一种基于联锁日志的铁路信号联锁机故障分析系统的制作方法

本发明涉及列车信号联锁系统维护，特别涉及一种基于联锁日志的铁路信号联锁机故障分析系统。

背景技术：

1、在铁路运输中，铁路信号联锁系统是确保列车安全运行的重要组成部分。铁路信号联锁机(以下简称为联锁机)不仅工作原理复杂且需要处理大量数据，因此联锁机的故障难以避免。为了及时发现和解决联锁机的故障问题，提高联锁系统的可靠性和稳定性，需要通过联锁维护台记录和显示的联锁日志，实现对联锁机的日常维护。

2、维护人员可以查看联锁维护台记录的联锁日志，并结合相关情况，精准定位故障点，为及时维修提供基础。联锁日志中包括轨旁设备运行状态、操作记录、故障报警等信息，能够帮助维护人员了解系统运行情况，及时发现和解决问题。目前这项工作主要依赖于人工处理，不仅需要大量的人力资源且工作效率较低。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于联锁日志的铁路信号联锁机故障分析系统，能够及时发现和解决信号联锁机的故障问题，提高联锁系统的可靠性和稳定性。

2、为了达到上述目的，本发明提供一种基于联锁日志的铁路信号联锁机故障分析系统，联锁系统包括两个联锁机，所述两个联锁机分别为联锁a机和联锁b机，所述联锁机故障分析系统包含：

3、站机，其通信连接联锁系统的联锁维护台，以获取联锁日志；

4、日志分析服务器，其通信连接所述站机并获取站机发送的所述联锁日志；所述日志分析服务器基于内置程序自动搜索所述联锁日志中的关键字，根据对应关键字和预设的判断规则，分析引起联锁机重启的故障原因；日志分析服务器还基于联锁日志进行联锁切机分析，以及联锁机的通信故障分析。

5、可选的，所述关键字包括字头和内容，所述字头表示该关键字属于联锁a机或联锁b机，所述内容为对应联锁机的故障描述信息。

6、可选的，分析引起联锁机重启的故障原因时，所述日志分析服务器搜索的关键字包括：

7、第一关键字，其内容为“系统输入板vrd前接点未采到,系统进入宕机状态”，表示vrd继电器的前接点采集不到；

8、第二关键字，其内容为“nvc_task restart！”，表示非安全通信网络重启；

9、第三关键字，其内容为“系统突然重启或人工关机重启”，表示联锁机突然重启；

10、第四关键字，其内容为“sysvib”，表示有联锁a机或联锁b机的手动切换；所述第四关键字之后为联锁切换码；通过所述联锁切换码中对应的比特位指示是否有联锁a机、联锁b机的手动切换，联锁是否自动切换为联锁a机、联锁b机、联锁是否切换为主机、备机、vrd继电器的状态变化；

11、第五关键字，其内容为“trycnt:3001”，表示vle板与vps板握手不成功；

12、第六关键字，其内容为“sysvib[0000]”，表示所述联锁切换码全零；

13、第七关键字，其内容为“vrd前接点未采到,但vps正常运行”，表示vps运行正常；

14、第八关键字，其内容为“maincheckword”，表示主校核字错误；

15、第九关键字，其内容为“recheckword”，表示重校核字错误；

16、第九关键字，其内容为“bool execution time”，表示联锁机的主任务执行超时。

17、可选的，所述判断规则包括：

18、第一判断规则：若在天窗时间内没有搜索到对应联锁机的第一关键字、第二关键字、第三关键字、第四关键字、第五关键字中的任意一个，则判断该联锁机在天窗内人工重启；

19、若在非天窗时间内没有搜索到对应联锁机的第一关键字、第二关键字、第三关键字、第四关键字、第五关键字中的任意一个，则判断该联锁机重启原因无法确定；

20、第二判断规则：若没有搜索到对应联锁机的第一关键字，且搜索到该联锁机的第二关键字，则判断因非安全网络重挂次数得到设定阈值引起该联锁机重启；

21、第三判断规则：若搜索到对应联锁机的第一关键字以及第五关键字，则判断该联锁机的vle与vps握手不成功，vle与vps都有可能引起该联锁机重启；

22、第四判断规则：若搜索到对应联锁机的第一关键字以及第六关键字，则判断因系统采集板故障引起该联锁机重启；

23、第五判断规则：若搜索到对应联锁机的第一关键字以及第七关键字，且未搜索到该联锁机的第六关键字，则判断该联锁机的vle正常，因vps模拟部分故障引起该联锁机重启；

24、第六判断规则：若搜索到对应联锁机的第一关键字，且没有搜索到该联锁机的第五关键字、第六关键字、第七关键字中的任意一个，则判断因vrd采集通路上的故障引起对应联锁机重启；

25、第七判断规则：若没有搜索到对应联锁机的第一关键字、第二关键字、第三关键字中的任意一个，且搜索到该联锁机的第四关键字，则判断人工重启该联锁机；

26、第八判断规则：若没有搜索到对应联锁机的第一关键字、第二关键字、第三关键字中的任意一个，且在联锁日志中搜索到“双系在设定时间范围内均重启”，则判断人工重启该联锁机；

27、第九判断规则：若搜索到对应联锁机的第三关键字，且在联锁日志中搜索到“主校核字与重校核字都正确”，判断vle的上模块引起该联锁机重启；

28、第十判断规则：若搜索到对应联锁机的第十关键字，则判断因主任务超时引起该联锁机重启；

29、第十一判断规则：若搜索到对应联锁机的第四关键字，基于对应联锁切换码中指示手动切换的比特位，判断由手动切换引起该联锁机重启；

30、第十二判断规则：若搜索到联锁a机的第一关键字、第三关键字、第七关键字中的任一个，且搜索到联锁b机的第一关键字、第三关键字、第七关键字中的任一个，则判断联锁a机、联锁b机在设定时间范围内均重启。

31、可选的，日志分析服务器并行执行所述第一判断规则至第十二判断规则。

32、可选的，分析联锁机重启的故障原因时，日志分析服务器还执行以下判断规则：

33、第十三判断规则：若搜索到对应联锁机的第八关键字，则判断vle板故障引起该联锁机重启；

34、第十四判断规则：若搜索到对应联锁机的第九关键字，则判断驱动板故障引起该联锁机重启。

35、可选的，所述联锁切换码的长度为16比特，进行联锁切机分析时：

36、基于联锁切换码的第一比特位，分析vrd继电器为吸起或断开状态；

37、基于联锁切换码的第三比特位分析是否有联锁a机的手动切换；基于联锁切换码的第四比特位分析是否有联锁b机的手动切换；

38、基于联锁切换码的第五比特位和第六比特位，分析联锁由主机切换为备机或由备机切换为主机；

39、基于联锁切换码的第九比特位和第十比特位，分析联锁由联锁a机自动切换为联锁b机，或由联锁b机自动切换为联锁a机；

40、日志分析服务器将联锁切机的分析结果存储至第一文本中；基于所述第一文本统计vrd继电器状态变化的频率、手动切换联锁a机和联锁b机的频率、联锁由联锁a机自动切换为联锁b机的频率、联锁由联锁b机自动切换为联锁a机的频率、联锁由主机切换为备机的频率、联锁由备机切换为主机的频率。

41、可选的，所述通信故障包括非安全通信网络重启故障；联锁机的非安全通信网络重启时，在联锁日志中生成一条对应的非安全通信网络重启故障记录，所述非安全通信网络重启故障记录包括第十关键字和非安全通信网络的重启时间；

42、日志分析服务器通过搜索第十关键字获取对应联锁机的非安全通信网络重启记录，并将其存储至第二文本中；日志分析服务器基于所述第二文本统计非安全通信网络重启故障的频率。

43、可选的，所述通信故障包括人机界面子系统与联锁机之间的通信故障；人机界面子系统定时向联锁机发送心跳包，联锁日志中包括与所述心跳包对应的心跳日志；所述心跳包具有一个检测码位，所述心跳日志记录了所述检测码位的码位值、所述码位值在连续的n个心跳包中未发生跳变；n为正整数；若n大于设定的个数阈值，或者所述码位值未发生跳变的时间达到设定的时间阈值，日志分析服务器判断人机界面子系统与联锁机之间通信异常，并将对应的心跳日志存储至第三文本中；日志分析服务器基于所述第三文本统计人机界面子系统与联锁机之间的通信故障频率。

44、可选的，所述通信故障包括非安全通信错误故障；联锁机出现非安全通信错误故障时，联锁日志中生成一条对应的非安全通信错误故障记录；所述非安全通信错误故障记录中包括第十一关键字和故障码；所述第十一关键字的内容为“return error”；日志分析服务器还存储有映射字典，通过查询所述映射字典获取与所述故障码对应的故障内容；

45、日志分析服务器将非安全通信错误故障记录存储至第四文本中，基于所述第四文本统计联锁机出现非安全通信错误故障的频率。

46、可选的，所述通信故障包括联锁机的红网、蓝网、公网、私网通信故障；日志分析服务器获取联锁日志中的红网、蓝网、公网、私网连接记录，根据所述红网、蓝网、公网、私网连接记录中的网络失效时间、网络连通时间，判断红网、蓝网、公网、私网发生通信故障，并将对应的红网、蓝网、公网、私网连接记录存储至第五文本中；日志分析服务器基于所述第五文本，统计红网、蓝网、公网、私网通信故障的频率。

47、可选的，所述通信故障包括联锁a机与联锁b机之间的串口通信中断故障；联锁日志包括各通信周期中，联锁a机与联锁b机之间的串口连接记录；所述串口连接记录中包含当前通信周期中和上一通信周期中，联锁a机与联锁b机之间的串口连接结果；所述串口连接结果包括串口连接正常和串口连接中断；若上一通信周期中串口连接正常，且当前通信周期中串口连接中断，日志分析服务器判断联锁a机与联锁b机之间的串口通信异常，并将对应的串口连接记录存储至第六文本中；日志分析服务器基于所述第六文本，统计联锁a机与联锁b机之间的串口通信中断故障频率。

48、可选的，所述通信故障包括联锁a机与联锁b机之间的网口通信中断故障；联锁日志包括各通信周期中，联锁a机与联锁b机之间的网口连接记录；所述网口连接记录中包含当前通信周期中和上一通信周期中，联锁a机与联锁b机之间的网口连接结果；所述网口连接结果包括网口连接正常和网口连接中断；若上一通信周期中网口连接正常，且当前通信周期中网口连接中断，日志分析服务器判断联锁a机与联锁b机之间的网口通信异常，并将对应的网口连接记录存储至第七文本中；日志分析服务器基于所述第七文本，统计联锁a机与联锁b机之间的网口通信中断故障频率。

49、可选的，所述基于联锁日志的铁路信号联锁机故障分析系统还包含中心服务器，其通信连接设置在所述站机与所述日志分析服务器之间，日志分析服务器通过所述中心服务器获取站机发送的联锁日志。

50、可选的，所述人机界面子系统包括可视化界面；所述可视化界面包括时间选择单元、车站选择单元、分析场景选择单元，分别用于输入进行联锁机故障分析的时间段、车站、分析场景；所述分析场景包括联锁机重启故障分析、联锁切机分析、联锁机通信故障分析；并通过所述可视化界面显示日志分析服务器的分析结果。

51、可选的，所述日志分析服务器中还存储有与联锁机重启的故障原因对应的维护建议，并通过所述可视化界面显示所述维护建议。

52、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

53、本发明的基于联锁日志的铁路信号联锁机故障分析系统，通过收集联锁日志，并通过日志分析服务器内置的程序自动搜索联锁日志中对应关键字，根据预设的判断规则，分析联锁机重启的故障原因，以帮助维护人员及时发现和解决问题。相比传统的手动故障排查方法，本发明具有更高的效率和准确性。本发明还基于联锁日志进行联锁切机分析和联锁机的通信故障分析，帮助维护人员全面了解联锁机的工作状态和通信状态。

54、本发明将联锁切机和联锁机通信故障相关的联锁日志存储至对应文本中，便于维护人员对联锁切机和联锁机通信故障进行历史数据分析和统计，可以帮助维护人员了解联锁机的工作状态和性能变化趋势，以便进行预防性维护和优化。

55、本发明不仅能够快速定位联锁机重启故障原因，还能够提供相应的解决方案，减少了维护人员的工作负担，大大提高了维护效率和本发明的故障分析系统的可用性。