一种轨道交通信号监测系统的制作方法

本发明属于轨道交通信号技术领域，具体涉及一种轨道交通信号监测系统。

背景技术：

轨道交通信号监测系统是保证行车安全、加强信号设备结合部管理、监测信号设备状态、发现信号设备隐患、分析信号设备故障原因、辅助故障处理、指导现场维修、反映设备运用质量、提高电务部门维护水平和维护效率的重要行车设备，做到统一规划，统一实施，与联锁、闭塞、列控、tdcs/ctc、驼峰等系统同步设计、施工、调试、验收及开通。

现有传统轨道交通信号监测系统(参见图2)由两个服务器层级和一个终端设备层级组成，两个服务器层级分别为中心级服务器和站级服务器；终端设备层级包括轨道交通信号系统中的地面和车载设备；两个服务器层级可以实现本级别区域的信号设备监测，同时也提供本地或远程的访问接口。

传统轨道交通信号监测系统在原有技术条件下满足了当时轨道交通领域对信号监测系统的基本需求，也在很大程度上促进了轨道交通信号系统的发展和进步。但是随着轨道交通行业的爆发式发展，传统轨道交通信号监测系统已经暴露出了诸多缺点，其一网络通信技术飞速发展，网络环境和外部电磁环境等日益复杂多变，各类网络通信故障的发生导致终端设备级监测信息丢失。监测信息丢失使得监测信息不具备完整性，从而影响故障后的现场回放和故障分析定位，最终导致整个信号系统的可用性和可维护性降低；其二传统轨道交通信号监测系统中终端设备直接接入站级服务器，终端级无法提供信号系统监测维护接口，系统部署或维护时技术人员需要借助站级服务器或者中心级服务器的监测维护接口对终端设备当前状态及历史故障进行分析和处理，这对系统部署和维护的效率造成了不小的影响。

技术实现要素：

为解决传统轨道交通信号监测系统的上述问题，本发明提出了一种轨道交通信号监测系统。

为达到前述目的，本发明采用如下技术方案：

一种轨道交通信号监测系统，采用三个服务器层级和一个终端设备层级；三个服务器层级分别为中心级服务器、站级服务器和设备级服务器，其中，所述中心级服务器级联多个站级服务器，所述站级服务器级联多个设备级服务器；所述设备级服务器用于管理本区域内的终端设备；所述终端设备层级至少包括轨道交通信号系统中的地面和车载设备。

其中，所述中心级服务器部署在控制中心设备室，所述站级服务器部署在车站设备室，所述设备级服务器部署在终端设备机柜或机房。

采用上述技术方案，本发明轨道交通信号监测系统在传统轨道交通信号监测系统基础上增加了设备级服务器，由于设备级服务器与终端设备设备间的网络环境相对来说更加简单，设备级服务器这个级别的监测信息完整性非常高。

作为进一步改进方案，三个服务器层级中的中心级服务器和站级服务器采用高可靠性工业服务器，服务器部署通用桌面关系型数据库且数据存储采用独立冗余磁盘阵列技术以保证数据存储的安全可靠。中心级服务器和站级服务器采用先进的图形拟物化展示和虚拟现实技术，直观形象地展现终端设备运行状态，可以帮助维护人员快速定位异常设备；同时采用智能诊断技术，可以快速有效地提前发现及定位设备隐患并预警，从而指导现场维护人员快速处理并消除设备故障。

作为进一步改进方案，三个服务器层级中的设备级服务器采用高可靠性嵌入式微处理器微型服务器，其体积小巧精致，安装方式也更加简便多样，额外附加的成本很低极具性价此。嵌入式微处理器微型服务器服务器采用满足嵌入式系统应用的嵌入式系统关系型数据库，数据存储采用独立冗余磁盘阵列技术，保证数据的稳定冗余和安全。所采用的嵌入式系统关系型数据库具有高可用性、安全性、跨平台数据管理、并发和共享访问等特点；支持本地和远程sql操作，同时还支持访问授权管理以及数据加密；支持arm、mips、powerpc和x86处理器，同时支持vxworks、qnx、freertos、μcos、wince、rt-thread、rtems等常用的嵌入式操作系统。

作为进一步改进方案，监测系统服务器之间、服务器与终端设备间采用高速以太网通信，通信方式根据实际环境需求可选择有线或者无线方式。监测系统三个层级服务器，中心级服务器级别最高，站级服务器其次，设备级服务器级别最低。高级别服务器通过授信的远程sql操作方式访问低级别服务器实现快速安全的数据差异同步；低级别服务器基于本地的数据配置文件可以进行本级别的数据过滤和处理，避免了上行无效无意义数据同步；低级别服务器本地数据配置文件可通过高级别服务器授权或者本地人工方式配置。

作为进一步改进方案，三个层级服务器皆提供授信的本地或远程的访问接口，基于远程接口可以方便了实现各个级别管辖区域的信号设备监测，基于本地接口系统部署和维护人员可以安全高效地实施系统部署和维护。

作为优先，嵌入式微处理器微型服务器采用arm+fpga嵌入式方案。

作为优先，中心级服务器和站级服务器配备专用显示设备，设备级服务器不需配备专用显示设备。

与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：

一种轨道交通信号监测系统主要创新点：

1、本发明采用三级服务器架构，相对于传统系统增加了设备级服务器，使整个系统具备了三级监测诊断的能力，提高了系统部署和维护的效率。同时由于设备级服务器部署在终端现场，能够为终端设备级提供信号系统监测维护接口，系统部署或维护时技术人员能够直接对终端设备当前状态及历史故障进行分析和处理，大大提高了系统部署和维护的效率；同时不会因为系统整体网络故障导致监测信息丢失，有效保障了信息的完整性；

2、设备级服务器采用高可靠性嵌入式微处理器微型服务器，其体积小巧精致，

安装方式也更加简便多样；设备级服务器部署嵌入式系统关系型数据库，实现与传统型桌面服务器数据库接口的完美匹配；设备级服务器提供与传统桌面服务器同样的授信的本地或远程访问接口。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步说明：

图1是本发明实施例1的新型轨道交通信号监测系统示意图。

图2是现有传统轨道交通信号监测系统示意图。

具体实施方式

以下结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例公为本发明的优先实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例1：

参阅图1，新型轨道交通信号监测系统由三个服务器层级和一个终端设备层级构成，三个服务器层级分别为中心级服务器、站级服务器和设备级服务器；中心级服务器部署在控制中心设备室，站级服务器部署在车站设备室，设备级服务器部署在终端设备机柜或机房。

监测系统服务器之间、服务器与终端设备间采用高速以太网通信，通信方式根据实际条件合理选择有线或者无线方式。

中心级服务器和站级服务器采用高可靠性工业服务器，服务器采用通用桌面关系型数据库。设备级服务器采用基于高可靠性嵌入式微处理器的小型服务器，服务器采用满足嵌入式系统应用的嵌入式系统关系型数据库。三个层次服务器的数据存储皆采用独立冗余磁盘阵列技术。

中心级服务器和站级服务器采用先进的图形拟物化展示和虚拟现实技术，直观形象地展现终端设备运行状态。同时采用智能诊断技术，提前发现及定位设备隐患并预警。

设备级服务器采用的嵌入式系统关系型数据库支持本地和远程sql操作；支持访问授权管理以及数据加密；支持arm、mips、powerpc和x86处理器，同时支持vxworks、qnx、freertos、μcos、wince、rt-thread、rtems等常用的嵌入式操作系统。

三个层级服务器，中心级服务器级别最高，站级服务器其次，设备级服务器级别最低。高级别服务器通过授信的远程sql操作方式访问低级别服务器，且服务器上可定制同步规则和策略实现快速安全的数据差异同步；低级别服务器基于本地的数据配置文件可以进行本级别的数据过滤和处理，避免了上行无效无意义数据同步；低级别服务器本地数据配置文件可通过高级别服务器授权或者本地人工方式配置。

三个层级服务器皆提供授信的本地或远程的访问接口。

以上公开的仅为本发明的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本范围的保护范围内。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。