報文分析儀在城市軌道交通信號車載中的應(yīng)用

王寶杉

【摘要】 西門子信號系統(tǒng)本身的相關(guān)技術(shù)對用戶不開放，僅僅提供簡單的維護(hù)層界面。在列車行駛過程中，車載信號報文分析儀通過車載ATP通信接口，能夠?qū)崟r自動的獲取車載信號的全部報文，并存儲在分析儀對應(yīng)的存儲路徑中。

【關(guān)鍵詞】 報文分析 報文存儲 數(shù)據(jù)下載

西門子信號系統(tǒng)本身的相關(guān)技術(shù)對用戶不開放，僅僅提供簡單的維護(hù)層界面。所獲得的運行信息不能夠滿足故障分析的需要，必須要從物理上了解ATP特性，車地通信協(xié)議，并完全掌握原始報文含義，獲取未開放的所有信息，才能發(fā)揮報文分析儀的正真作用，使分析儀能夠安全、準(zhǔn)確地收取、記錄及保存ATP車載報文。

一、 報文存儲

數(shù)據(jù)存儲采用循環(huán)保存方式，存儲周期可以為1周、1月或1年，用戶可以根據(jù)實際需求，來靈活設(shè)置。同時，具有數(shù)據(jù)自動轉(zhuǎn)存、備份和恢復(fù)功能，下面將給出具體描述：1、數(shù)據(jù)自動轉(zhuǎn)存。所接收的報文數(shù)據(jù)會先存儲在記錄儀里，當(dāng)插入一個U盤（或CF卡、移動硬盤）時，當(dāng)天的數(shù)據(jù)自動傳到U盤對應(yīng)的文件中，或根據(jù)預(yù)先設(shè)置，也可同時將歷史數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)備份自動拷貝出來。2、數(shù)據(jù)自動備份。根據(jù)用戶預(yù)先設(shè)定的條件和日期參數(shù)，系統(tǒng)會自動對接收到的報文數(shù)據(jù)進(jìn)行清理和備份。3、數(shù)據(jù)恢復(fù)。在運行過程中，系統(tǒng)會自動生成數(shù)據(jù)鏡像和日志文件，當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重故障時，可將數(shù)據(jù)恢復(fù)成故障前狀態(tài)，保證數(shù)據(jù)信息的完整性和安全性。

二、 報文分析

1、數(shù)據(jù)預(yù)處理。從車載ATP報文解析出的數(shù)據(jù)無法直接進(jìn)行分析，必須對其進(jìn)行整理，存進(jìn)數(shù)據(jù)庫，才能進(jìn)行后續(xù)分析處理。這部分功能主要包括：數(shù)據(jù)校驗檢查；數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換；文件格式轉(zhuǎn)換；相關(guān)數(shù)據(jù)庫表的生成。2、實時分析。當(dāng)列車運行時，采用數(shù)據(jù)報表或圖形的形式，對分析儀采集到的報文數(shù)據(jù)進(jìn)行實時地顯示和跟蹤。3、離線分析。采用數(shù)據(jù)報表或圖形的形式，對分析儀采集到的報文數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，同時，給出相關(guān)結(jié)果提示信息，方便技術(shù)人員的判讀。4、記錄回放和比對。可以將分析儀采集到的報文數(shù)據(jù)，發(fā)給西門子ATP維護(hù)軟件，進(jìn)行回放顯示，或者，以用戶需要的方式，進(jìn)行回放顯示；采用數(shù)據(jù)報表或圖形形式，將分析儀采集到的報文數(shù)據(jù)和正常運行數(shù)據(jù)進(jìn)行對比顯示，同時，給出相關(guān)比較結(jié)果和提示信息，方便技術(shù)人員對故障的判讀和診斷。5、數(shù)據(jù)統(tǒng)計與查詢。可以根據(jù)用戶要求的格式和形式，對數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計和歸檔；系統(tǒng)將提供豐富的查詢功能，方便用戶查詢歷史數(shù)據(jù)和分析處理結(jié)果。6、故障輔助診斷。可以將用戶每次的故障分析處理結(jié)果，轉(zhuǎn)換成專家知識，形成知識庫，在以后進(jìn)行故障分析時，只要用戶輸入故障表現(xiàn)的關(guān)鍵詞描述，即可給出參考意見，同時，也可推薦故障處理專家人選。7、分析結(jié)果輸出。可以將分析結(jié)果，以用戶要求的格式進(jìn)行輸出，包括電子格式和紙版打印格式。8、在線操作提示。由于報文分析儀屬于專用設(shè)備，專業(yè)性較強(qiáng)，為方便用戶理解和操作，軟件設(shè)有“在線操作提示”功能，方便用戶的操作和使用。

三、數(shù)據(jù)下載

1、通過U盤。當(dāng)有U盤插入車載報文分析儀主機(jī)的usb接口時，系統(tǒng)會自動識別，將數(shù)據(jù)以全量或增量的方式，拷貝到U盤對應(yīng)的文件夾中，減少人工工作量。2、帶顯示器U盤下載。通過TCP/IP網(wǎng)口，將數(shù)據(jù)以全量或增量的方式，拷貝到另一臺計算機(jī)對應(yīng)的存儲路徑中。系統(tǒng)具有開機(jī)自檢測功能，在運行過程中，能進(jìn)行自校驗，遇到運行故障時，給出相應(yīng)的提示信息，方便確定故障位置，并盡快排除故障。

四、 恢復(fù)和應(yīng)急處理

1、系統(tǒng)故障恢復(fù)功能。在軟件系統(tǒng)中，可以進(jìn)行恢復(fù)點設(shè)置，當(dāng)軟件發(fā)生故障時，可以將其恢復(fù)到最近一次的正常狀態(tài)；2、數(shù)據(jù)恢復(fù)功能。當(dāng)軟件系統(tǒng)崩潰時，根據(jù)備份的數(shù)據(jù)庫文件和系統(tǒng)運行日志文件，可以恢復(fù)出軟件系統(tǒng)崩潰前的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)；3、應(yīng)急處理。車載報文分析儀做為在線運行的生產(chǎn)設(shè)備，其發(fā)生故障時，為避免影響ATP設(shè)備的安全防護(hù)功能，系統(tǒng)會自動關(guān)閉串口通訊功能，來保證車載報文分析儀的非正常運行不會對其它設(shè)備造成干擾。

五、可靠性、可維護(hù)性、可操作性、可擴(kuò)展性

1、可靠性。采用業(yè)內(nèi)評價比較好的工控主機(jī)做為報文分析儀的主機(jī)，來滿足耐高溫、防震和抗干擾要求；車載報文分析儀發(fā)生故障時，系統(tǒng)會自動關(guān)閉串口通訊功能，不會導(dǎo)致車載信號設(shè)備的非正常運行，或影響設(shè)備的安全防護(hù)；按照國家的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和國際電工委員會低壓電器有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，來保證設(shè)備的安全可靠。2、 可維護(hù)性。硬件部分采用模塊化設(shè)計，便于故障時更換部件和故障診斷；軟件系統(tǒng)可以進(jìn)行恢復(fù)點設(shè)置，當(dāng)故障時，可以將其恢復(fù)到最近一次的正常狀態(tài)；系統(tǒng)具有開機(jī)自檢測功能，在運行過程中能夠自校驗，遇到運行故障能給出相應(yīng)的提示信息，方便工作人員確定故障位置并盡快排除故障。3、可操作性。系統(tǒng)軟件界面采用可視化圖形界面設(shè)計，適當(dāng)增加按鈕工具條和下拉列表，減少用戶的鍵盤操作量；數(shù)據(jù)采用圖表化顯示設(shè)計，方便用戶閱讀和分析；優(yōu)化操作提示功能，使軟件易學(xué)、易懂和易操作。4、可擴(kuò)展性。車載報文分析儀的軟、硬件采用標(biāo)準(zhǔn)化的模塊設(shè)計方案，來保證在對系統(tǒng)進(jìn)行功能修改或系統(tǒng)延伸時，基本的軟、硬件可以重復(fù)使用。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]徐彩霞.城市軌道交通信號工.北京：中國鐵道出版社