一种站台门系统的故障诊断与远程维护方法和系统与流程

本发明涉及一种站台门系统的故障诊断与远程维护方法，进一步详细地说，涉及基于站台门运行数据通过局域网发送到诊断服务器，由诊断服务器进行故障诊断、然后通过远程维护系统将诊断结果发送至现场维护人员。

背景技术：

随着地铁站台门行业的飞速发展，站台门系统获得了广泛的应用，为保证站台门系统的正常运行，站台门通常配有规模庞大的专业维护队伍，负责日常的巡检、故障处理及站台门系统软硬件更新等现场维护工作。该维护方式耗资巨大，见效缓慢；故障发生后的“奔赴现场”模式，缺乏时效性，同时也很不经济。

技术实现要素：

本发明针对当前站台门系统维修效率低、成本高、缺乏时效性的问题，提供一种站台门系统的故障诊断与远程维护方法，依据本发明的故障诊断与远程维护方法，能够有效提高站台门系统维修效率、降低维护成本、且使维护具有时效性。

本发明采用以下技术方案：

一种站台门系统的故障诊断与远程维护方法，

以周期t周期性获取站台门系统中每个站点的运行数据并进行存储；

以周期t周期性获取存储的站台门系统中每个站点的运行数据；所述周期t的时间至少包括两个周期t的时间；

对以周期t获取的每个站点的运行数据去重后获取具有状态变化的数据，所述具有状态变化的数据包括至少一个数据变化周期；

对所述具有状态变化的数据以列表方式进行整理后，将数据拆解为对应的周期数，并将数据整理为二进制点位数据，形成点表；

根据预设的故障类别及对应的故障编码，对点表中每个周期中的数据进行故障编码，并对进行故障编码后的数据进行存储；

对每个进行编码的故障进行故障诊断；

将诊断结果远程发送给维护人员的维护终端，维护人员根据诊断结果进行故障维护。

所述对点表中每个周期中的数据进行故障编码后，在显示有全线站点的监视界面中对站台门系统具有故障的站点以颜色进行标识。

对已经进行故障诊断后的故障，以故障对应的站点、故障类别为索引进行数据记录，并将数据记录以数据库的形式进行保存，同时每隔设定时间将数据库内容保存在历史数据库中。

所述对每个进行编码的故障进行故障诊断包括：

建立站台门系统的故障树模型，所述故障树模型包括顶事件、中间事件、底事件；

当站台门系统发生故障时，通过故障树模型查询引起该故障发生的所有底事件，并将所有底事件按照权重从高到低排序并发送给维护人员；

维护人员根据接收的排序后的底事件列表，查找故障原因并进行维护；

维护人员处理完成后，根据所采用的故障对应的故障原因对底事件的权重进行更新。

所述底事件的权重为：

顶事件所对应的故障发生n次时，每个底事件所对应的故障原因发生次数n在n次故障中发生的概率。

所述每个底事件均同时关联有该故障事件的故障维护方案，维护人员接收到排序后的底事件列表后，根据排序依据底事件对应的故障原因进行查找，直到找到引起顶事件的底事件，并根据底事件对应的故障维护方案进行维护。

一种应用所述的方法的系统，包括：站台门系统、监控系统和故障诊断系统；站台门系统和故障诊断系统均与监控通信连接；

所述站台门系统包括门机系统、门体系统、供电系统；

所述监控系统包括：

控制系统，控制系统包括与站台门系统通信连接的就地控制盒、门控单元、中央控制盘，所述中央控制盘与就地控制盒、门控单元、就地控制盘通信连接，用于以周期t周期性获取站台门系统中每个站点的运行数据；

监视系统，监控系统包括与中央控制盘通信连接的存储器，用于对以周期t周期性获取站台门系统中每个站点的运行数据并进行存储；监视系统还包括与存储器连接的监控系统；

所述故障诊断系统包括：

与存储器通信连接的诊断服务器；所述诊断服务器用于以周期t周期性获取存储器中存储的站台门系统中每个站点的运行数据，并对以周期t获取的每个站点的运行数据去重后获取具有状态变化的数据，对所述具有状态变化的数据以列表方式进行整理后，将数据拆解为对应的周期数，并将数据整理为二进制点位数据，形成点表；根据预设的故障类别及对应的故障编码，对点表中每个周期中的数据进行故障编码，并对每个进行编码的故障进行故障诊断；

与诊断服务器连接的数据库服务器，所述数据路服务器用于进行故障诊断后的故障、诊断结果、故障维护方案进行存储，并对已经进行故障诊断后的故障，以故障对应的站点、故障类别为索引进行数据记录，并将数据记录以数据库的形式进行保存，同时每隔设定时间将数据库内容保存在历史数据库中。

本发明的有益效果：

本发明在不影响站台门系统正常运行的情况下，增加故障诊断系统和远程维护系统。通过局域网将站台门系统存储器中的运行数据发送至诊断服务器中，诊断服务器对故障数据进行故障诊断，最终生成故障维修预案，然后通过无线网络技术将维修预案发送至现场维护人员，使现场维护人员第一时间进行故障维护。达到无人巡检，提高故障诊断效率，降低维护成本。

附图说明

图1为本发明系统结构图。

图2为故障诊断系统软件构成图。

图3为数据分析模块构成图。

图4为站台门系统故障类型。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

本发明提供一种站台门系统的故障诊断与远程维护系统和方法。

该系统包括站台门系统psd，站台门系统包含：

门机p1，该门机还包括电机p11、传动装置p12、锁紧装置p13，负责控制站台门的开/闭；

门体p2，该门体还包括滑动门p21、应急门p22、端门p23；

供电系统p3，该供电系统包括为滑动门开/闭所提供的驱动电源p31，为站台门系统控制所提供的控制电源p32，以及防止断电时提供的蓄电池p33；

监控系统p4，监控系统还包括控制系统p41和监视系统p42，控制系统p41包括就地控制盒lcbp411、门控单元dcup412、就地控制盘pslp413、中央控制盘pscp414；

监视系统还包括存储器p421、主监视系统p422，主监视系统至少包括处理器和至少一个显示器，处理器获取存储器存储的从中央控制盘psc获取的站台门系统运行数据并在显示器的显示界面上进行显示。

所述的站台门系统的故障诊断与远程维护系统还包括故障诊断系统p5，所述故障诊断系统包括对故障数据进行分析和处理功能的诊断服务器p51、对诊断结果和故障处理方案进行存储的数据库服务器p52。

所述的站台门系统的故障诊断与远程维护系统还包括远程维护功系统p6，所述远程维护系统包括通过邮件或短信方式将诊断结果发送到维护人员手中的信息服务p61和移动维护终端p62构成。

本发明的系统中，站台门系统将门机、门体、就地控制盒的运行数据发送到门控单元，门控单元、供电系统、就地控制盘的运行数据发送到中央控制盘，中央控制盘将站台门运行总数据汇总，并发送到存储器，通过存储器将站台门运行状态显示在监视系统的显示器的显示界面上。

当存储器接收到中央控制盘发送的数据时，通过局域网络技术使存储器与故障诊断服务器进行连接，使故障诊断服务器及时接受中央控制盘发送的故障数据，对得到的数据进行分析，判断故障类型和故障原因。

基于上述的系统基础上，本发明提供一种站台门系统的故障诊断与远程维护方法。

该方法具体包括：

中央控制盘以周期t周期性获取站台门系统中每个站点的运行数据并发送给存储器进行存储；

诊断服务器以周期t周期性获取存储在存储器中的站台门系统中每个站点的运行数据；所述的周期t的时间至少包括两个周期t的时间；

诊断服务器对以周期t获取的每个站点的运行数据去重后获取具有状态变化的数据，所述具有状态变化的数据包括至少一个数据变化周期；

诊断服务器对所述具有状态变化的数据以列表方式进行整理后，将数据拆解为对应的周期数，并将数据整理为二进制点位数据，形成点表；

诊断服务器根据其预设的故障类别及对应的故障编码，对点表中每个周期中的数据进行故障编码，并对进行故障编码后的数据进行存储；且对点表中每个周期中的数据进行故障编码后，在显示有全线站点的监视界面中对站台门系统具有故障的站点以颜色进行标识；

诊断服务器对每个进行编码的故障进行故障诊断；对已经进行故障诊断后的故障，以故障对应的站点、故障类别为索引进行数据记录，并将数据记录以数据库的形式在数据库服务器中保存，同时每隔设定时间将数据库内容保存在历史数据库中，所述的设定时间可以是每天或者每次软件关闭运行时；

诊断服务器将诊断结果远程发送给维护人员的维护终端，维护人员根据诊断结果进行故障维护。

如图2所示，为本发明的一种实施例，故障诊断系统采用分析的ans软件套件，对从站台门系统传送的故障数据进行数据采集整合（server）和数据分析（remote）。

上述的数据采集整合主要包括：配置读取模块，用于诊断服务器读取每个psc站点的ip进行连接；数据去重模块，由于psc的采集周期通常为秒级，例如1秒钟，其冗余数据非常多，因此需要对产生的冗余数据进行查重处理，过滤掉重复数据，只保留状态变化的数据，该状态变化数据包括站台门运行状态数据和故障数据，其中故障数据为预先已经q定义好的数据格式，例如滑动门开门正常为0，故障是为1，当检测到变化数据中具有滑动门开门数据且为1时，说明存在滑动门开门故障；传输模块，主要负责应答remote的请求，当收到remote的请求数据后，模块负责传输在两次请求周期内经过去重后的psc站点状态变化数据，同时清空当前该站点的缓存。该两次请求周期是指数据采集整合中的传输模块收到数据分析模块发出的第一次请求时，不发送数据，在第二次收到数据分析模块发出的请求时再通过传输模块发送数据给数据分析模块。

数据分析主要包括：配置模块，主要读取配置信息，启动时连接到server；网络传输模块，每隔6秒钟对server发送一次状态请求信息，响应server的回复数据；数据分析模块。

如图3所示，所述的数据分析模块主要由以下模块组成：

数据解包：由于server采用集中采集方式，每隔周期t，采集多个站点的数据，每个站采集n次，每次n秒，等待m秒的模式，因此每个站点的查询数据均包含多个数据变化周期，例如sever每个5分钟，采集55个站的数据，每站连续采集3次，每次1秒，等待0.5秒的模式，而因此对每个站点而言，每次查询的应答数据都是包含了多个数据变化周期，server在应答的时候按照列表的方式对数据进行整理，remote接受到数据的时候，要进行相应的解包处理，按照协议，对数据拆解为对应的周期数，根据周期数对数据进一步根据周期数进行点表成型处理。

点表成型：数据解包后，要将网络传输数据整理为0和1点位的二进制数据格式，方便数据解析的时候，根据查表法进行数据分析和处理。

数据解析：经过点表成型处理后，解析模块对应的是一定周期内的点表，其中每个周期对应每一份单独点表，解析模块对照点表协议中对故障的定义，通过查表法查出每个周期内的故障信息，根据故障信息，进行故障一级编码，即将故障归结到对应的8大故障分类中（开门故障、关门故障、控制系统故障、现场总线故障、dcu通信故障、安全回路故障、检测开关故障、ups故障），如图4所示。方便后续的故障查询和后续的故障确认，同时将该条故障信息存储到数据库中。

故障提醒：remote提供两个界面对全线的psc进行故障显示和提醒；软件默认打开的界面是根据每个psc站点和最后一次应答数据生成的界面，界面元素与psc软件一致。软件同时提供一个全线站点监视界面，在该界面中，对每个站点的故障进行统计，同时对有故障的站点以颜色的方式进行标识。

故障查询：软件提供默认的数据查看功能，以及以故障一级分类和站点号为条件的故障查询，查询结果以表格的形式显示。

故障诊断：对每个确认的故障，软件将会修改对应的故障树节点的权值，从而动态调整不同故障的权重，针对新出现的故障，软件根据该类故障的权重比，提出可能的原因，给出对应的解决预案。

数据存储：根据故障信息，以对应的站点、故障类型为索引进行数据记录，以数据库的方式进行故障的存储，软件运行时数据存储入运行数据库，每天或在软件关闭时，将运行数据库中的数据存储入历史数据库中。

远程维护系统采用无线网络接入技术，将故障诊断系统中故障诊断结果通过信息服务或移动维护终端实现远程无线信息交互，远程无线派工及维护情况无线反馈等。

上述的故障诊断中，采用的故障诊断方法包括：

步骤一：在故障诊断系统的诊断服务器中建立站台门系统的故障树模型，所述故障树模型包括顶事件、中间事件、底事件；

该步骤中，故障树模型建立时，需要收集大量站台门系统故障点、故障原因和故障处理措施等数据，根据这些数据建立站台门系统故障模型，该站台门系统故障模型为可更新的模型，为便于计算机识别，故障树中的顶事件、中间事件和底事件均进行编号处理，作为站台门系统故障诊断的依据。

步骤二：当站台门系统发生故障时，通过故障树模型查询引起该故障发生的所有底事件以及底事件的权重，将所有底事件按照权重从高到低排序并发送给维护人员的终端上；

本发明的故障树中，每个底事件均具有权重，其权重为该底事件发生的概率，即：假设顶事件所对应的故障发生n次，则每个底事件所对应的故障原因发生次数n的权重p=n/n。

因此，根据故障诊断处理流程，当现场站台门系统发生故障时，首先对故障进行编号使计算机能够识别，其次通过故障树模型查询引起故障发生的所有底事件，缩小故障诊断的范围。最后将诊断结果无线推送给远程维护系统的现场维护人员的移动维护终端进行故障处理。

步骤三：维护人员根据接收的排序后的底事件列表，查找故障原因，对故障原因进行维护；本发明在建立故障树模型时，对每个底事件均同时关联该故障事件的故障维护方案或者建议措施等，维护人员接收到排序后的底事件列表后，根据排序对底事件对应的故障原因进行查找，直到找到引起顶事件的底事件，并根据底事件对应的故障维护方案进行维护。

步骤四：维护人员处理完成后，根据所采用的故障对应的故障原因对底事件的权重进行更新。

此步骤中，本发明在每次发生故障并维护完成后，根据维护人员的反馈，均对底事件的权重进行更新，因为底事件的概率在每发生一次故障时，所有底事件的概率均会改变，因此每处理一次故障，统会根据维护人员的反馈信息对此次故障进行判断，如果是误报或非设备原因导致的故障，则故障诊断系统不需要进行反馈；除此之外，每发生一次故障均需要进行反馈。当需要反馈时，系统更新诊断数据库中故障的种类、各故障对应的维护方案、各故障发生的概率，重新分配每个故障的权重，根据反馈的数据对相应的故障原因和维护方案与故障建立一一对应的关系，避免因无关故障或新型故障的发生影响故障诊断的准确率。

维护人员维护过程中，如果引起顶事件发生的故障原因不在底事件列表中，则将该故障原因加入底事件中对故障树模型进行更新，同时更新底事件的权重。

同样，维护人员维护过程中，如果顶事件不在故障树模型中，则将该故障原因加入故障树模型中对故障树模型进行更新，同时也可对底事件的权重进行更新。

如图2~7所示为本发明以关门故障为顶事件时的实施例。该实施例中，站台门的故障诊断分析方法包括以下步骤：

步骤一：收集所有关于站台门系统故障点、故障对应的故障原因，以及故障对应的维修方案等数据，根据故障树模型的建模原理，建立站台门系统的故障树模型。

本发明以关门故障作为故障树的顶事件建立站台门系统故障树模型，如图2-7所示，分别对故障树自上而下进行编号标记，其中顶事件为t1，中间事件为e1-e9，底事件为x1-x21，该故障树模型涵盖了站台门系统与关门故障相关的全部内容。当站台门发生关门故障时，可以根据该故障树进行故障诊断，找出引起关门故障的原因，为系统的故障诊断提供了依据。

步骤二：根据图1的故障诊断流程，首先，故障诊断系统进行轮询站点，将收集的各站点的站台门系统设备运行数据储存到本地数据库中并对数据进行分析，当数据中发现关门故障相关的数据时，对故障进行编码形成顶事件，然后通过关门故障树模型进行故障树诊断对比，找出引起故障的底事件xi(i=1-21)，根据故障与故障原因一一对应的关系找出故障原因，将诊断结果推送至现场维护人员，使现场维护人员能够快速、准确的处理故障。

步骤三：故障消除以后根据现场故障的处理情况，如果发现与诊断系统推送的故障原因或故障处理预案有异议的地方，维护人员需将维护信息反馈给故障诊断系统，系统会更新数据库中底事件所对应的故障原因的发生概率，根据故障原因发生的概率重新对故障原因进行权重分析，同时更新诊断数据库中与故障对应的故障原因和故障处理预案，提高故障诊断系统的准确率。

故障权重分析即上述的根据不同故障出现的概率确定诊断中每个故障的权重大小的分析方法。例如本发明故障树中引起滑动门阻力过大e1的原因有两种，如何判断是x2或x3引起的故障e1，这就需要诊断数据库中x2和x3发生的概率大小来确定，如果px2>px3，诊断系统会优先推送x2为引起故障e1的原因，即x2处于推送故障原因列表的最前面，同时将底事件x2对应的所有故障维护方案发送给现场维护人员，即根据因此故障的底事件概率，依次进行推送。每处理一次故障，系统根据是否需要反馈对诊断系统进行更新，当需要反馈时系统会将更新诊断数据库中所有故障的概率，重新分配每个故障的权重，根据反馈的数据对相应的故障原因和维护方案与故障建立一一对应的关系，避免因无关故障或新型故障的发生影响故障诊断的准确率。

故障诊断数据库是随着故障反馈信息的增加而不断的累积扩大，数据库数据量越大，故障诊断的准确率就越高。维护人员将需要反馈的维护信息反馈给诊断系统，使诊断数据库处于不断更新的状态，诊断系统的诊断盲点和误区也会变得越来越小。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。