一种机车能耗信息备份与同步方法及系统与流程

本发明涉及机车能耗管理领域，尤其涉及一种机车能耗信息备份与同步方法及系统。

背景技术：

机车能量管理系统需要记录机车的能耗信息，包括但不限于机车消耗的能量、机车电阻制动消耗的能量、机车再生制动产生的能量等。机车能量管理系统利用机车的能耗信息统计分析机车的能耗情况，为机车能耗优化做数据支撑。能耗数据的有效性就显得尤为重要。机车能耗信息存储在车载设备中，会周期性的通过多种途径导入到地面系统，由地面系统完成能耗分析。车载设备对能耗信息的存储是能量管理系统的关键环节。能耗信息随着机车运用而递增，如果设备更换、存储器故障或者随机断电等造成能量信息丢失，则能耗管理系统处于混乱状态，不可恢复。

机车能耗信息的备份和同步一般依靠冗余备份的方式解决。在能耗信息的存储装置之外，其它车载装置备份能量信息。按照一定的周期将能量信息存储到备份装置，可以按照一定的策略，如上电时能耗信息取回，多个备份信息之间采用表决机制确定选取值等。但存在以下不足：(1)车载设备间备份：各设备间工况差异，均是无人值守设备，没有外部干预的情况下，备份周期的选择，同步算法的选择，不同专业的维修人员的协调等，均会影响数据的有效性。过长的备份周期，不能起到备份的作用，使用备份信息存在能耗信息丢失的风险；过频的备份周期，影响设备使用寿命，特别是，不是所有设备都具备专业存储的能力；同步算法的选择和不同专业的维修人员协调，能量备份在不同的设备上，由不同专业的检修人员维护，备份装置数量低于3台，则不能形成表决机制；特别是备份装置为了检修需要在不同机车间互换时，机车之间的能量信息必然引起混乱；使用更多的装置备份，则增加系统的复杂性，同时引入更多不确定因素。(2)能量信息存储冗余配置：增加成本。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种可借助现有车地无线传输通道，不用增加额外的设备和设计，可解决无人值守设备累计信息的存储问题，以及随机断电等偶发、突发情况造成的信息丢失或损坏等问题，管理简单，数据安全性高的机车能耗信息备份与同步方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种机车能耗信息备份与同步方法，包括：

S1.机车车载系统监测并计算机车能量信息，存储至本地存储空间；

S2.机车车载系统根据预设的备份策略将本地存储空间中存储的机车能量信息通过无线网络备份至地面系统；

S3.机车车载系统根据预设的同步策略读取地面系统中存储的机车能量信息，同步本地存储空间存储的机车能量信息。

作为本方法的进一步改进，步骤S2中所述预设的备份策略包括：将机车划分为不同的运行状态，对于不同的运行状态按照与运行状态对应的预设的备份周期将所述机车能量信息备份至地面系统。

作为本方法的进一步改进，所述预设的备份策略为：

A1.在机车正常运行状态时，车载系统按预设的运行备份周期将所述机车能量信息备份至地面系统；

A2.在机车静止状态时，车载系统按预设的静止备份周期将所述机车能量信息备份至地面系统；

A3.在机车分主断时，车载系统将所述机车能量信息备份至地面系统；

A4.在机车未升弓时，车载系统按预设的未升弓备份周期将所述机车能量信息备份至地面系统。

作为本方法的进一步改进，所述机车正常运行状态是指机车主断闭合，且机车速度大于0的状态，所述预设的运行备份周期为1小时；所述机车静止状态是指机车主断闭合，且机车的速度等于0的状态，所述预设的静止备份周期为0.5小时；所述预设的未升弓备份周期为1小时。

作为本方法的进一步改进，步骤S3的具体步骤为：

S3.1在所述车载系统上电时，读取本地存储空间中存储的能量信息，标记为起始能量；

S3.2.车载系统与地面系统建立无线网络连接并读取地面系统中存储的机车能量信息，标记为备份能量，并监测计算车载系统上电时至读取地面系统中存储机车能量信息时时间段内的车载能量信息，标记为能量增量；

S3.3.根据预设的数值有效性判断规则选择所述起始能量或备份能量为机车的标准能量；

S3.4.以所述标准能量与所述能量增量之和为机车的当前总的能量，完成机车能量信息的同步。

一种机车能耗信息备份与同步系统，包括车载系统和地面系统；所述车载系统与所述地面系统之间通过无线网线连接；所述车载系统用于监测并计算机车能量信息，存储至本地存储空间；根据预设的备份策略将本地存储空间中存储的机车能量信息通过无线网络备份至地面系统；根据预设的同步策略读取地面系统中存储的机车能量信息，同步本地存储空间存储的机车能量信息；所述地面系统用于存储车载信息所发送的机车能量信息。

作为本系统的进一步改进，所述预设的备份策略包括：将机车划分为不同的运行状态，对于不同的运行状态按照与运行状态对应的预设的备份周期将所述机车能量信息备份至地面系统。

作为本系统的进一步改进，所述预设的备份策略为：

B1.在机车正常运行状态时，车载系统按预设的运行备份周期将所述机车能量信息备份至地面系统；

B2.在机车静止状态时，车载系统按预设的静止备份周期将所述机车能量信息备份至地面系统；

B3.在机车分主断时，车载系统将所述机车能量信息备份至地面系统；

B4.在机车未升弓时，车载系统按预设的未升弓备份周期将所述机车能量信息备份至地面系统。

作为本系统的进一步改进，所述机车正常运行状态是指机车主断闭合，且机车速度大于0的状态，所述预设的运行备份周期为1小时；所述机车静止状态是指机车主断闭合，且机车的速度等于0的状态，所述预设的静止备份周期为0.5小时；所述预设的未升弓备份周期为1小时。

作为本系统的进一步改进，车载系统的所述预设的同步策略为：

在所述车载系统上电时，读取本地存储空间中存储的能量信息，标记为起始能量；

车载系统与地面系统建立无线网络连接并读取地面系统中存储的机车能量信息，标记为备份能量，并监测计算车载系统上电时至读取地面系统中存储机车能量信息时时间段内的车载能量信息，标记为能量增量；

根据预设的数值有效性判断规则选择所述起始能量或备份能量为机车的标准能量；

以所述标准能量与所述能量增量之和为机车的当前总的能量，完成机车能量信息的同步。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明可借助现有车地无线传输通道，不用增加额外的设备和设计，建设成本低。

2、本发明可解决无人值守设备累计信息的存储问题，以及随机断电等偶发、突发情况造成的信息丢失或损坏等问题，管理简单，数据安全性高。

附图说明

图1为本发明具体实施例流程示意图。

图2为本发明具体实施例结构示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

如图1所示，本实施例的机车能耗信息备份与同步方法，包括：S1.机车车载系统监测并计算机车能量信息，存储至本地存储空间；S2.机车车载系统根据预设的备份策略将本地存储空间中存储的机车能量信息通过无线网络备份至地面系统；S3.机车车载系统根据预设的同步策略读取地面系统中存储的机车能量信息，同步本地存储空间存储的机车能量信息。

在本实施例中，步骤S2中预设的备份策略包括：将机车划分为不同的运行状态，对于不同的运行状态按照与运行状态对应的预设的备份周期将机车能量信息备份至地面系统。

在本实施例中，预设的备份策略为：A1.在机车正常运行状态时，车载系统按预设的运行备份周期将机车能量信息备份至地面系统；A2.在机车静止状态时，车载系统按预设的静止备份周期将机车能量信息备份至地面系统；A3.在机车分主断时，车载系统将机车能量信息备份至地面系统；A4.在机车未升弓时，车载系统按预设的未升弓备份周期将机车能量信息备份至地面系统。其中，机车正常运行状态是指机车主断闭合，且机车速度大于0的状态，预设的运行备份周期为1小时；机车静止状态是指机车主断闭合，且机车的速度等于0的状态，预设的静止备份周期为0.5小时；预设的未升弓备份周期为1小时。

在本实施例中，步骤S3的具体步骤为：S3.1在车载系统上电时，读取本地存储空间中存储的能量信息，标记为起始能量E₁；S3.2.车载系统与地面系统建立无线网络连接并读取地面系统中存储的机车能量信息，标记为备份能量E_r，并监测计算车载系统上电时至读取地面系统中存储机车能量信息时时间段内的车载能量信息，标记为能量增量ΔE；S3.3.根据预设的数值有效性判断规则选择起始能量或备份能量为机车的标准能量E；S3.4.以标准能量与能量增量之和为机车的当前总的能量，完成机车能量信息的同步。在本实施例中，如果车载系统的存储数据损坏无法读取时，设起始能量E₁为空值。预设的数值有效性判断规则为，当起始能量E₁为空值时，直接以备份能量E_r为机车的标准能量E，否则取起始能量E₁和备份能量E_r中的较大值为机车的标准能量E。即以标准能量E作为车载系统上电时的起始能量，对车载系统中存储的能量信息进行同步。在进行同步时机车当前总的能量信息E_c＝E+ΔE，在机车完成同步后，以E_c作为能量计算的基础，进行后续监测与计算。

如图2所示，本实施例的机车能耗信息备份与同步系统，包括车载系统和地面系统；车载系统与地面系统之间通过无线网线连接；车载系统用于监测并计算机车能量信息，存储至本地存储空间；根据预设的备份策略将本地存储空间中存储的机车能量信息通过无线网络备份至地面系统；根据预设的同步策略读取地面系统中存储的机车能量信息，同步本地存储空间存储的机车能量信息；地面系统用于存储车载信息所发送的机车能量信息。

在本实施例中，预设的备份策略包括：将机车划分为不同的运行状态，对于不同的运行状态按照与运行状态对应的预设的备份周期将机车能量信息备份至地面系统。

预设的备份策略为：B1.在机车正常运行状态时，车载系统按预设的运行备份周期将机车能量信息备份至地面系统；B2.在机车静止状态时，车载系统按预设的静止备份周期将机车能量信息备份至地面系统；B3.在机车分主断时，车载系统将机车能量信息备份至地面系统；B4.在机车未升弓时，车载系统按预设的未升弓备份周期将机车能量信息备份至地面系统。机车正常运行状态是指机车主断闭合，且机车速度大于0的状态，预设的运行备份周期为1小时；机车静止状态是指机车主断闭合，且机车的速度等于0的状态，预设的静止备份周期为0.5小时；预设的未升弓备份周期为1小时。

在本实施例中，车载系统的预设的同步策略为：在车载系统上电时，读取本地存储空间中存储的能量信息，标记为起始能量E₁；车载系统与地面系统建立无线网络连接并读取地面系统中存储的机车能量信息，标记为备份能量E_r，并监测计算车载系统上电时至读取地面系统中存储机车能量信息时时间段内的车载能量信息，标记为能量增量ΔE；根据预设的数值有效性判断规则选择起始能量或备份能量为机车的标准能量E；以标准能量与能量增量之和为机车的当前总的能量，完成机车能量信息的同步。在本实施例中，如果车载系统的存储数据损坏无法读取时，设起始能量E₁为空值。预设的数值有效性判断规则为，当起始能量E₁为空值时，直接以备份能量E_r为机车的标准能量E，否则取起始能量E₁和备份能量E_r中的较大值为机车的标准能量E。即以标准能量E作为车载系统上电时的起始能量，对车载系统中存储的能量信息进行同步。在进行同步时机车当前总的能量信息E_c＝E+ΔE，在机车完成同步后，以E_c作为能量计算的基础，进行后续监测与计算。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。