通信子单元的数据输出端与所述故障识别子单元的数据输入端通信连接；

13、所述第二通信子单元的数据输入端与所述故障识别子单元的数据输出端通信连接，所述第二通信子单元的数据输出端为所述故障识别单元的所述数据输出端；

14、所述电压采集子单元用于采集所述运行信息中的工作电压，并将所述工作电压发送至所述故障识别子单元；

15、所述电流采集子单元用于采集所述运行信息中的工作电流，并将所述工作电流发送至所述故障识别子单元；

16、所述第一通信子单元用于对所述计轴信息进行第一协议转换，并将经所述第一协议转换的所述计轴信息、所述计轴传感器的标识和所述计轴板卡的所述第一地址标识发送至所述故障识别子单元；

17、所述故障识别子单元用于根据所述工作电压、所述工作电流、所述计轴信息、所述计轴传感器的标识和所述计轴板卡的所述第一地址标识进行所述故障判断，生成至少一个初始故障数据包，并将所述初始故障数据包发送至所述第二通信子单元；

18、所述第二通信子单元用于对所述初始故障数据包进行第二协议转换，获得所述故障数据包，并将所述故障数据包通过所述故障识别单元的所述数据输出端发送至所述汇总监测单元。

19、可选的，所述故障识别单元，还包括：

20、第一声光告警子单元和数据存储子单元；

21、所述第一声光告警子单元的信号输入端与所述故障识别子单元的告警信号输出端通信连接；

22、所述数据存储子单元的数据导入端与所述故障识别子单元的所述数据输出端通信连接；

23、所述第一声光告警子单元用于响应于所述故障识别子单元输出的故障识别单元故障信号，发出声光告警信号；

24、所述数据存储子单元用于将所述初始故障数据包存储至外接存储介质。

25、可选的，所述汇总监测单元，包括：

26、第三通信子单元、第四通信子单元和汇总打包子单元，

27、所述第三通信子单元的数据输入端为所述汇总监测单元的数据输入端，所述第三通信子单元的数据输出端与所述汇总打包子单元的数据输入端通信连接；

28、所述汇总打包子单元的数据输出端与所述第四通信子单元的数据输入端通信连接，所述第四通信子单元的数据输出端为所述汇总监测单元的数据输出端；

29、所述第三通信子单元用于对各所述故障识别单元发送的所述故障数据包进行第三协议转换，并将经所述第三协议转换的所述故障数据包发送至所述汇总打包子单元；

30、所述汇总打包子单元用于读取经过所述第三协议转换的各所述故障数据包的标识，对具有相同所述故障数据包的标识的多个所述故障数据包进行汇总打包，获得多个初始单元故障数据包，并将所述初始单元故障数据包发送至所述第四通信子单元；

31、所述第四通信子单元用于对各所述初始单元故障数据包进行第四协议转换，获得多个所述单元故障数据包，并将各所述单元故障数据包发送至所述上位机。

32、可选的，所述汇总监测单元，还包括：

33、第二声光告警子单元，

34、所述第二声光告警子单元的信号输入端与所述汇总打包子单元的告警信号输出端通信连接；

35、所述第二声光告警子单元用于响应于所述汇总打包子单元输出的汇总监测单元故障信号，发出声光告警信号。

36、一种计轴系统的故障监测方法，应用于如权利要求1至5中任一项所述的计轴系统的故障监测系统，所述计轴系统包括计轴传感器和计轴板卡，所述计轴系统的故障监测系统包括：多个故障识别单元、汇总监测单元和上位机，所述方法包括：

37、所述故障识别单元基于各所述计轴板卡的监测信息进行故障判断，生成至少一个故障数据包，并将所述故障数据包发送至所述汇总监测单元，其中，所述监测信息包括具有对应关系的所述计轴传感器的计轴信息、所述计轴传感器的标识、所述计轴板卡的运行信息和所述计轴板卡在所述第一总线中的第一地址标识，所述故障数据包的标识为所述故障识别单元在所述第二总线中的第二地址标识，所述故障数据包包括：故障元件标识和与所述故障元件标识对应的故障类型，所述故障元件标识为所述计轴传感器的标识或所述第一地址标识；

38、所述汇总监测单元对各所述故障识别单元发送的所述故障数据包进行汇总打包，获得多个单元故障数据包，并将各所述单元故障数据包发送至所述上位机，其中，所述单元故障数据包的标识为所述第二地址标识，所述单元故障数据包包括一个所述单元故障数据生成的多个所述故障数据包；

39、所述上位机对各所述单元故障数据包进行解析，并基于解析结果，对所述故障元件标识和所述故障元件标识对应的故障类型进行展示。

40、可选的，所述故障识别单元包括：故障识别子单元、电压采集子单元、电流采集子单元、第一通信子单元、和第二通信子单元，所述故障识别单元基于各所述计轴板卡的监测信息进行故障判断，生成至少一个故障数据包，并将所述故障数据包发送至所述汇总监测单元，包括：

41、所述电压采集子单元采集所述运行信息中的工作电压，并将所述工作电压发送至所述故障识别子单元；

42、所述电流采集子单元采集所述运行信息中的工作电流，并将所述工作电流发送至所述故障识别子单元；

43、所述第一通信子单元对所述计轴信息进行第一协议转换，并将经所述第一协议转换的所述计轴信息、所述计轴传感器的标识和所述计轴板卡的所述第一地址标识发送至所述故障识别子单元；

44、所述故障识别子单元根据所述工作电压、所述工作电流、所述计轴信息、所述计轴传感器的标识和所述计轴板卡的所述第一地址标识进行所述故障判断，生成至少一个初始故障数据包，并将所述初始故障数据包发送至所述第二通信子单元；

45、所述第二通信子单元对所述初始故障数据包进行第二协议转换，获得所述故障数据包，并将所述故障数据包通过所述故障识别单元的所述数据输出端发送至所述汇总监测单元。

46、可选的，所述故障识别单元还包括：第一声光告警子单元和数据存储子单元，所述方法还包括：

47、所述第一声光告警子单元响应于所述故障识别子单元输出的故障识别单元故障信号，发出声光告警信号；

48、所述数据存储子单元将所述初始故障数据包存储至外接存储介质。

49、可选的，所述汇总监测单元包括：第三通信子单元、第四通信子单元和汇总打包子单元，所述汇总监测单元对各所述故障识别单元发送的所述故障数据包进行汇总打包，获得多个单元故障数据包，并将各所述单元故障数据包发送至所述上位机，包括：

50、所述第三通信子单元对各所述故障识别单元发送的所述故障数据包进行第三协议转换，并将经所述第三协议转换的所述故障数据包发送至所述汇总打包子单元；

51、所述汇总打包子单元读取经过所述第三协议转换的各所述故障数据包的标识，对具有相同所述故障数据包的标识的多个所述故障数据包进行汇总打包，获得多个初始单元故障数据包，并将所述初始单元故障数据包发送至所述第四通信子单元；

52、所述第四通信子单元对各所述初始单元故障数据包进行第四协议转换，获得多个所述单元故障数据包，并将各所述单元故障数据包发送至所述上位机。

53、可选的，所述汇总监测单元还包括：第二声光告警子单元，所述方法还包括：

54、所述第二声光告警子单元响应于所述汇总打包子单元发送的汇总监测单元故障信号，发出声光告警信号。

55、本发明实施例提供的一种计轴系统的故障监测系统及方法，可以通过配置故障识别单元基于包括计轴信息、计轴传感器的标识、计轴板卡的运行信息和第一地址表示的监测信息进行故障判断，从而输出包括故障元件标识的故障数据包，可以实现对出现故障的计轴传感器或计轴板卡的准确定位。同时，通过配置故障识别单元输出的故障数据包中包括与故障元件标识对应的故障类型，可以帮助维修人员确定发生故障的故障元件标识对应的故障类型，从而基于该故障类型判断需要排查的关联设备，而无需进行全系统排查。最后，通过配置汇总监测单元对各故障识别单元发送的故障数据包进行汇总打包，获得单元故障数据包，并将单元故障数据包的标识配置为发送其内各故障数据包的故障识别单元的第二地址标识，避免了批量传输时的由于将重复的故障数据包误判为冗余数据，导致需要重复故障核查的风险。可见，本发明提高了对计轴系统的故障排查效率。

56、当然，实施本发明的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。