一种车辆控制和告警处理系统的制作方法

本发明涉及轨道交通信号系统，尤其是涉及一种车辆控制和告警处理系统。

背景技术：

目前，随着经济和技术的快速发展，轨道交通中全自动无人驾驶列车运行控制系统已成为引领城市轨道交通的发展趋势。作为控制车辆运行的信号系统与车辆的接口由于每个轨道交通项目和车辆厂家的不同而有较大的区别。

传统的接口设计方法是为每个具体项目设计一套适用于本项目的车辆控制和告警系统，无法做到系统复用和通用化处理，每个项目都要单独设计控制方法和告警内容，不仅花费大量的开发和调试时间，降低了系统实施的效率，也增加了系统设计开发的成本。这样针对每个项目单独设计的方法既不科学，也无法适应日益发展的轨道交通行业需求。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种车辆控制和告警处理系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种车辆控制和告警处理系统，其特征在于，包括车辆接口配置模块、车辆控制模块、车辆接口处理模块和车辆告警显示模块；

所述车辆接口配置模块，用于记录信号系统与车辆接口协议中的控制信息和告警信息；

所述车辆控制模块，用于生成自定义类型的车辆控制命令；

所述车辆接口处理模块，用于将控制命令根据接口协议组包发送至车辆、接收并解析车辆告警信息、生成告警记录；

所述车辆告警显示模块，用于生成文字和状态图两种形式的告警。

优选地，所述车辆接口配置模块包括车辆控制命令配置单元和车辆告警接口配置单元；

所述车辆控制命令配置单元按照接口协议顺序的存储所有车辆控制命令数组，组成整体控制命令数组链表；

所述车辆告警接口配置单元按照接口协议定义顺序的存储所有车辆告警数组，组成整体告警数组链表。

优选地，单个所述车辆控制命令数组配置包括控制命令名称、逻辑名称、命令功能值、功能值类型、默认值、和有效性，其中车辆控制功能值类型包括比特、字节、短整型、整型。

优选地，单个所述车辆告警数组配置包括告警名称、告警逻辑名称、车辆识别号、告警功能值、功能值类型、默认值、告警内容、告警等级、告警生成时间、告警恢复时间、和告警确认状态。

优选地，所述车辆控制模块包括唯一选项控制命令生成单元、复选项控制命令生成单元、和自定义控制命令生成单元。

优选地，所述车辆接口处理模块包括：

控制命令发送单元，用于封装单个或多个控制命令组包发送至车辆接口；

接收解析告警单元，用于动态接收并解析车辆告警信息。

优选地，所述控制命令发送单元工作过程如下：

接收单个或多个控制命令，搜索该命令在控制链表中的位置并对其赋值后，组包发送至车辆接口。

优选地，所述接收解析告警单元工作过程如下：

接收所有车辆告警内容，比较告警内容变化，生成新的车辆告警信息和车辆告警恢复信息。

优选地，所述车辆告警显示模块根据告警级别产生文字和图形告警。

优选地，所述字告警包括：告警生成时间、告警恢复时间、告警内容、告警等级、告警确认状态；

所述图形告警包括：图形形状、颜色、闪烁性。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明设计了通用的车辆接口配置文件，使数据配置更加灵活、系统更易扩展；

2、本发明设计了自定义控制命令选项，解决了不同控制命令需要单独设计的缺陷，降低了系统设计的成本；

3、本发明设计了通用的告警显示方法，解决针对单个告警需要单独设计的弊端，提高了系统复用度和接口调试效率；

4、本发明设计了通用的发送控制命令和接收告警接口，解决了系统需要兼容不同车辆接口的难题，适应了产业发展方向和未来。

附图说明

图1为车辆接口配置模块功能示意图；

图2为车辆控制命令接口配置内容示意图；

图3为车辆告警配置内容示意图；

图4为车辆控制命令类型示意图；

图5为车辆控制命令处理流程图；

图6为车辆告警信息处理流程图；

图7为生成告警信息处理流程图；

图8为车辆控制和告警处理系统的模块示意图。

具体实施方式

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、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

参见图8所示，一种车辆控制和告警处理系统，包括以下模块：车辆接口配置模块、车辆控制模块、车辆接口处理模块和车辆告警显示模块；

所述车辆接口配置模块记录了信号系统与车辆接口协议中的控制信息和告警信息；

所述车辆控制模块生成自定义类型的车辆控制命令；

所述车辆接口处理模块将控制命令根据接口协议组包发送至车辆、接收并解析车辆告警信息、生成告警记录；

所述车辆告警显示模块生成文字和状态图两种形式的告警。

参见图1所示，车辆接口配置模块根据接口定义了控制和告警接口协议两部分内容信息；控制信息是由信号系统发送至车辆系统，告警信息是由车辆系统发送至信号系统。

参见图2所示，定义并初始化车辆控制命令接口配置内容，包括以下步骤：

步骤100，建立单个控制命令的数组模型，控制命令数组＝{控制命令名称、逻辑名称、命令功能值，功能值类型，默认值，有效性}；

步骤101，设置控制命令名称；

步骤102，设置逻辑名称，作为控制命令的唯一索引值；

步骤103，设置功能值类型，0表示比特(bit)类型，1表示字节(byte,8个比特)类型，2表示短整型(short，16个比特)，4表示整型(int,32个比特)；

步骤104，设置默认值，根据接口文件输入控制命令默认值；

步骤105，将命令功能值赋值为默认值；

步骤106，设置有效性，0表示无效，1表示有效，初始化设置为无效；

步骤107，重复步骤100到步骤106，设置所有控制命令的控制命令名称、逻辑名称、命令功能值，功能值类型，默认值，有效性；

步骤108，按照接口协议顺序的存储所有控制命令数组，组成整体控制命令数组链表；

步骤109，计算步骤108生成的控制命令数组链表的总长度，计算方法为：

(1)控制命令功能值类型为0表示比特类型，标记长度为1；

(2)控制命令功能值类型为1表示字节类型，标记长度为8；

(3)控制命令功能值类型为2表示短整型，标记长度为16；

(4)控制命令功能值类型为4表示整型，标记长度为32；

(5)链表中每个控制命令标记长度依次累加，计算得到总的标记长度length1；

(6)标记sendlength＝length1/8，计算得出以字节为单位的总的发送长度；

参见图3所示，定义并初始化车辆告警配置内容，包括以下步骤：

步骤200，建立单个告警的数组模型，告警数组＝{告警名称、告警逻辑名称、车辆识别号、告警功能值，告警功能值类型，默认值，告警内容，告警等级，告警生成时间，告警恢复时间，告警确认状态}；

步骤201，设置告警名称；

步骤202，设置告警逻辑名称，作为告警的唯一索引值；

步骤203，设置车辆识别号，作为列车的唯一索引值；

步骤204，设置默认值，并根据默认值设置告警功能值；

步骤205，设置告警功能值类型，0表示比特类型，1表示字节类型，2表示短整型，4表示整型；

步骤206，设置告警内容，根据接口定义赋值；

步骤207，设置告警等级，1表示严重告警、2表示一般告警、3表示事件告警；

步骤208，设置告警生成时间和告警恢复时间，初始化设置为0；

步骤209，设置告警确认状态，0表示未确认状态，1表示已确认状态，初始化设置为未确认状态；

步骤210，重复步骤200到步骤209，设置所有告警的告警名称、告警逻辑名称、车辆识别号、默认值、告警功能值，告警功能值类型，告警内容，告警等级，告警生成时间，告警恢复时间，告警确认状态；

步骤211，按照接口协议定义顺序的存储所有告警数组，组成整体告警数组链表；

步骤212，计算车辆告警接口数据总长度，计算方法如下：

(1)告警功能值类型为0表示比特类型，标记长度为1；

(2)告警功能值类型为1表示字节类型，标记长度为8；

(3)告警功能值类型为2表示短整型，标记长度为16；

(4)告警功能值类型为4表示整型，标记长度为32；

(5)链表中每个告警标记长度依次累加，计算得到总的告警标记长度alarmlength1；

(6)标记alarmlength＝alarmlength1/8，计算得出以字节为单位的总的告警长度；

参见图4所示，车辆控制模块生成自定义控制命令内容，包括唯一选项控制命令、复选项控制命令、可输入文本命令控制；包括以下步骤：

步骤300，判断控制命令类型，如果类型是唯一选项控制命令，进入步骤301,如果类型是复选控制命令，进入步骤302，如果类型是可输入文本命令，进入步骤303；

步骤301，生成多个控制命令选择项，每个选择项逻辑名称和控制值固定，有且仅有一个有效，当选择一个控制命令后，生成控制命令的逻辑名称和控制值的组合，进入步骤401；

步骤302，生成多个控制命令选择项，每个选择项逻辑名称和控制值固定，每个控制命令选择项都有效可选，当选择一个或多个控制命令后，生成多个控制命令的逻辑名称和控制值的组合，进入步骤401；

步骤303，生成单个控制命令选择项，选择项的逻辑名称固定，自定义输入控制值后，生成控制命令的逻辑名称和控制值的组合，进入步骤401；

参见图5所示，车辆接口模块接收控制命令并根据接口协议组包发送至车辆，包括以下步骤：

步骤401，接收来自步骤301、步骤302、步骤303的控制命令的逻辑名称和控制值组合，标记为sendcmdlogicname和sendvalue；

步骤402，初始化步骤108生成的控制命令数组链表，设置每个控制命令的值为默认值，有效性设置为无效；

步骤403，在步骤108生成的控制命令数组链表中搜索控制命令的逻辑名称为sendcmdlogicname的控制命令，如果搜索到，进入步骤404，如果没有搜索到进入步骤408；

步骤404，设置搜索到的控制命令的功能值为sendvalue；

步骤405，设置搜索到的控制命令的有效性为1，即有效；

步骤406，控制命令组包发送至车辆，组包计算方法为：

(1)建立步骤109计算长度为sendlength的发送控制命令数组sendcmd，并初始化数组内的控制值为0；

(2)依次取出每个控制命令的控制值和有效性值，赋值到sendcmd中，如果功能值类型为0，占用发送数组sendcmd的1个比特位长度，如果功能值类型为1，占用发送数组sendcmd的8个比特位长度，如果功能值类型为2，占用发送数组sendcmd的16个比特位长度，如果功能值类型为4，占用发送数组sendcmd的32个比特位长度，完成步骤108生成的控制命令数组链表功能值赋值；

(3)发送长度为sendlength的控制命令数组sendcmd到车辆接口；

步骤407，完成发送控制命令流程；

参见图6所示，车辆接口模块接收并解析车辆告警信息、生成告警记录，包括以下步骤：

步骤501，从车辆接口接收车辆告警信息内容标记为alarmcontent，并记录接收告警以字节为单位长度为recvlength；

步骤502，比较步骤212计算的alarmlength与recvlength是否相等，相等进入步骤503，不相等进入步骤508；

步骤503，初始化步骤211生成的告警数组链表，设置每个告警数组内容为默认值；

步骤504，判断接收到的车辆告警是否为第一包告警信息，如果为第一次收到告警信息，进入步骤506，否则进入步骤505；

步骤505，比较收到的告警消息与前一次收到的消息是否相同，如果相同进入步骤508，如果不相同，进入步骤506；

步骤506，解析告警信息，并将告警内容映射到告警链表，方法如下：

(1)按照1个字节等于8个比特原则，将以字节为单位的alarmcontent转换成以比特为单位，并标记转换后的内容为alarmcontent_bit；

(2)根据步骤503中的告警数组链表中的每一个告警的功能值类型，如果功能值类型为0，从alarmcontent_bit的头位置取出一个长度比特值，并将此值从alarmcontent_bit中删除，如果功能值类型为1，从alarmcontent_bit的头位置取出8个长度比特值，并将此8个值从alarmcontent_bit中删除，如果功能值类型为2，从alarmcontent_bit的头位置取出16个长度比特值，并将此16个值从alarmcontent_bit中删除，如果功能值类型为4，从alarmcontent_bit的头位置取出32个长度比特值，并将此32个值从alarmcontent_bit中删除，并将取出的值赋值到告警功能值中；

(3)依次循环，为告警数组链表中的每一个告警赋值；

步骤507，参见图7所示，根据功能值和默认值和上一次状态生成告警信息，具体方法如下；

(1)比较功能值是否等于默认值；

(2)如果不相等，设置告警生成时间为当前系统时钟时间，恢复时间为空，告警确认状态为未确认状态，告警序号从1开始，依次递增1，生成新的告警记录信息，进入步骤606；

(3)如果相等，判断此告警的上一次状态的功能值是否为默认值，如果等于默认值，则不生成告警，否则设置恢复时间为当前时间，生成告警恢复信息，进入步骤606；

步骤508，结束告警消息处理；

车辆告警显示模块生成文字和状态图形告警，具体步骤如下：

步骤601，建立单个告警图形数组模型，告警图形数组＝{告警逻辑名称、告警图形、背景颜色、闪烁性}；

步骤602，根据步骤211生成的告警数组链表中的每一个告警设置告警逻辑名称；

步骤603，初始化告警图形；

步骤604，初始化告警背景颜色，颜色可设置为红色、黄色和绿色；

步骤605，初始化告警闪烁性，当时告警产生是图形闪烁；

步骤606，取出告警记录中告警序号、告警生成时间、告警恢复时间、告警内容、告警等级、告警确认状态以文字形式显示在告警列表中；

步骤607，设置告警图形由隐藏变为显示；

步骤608，设置告警图形的背景颜色，严重告警设置为红色、一般告警设置为黄色、事件告警设置为绿色；

步骤609，设置告警闪烁性，严重告警图形闪烁变化。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。