一种基于监测数据的电务设备质量评价系统及方法与流程

文档序号:33622984发布日期:2023-03-25 13:25阅读:83来源:国知局
一种基于监测数据的电务设备质量评价系统及方法与流程

1.本发明属于轨道交通电务设备领域,特别涉及一种基于监测数据的电务设备质量评价系统及方法。


背景技术:

2.随着铁路电务设备大量投入使用,为了保证行车安全,通常会对设备进10行按计划的维修,但是这通常会造成人力、时间的浪费,还可能引起过度修的问题。因此通过对设备进行质量评价可以判断各个设备的状态和使用度,从而科学地对设备进行检修。并且电务设备的质量评价还可以指导安全生产,对设备的维修情况进行卡控,形成有效的监督。所述电务设备包括轨道电路、信号机、区间移频、电源屏、道表电压、电缆绝缘等。
3.目前各铁路部门相继制定了设备质量评价的标准,但大多只是人工对信
4.号监测数据进行简单的统计,除人力成本高外,还缺乏对监测数据的有效提炼,而且铁路电务设备数量庞大且设备类型多样、评价标准不统一,分析过程复杂。因此如何进行准确实时的电务设备质量评价成为当下需要解决的技术问题。


技术实现要素:

5.本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于监测数据的电务设备质量评价系统及方法,具有准确性高、适用性广的优点。
6.为实现上述目的,本发明提供一种基于监测数据的电务设备质量评价系25统,信号集中监测服务器与各个电务设备连接,其包含:监测数据接收模块,
7.其输入端与所述信号集中监测服务器连接,接收信号集中监测服务器中存储的信号数据;所述监测数据接收模块对接收到的信号数据进行数据报文的验证和解析,获取各个电务设备的监测实时值信息,并存储至与所述监测数据
8.接收模块连接的数据存储模块;数据统计分析模块,其输入端与所述数据存30储模块连接,通过质量评价算法对各个电务设备的监测实时值信息进行筛选获取评价结果,根据评价结果计算得出每个电务设备的评价总估值;设备质量评价展示模块,其与数据统计分析模块连接,读取并展示各个电务设备的评价总估值。
9.优选的,所述监测数据接收模块包括:监测数据接收单元,其与信号集中监测服务器连接,接收信号数据;监测数据解析单元,与所述监测数据接收单元连接,用于将接收到的信号数据解析成浮点数字,形成监测实时值信息;监测数据存储单元,与所述监测解析单元连接,用于将所述监测实时值信息存储到所述数据存储模块。
10.优选的,所述设备质量评价展示模块基于b/s架构形成web的前端单元和后端单元;所述web的后端单元分别与数据存储模块和数据统计分析模块连接,其采用springboot框架完成业务逻辑处理和对外接口服务的提供;所述web的前端单元,其包括外部浏览器,采用vue前端框架完成设备质量评价查询、质量评价参数设置、质量评价excel导出的功能。
11.优选的,所述由springboot框架构成的web的后端单元包括:数据访问层,其与所
述数据存储模块连接,用于数据访问;业务逻辑层,其与所述数据统计分析模块连接,用于调用所述数据统计分析模块进行各个电务设备的监测数据筛选计算、质量评价参数管理,以及设备质量评价分析;资源服务层,其与所述业务逻辑层连接,存储各个电务设备的评价结果。
12.一种基于监测数据的电务设备质量评价方法,基于上述的基于监测数据的电务设备质量评价系统实现,包括:步骤s1、通过监测数据接收模块从信号集中监测服务器中接收各个电务设备的信号数据;步骤s2、监测数据接收模块将接收到的信号数据进行解析,形成监测实时值信息,并将形成的监测实时值信息存储到数据存储模块;步骤s3、通过设备质量评价展示模块对数据存储模块进行访问,调用数据统计分析模块对监测实时值信息筛选,得到有效监测数据;步骤s4、通过设备质量评价展示模块中的参数配置界面配置各个电务设备质量评价的相关参数设置;步骤s5、基于质量评价的参数设置和质量评价算法,通过数据统计分析模块对有效监测数据进行每个电务设备的质量评价统计分析,得出各个电务设备评价总估值。
13.优选的,步骤s5中基于质量评价的参数设置和质量评价算法计算各个电务设备的评价总估值包括:轨道电路设备评价总估值、信号机设备评价总估值、区间移频设备评价总估值、电源屏设备评价总估值、道岔设备评价总估值以及电缆绝缘设备评价总估值。
14.优选的,所述质量评价算法对所述轨道电路设备的评价总估值通过获取轨道电路设备的日报表电压数据和轨道相位角数据分别进行评价值计算后,累加计算获得所述轨道电路设备的评价总估值。
15.优选的,所述日报表电压数据的最大值、最小值的电压评价值计算如下:
16.设a1为日报表中最大值,b1为日报表中最小值,c1为日报表中最大值和日报表中最小值的差值:c1=a1-b1;则最大值和最小值的评价公式如下:d1为电压评价值:d1=c1
×
c1
×
α1,其中,α1为第一参数,根据段标准进行设置,电压评价值d1在10分以下为优良,30分以上为失格;
17.对日报表中的实时值的评价值计算如下:
18.设e1通过实时监测采集获得实时状态,f1为标准最大调整值,g1标准最小调整值,h1为理想调整值:h1=f1-(f1

g1)
×
β1,其中β1为第二参数,根据实际经验设置,若i1为实时调整值,则偏差量j1通过如下条件获得:
19.if(i1》h1)
20.j1=(h1-i1)/(h1-f1)
21.else
22.j1=(h1-i1)/(h1-g1)
23.根据偏差量j1计算实时值评价值k1=j1
×
γ1,其中γ1为第三参数,根据段标准进行设置,实时值评价值k1在10分以下为优良,30分以上为失格;
24.所述轨道相位角数据的相位角评价值计算如下:
25.设l1为实时相位角,m1为理想相位角:θ1,其中θ1为第四参数,根据段标准进行设置;
26.n1为偏差量:n1=(m1-l1)
×
δ1,其中δ1为第五参数,根据段标准进行设置,所述偏差量n1在10分以下为优良,30分以上为失格;
27.o1为相位角评价值:o1=n1
×
n1
×
ε1,其中ε1为第六参数,根据段标准进行设置,所述相位角评价值o1在10分以下为优良,30分以上为失格;
28.p1为轨道电路设备61的评价总估值:p1=d1
×
ζ1+k
×
η1+o1
×
ι1,其中ζ1、η1、ι1分别为第七、第八、第九参数,根据实际经验设置,其中,d1为电压评价值,k1为实时值评价值,o1为相位角评价值;所述轨道电路设备的评价总估值p1在10分以下为优良,30分以上为失格。
29.优选的,所述质量评价算法对所述信号机设备的评价总估值通过获取信号机设备的实时状态评测数据和静态评测数据分别进行评价值计算后,累加计算获得所述信号机设备评价总估值。
30.优选的,所述实时状态评测数据的评价值计算如下:
31.设a2为通过监测采集的前一次信号机电流,b2通过监测采集的本次信号机电流,c2为前一次信号机电流和本次信号机电流的电流差值:c2=b2

a2,d2为实时状态评测数据的评价值:d2=c2
×
c2
×
α2+β2,其中α2、β2分别为第十、第十一参数,根据段标准进行设置,实时状态评测数据的评价值d2在10分以下优良,30分以上失格;
32.所述静态评测数据的评价值计算如下:
33.设e2为参数设置的理想电流值,f2为监测采集的本次信号机电流,g2为中间值,
34.if(f2》e2)
35.g2=(f2-e2)/γ2
36.else
37.g2=(f2-e2)/δ2
38.其中,γ2、δ2分别为第十二参数和第十三参数,均根据段标准进行设置;h2为静态评测数据的评价值:h2=g2
×
g2
×
ε2+ζ2,其中ε2、ζ2分别为第十四、第十五参数,根据段标准进行设置,静态评测数据的评价值h2在10分以下优良,30分以上失格;
39.j2为信号机设备(62)的评价总估值:j2=d2
×
η2+h2
×
ι2,其中η2、
40.ι2分别为第十六、第十七参数,根据实际经验进行设置,所述信号机设备(62)的评价总估值j2在10分以下优良,30分以上失格。
41.优选的,所述质量评价算法对所述区间移频设备的评价总估值通过获取区间移频设备(63)的轨出1的日报评测数据和轨出1和轨出2的实时值评测数据分别进行评价值计算后,累加计算获得所述评价总估值。
42.优选的,所述轨出1日报评测数据的评价值计算如下:
43.设a3为轨出1最高调整值,b3为轨出1最低调整值,c3为波动值:
44.c3=a3-b3;则轨出1的日报评测数据的评价公式如下:d3为轨出1日报评测数据的评价值:d3=c3
×
c3
×
α3,其中α3为第十八参数,根据段标准进行设置,轨出1日报评测数据的评价值d3在10分以下为优良,30分以上为失格;
45.对轨出1的实时值评测数据的评价值计算如下:
46.设e3为轨出1标准最高调整值,f3为标准最低调整值,g3为通过监测采集的轨出1实时值,h3为轨出1的理想值:h3=e3-(e3

f3)
×
β3,其中β3为第十九参数,根据实际经验设置,偏差量i3通过如下条件获得:
47.if(g3》h3)
48.i3=(h3-g3)/(h3-e3)
49.else
50.i3=(h3-g3)/(h3-f3)
51.根据偏差量i3计算轨出1的实时值评测数据评价值j3=i3
×
γ3,其中γ3为第二十参数,根据段标准进行设置,轨出1的实时值评测数据评价值j3在10分以下为优良,30分以上为失格;
52.计算轨出2的实时值评测数据的评价值,计算过程如下:
53.设k3为由参数设置的轨出2的理想值,l3为实时监测采集的轨出2的实时值,m3为轨出2的偏差值:m3=k3-l3,n3为轨出2的偏差率:n3=m3/δ3,其中δ3为第二十一参数,根据段标准进行设置,所述轨出2偏差率在10分以下为优良,30分以上为失格;
54.o3为轨出2的实时值评测数据的评价值:o3=n3
×
n3
×
ε3,其中ε3为第二十二参数,根据段标准进行设置,所述轨出2的实时值评测数据的评价值在10分以下为优良,30分以上为失格;
55.p3为所述区间移频设备(63)的评价总估值:p3=d3
×
ζ3+j3
×
η3+o3
×
ι3,其中ζ3、η3、ι3分别为第二十三、二十四和二十五参数,根据实际经验设置,所述区间移频设备(63)的评价总估值在10分以下为优良,30分以上为失格。
56.优选的,所述质量评价算法对所述电源屏设备的评价总估值通过获取电源屏设备的日报评测数据和实时评测数据分别进行评价值计算后,取日报评测数据评价值和实时评测数据评价值中较高的评价值作为所述电源屏设备评价总估值。
57.优选的,所述电源屏设备的日报评测数据的评价值计算如下:
58.设a4为日报表最大值,b4为日报表最小值,c4日报表波动值:c4=a4-b4,d4为标准上线,e4为标准下线,f4为日报评测数据偏差值:f4=c4/((d4-e4)/α4),其中α4为第二十六参数,根据段标准进行设置;g4为日报评测数据的评价值:g4=f4
×
f4
×
β4,其中β4为第二十七参数,根据段标准进行设置,所述日报评测数据的评价值g4在10分以下为优良,30分以上为失格;
59.计算所述实时评测数据的评价值,计算过程如下:
60.设h4为由参数配置的电源屏设备(64)的理想值,i4为实时监测采集的电源屏设备(64)的实时值;j4为偏差值,根据如下条件获得:
61.if(i4》h4)
62.j4=(h4-i4)/(h4-d4)
63.else
64.j4=(h4-i4)/(h4-e4)
65.设k4为实时评测数据的评价值:k4=j4
×
j4
×
γ4,其中γ4为第二十八参数,根据段标准进行设置,所述实时评测数据的评价值k4在10分以下为优良,30分以上为失格;所述电源屏设备64的评价总估值从所述日报评测数据的评价值g4和所述实时评测数据的评价值k4中选取值较高作为所述电源屏设备的评价总估值。
66.优选的,所述质量评价算法对所述道岔设备的评价总估值通过获取道岔设备的定位直流、定位交流、反位直流、反位交流的监测实时值分别进行定位差值、反位差值、定位均值以及反位均值的评价值计算后,取其中最高的评价值作为所述道岔设备评价总估值。
67.优选的,所述定位差值评价值包括第一定直差值的评价值和第一定交差值的评价值,具体计算过程包括:
68.设a51为监测日报表中的定位直流最高值,b51为监测日报表中的定位直流最低值,c51为定位直流最高值与定位直流最低值的第一定直差值:c51=a51-b51,则第一定直差值的评价值d51=α51
×
c51
×
c51,其中α51为第二十九参数,根据段标准进行设置,第一定直差值的评价值d51在10分以下为优良,30分以上为失格;
69.设e51为监测日报表中的定位交流最高值,f51为监测日报表中的定位交流最低值,g51为定位交流最高值与定位交流最低值的第一定交差值:g51=e51-f51,则第一定交差值的评价值h51=β51
×
g51
×
g51,其中β51为第三十参数,根据段标准进行设置,第一定交差值的评价值h51在10分以下为优良,30分以上为失格;
70.所述反位差值评价值包括第一反直差值的评价值和第一反交差值的评价值,具体计算过程如下:
71.设i51为监测日报表中的反位直流最高值,j51为监测日报表中的反位直流最低值,k51为反位直流最高值与反位直流最低值的第一反直差值:k51=i51-j51,则第一反直差值的评价值l51=γ51
×
k51
×
k51,其中γ51为第三十一参数,根据段标准进行设置,第一反直差值的评价值l51在10分以下为优良,30分以上为失格;
72.设m51为监测日报表中的反位交流最高值,n51为监测日报表中的反位交流最低值,o51为反位交流最高值与反位交流最低值的第一反交差值:o51=m51-n51,则第一反交差值的评价值p51=δ51
×
o51
×
o51,其中δ51为第三十二参数,根据段标准进行设置,第一反交差值的评价值p51在10分以下为优良,30分以上为失格;
73.所述定位均值评价值包括第二定直差值的评价值和第二定交差值的评价值,具体计算过程如下:
74.设a52为监测日报表中的定位直流均值,b52为参数设置的定位直流标值,c52为定位直流标值与定位直流均值的第二定直差值:c52=b52-a52,则第二定直差值的评价值d52=α52
×
c52
×
c52,其中α52为第三十三参数,根据段标准进行设置,第二定直差值的评价值d52在10分以下为优良,30分以上为失格;
75.设e52为监测日报表中的定位交流均值,f52为参数设置中的定位交流标值,g52为定位交流标值与定位交流均值的第二定交差值:g52=f52-e52,则第二定交差值的评价值h52=β52
×
g52
×
g52,其中β52为第三十四参数,根据段标准进行设置,第二定交差值的评价值h52在10分以下为优良,30分以上为失格;
76.所述反位均值评价值包括第二反直差值的评价值和第二反交差值的评价值,具体计算过程如下:
77.设i52为监测日报表中的反位直流均值,j52为参数设置的反位直流标值,k52为反位直流均值与反位直流标值的第二反直差值:k52=i52-j52,则第二反直差值的评价值l52=γ52
×
k52
×
k52,其中γ52为第三十五参数,根据段标准进行设置,第二反直差值的评价值l52在10分以下为优良,30分以上为失格;
78.设m52为监测日报表中的反位交流均值,n52为监测日报表中的反位交流标值,o52为反位交流均值与反位交流标值的第二反交差值:o52=m52-n52,则第二反交差值的评价值p52=δ52
×
o52
×
o52,其中δ52为第三十六参数,根据段标准进行设置,第二反交差值的
评价值p52在10分以下为优良,30分以上为失格;
79.所述道岔设备的评价总估值从所述第一定直差值的评价值d51、第一定交差值的评价值h51、第一反直差值的评价值l51、第一反交差值的评价值p51、第二定直差值的评价值d52、第二定交差值的评价值h52、第二反直差值的评价值l52、第二反交差值的评价值p52中选取最高值作为所述道岔设备的评价总估值。
80.优选的,所述质量评价算法对电缆绝缘设备的评价总估值通过获取电缆绝缘的静态评测和动态评测分别进行评价值计算后,取静态评测评价值和动态评测评价值中较高的评价值作为所述电缆绝缘设备的评价总估值;
81.优选的,所述电缆绝缘设备(66)的静态评测评价值计算如下:
82.设a6为监测采集的本月测试值,b6为静态评测的评价值,则所述静态评测的评价值的判断条件如下:
83.if(a6《=5)
84.b6=α6/(a6
×
a6)+β6
85.else(a6》5)
86.b6=α6/(a
×
a)
×
β6
87.其中,α6、β6分别为第三十七、三十八参数,根据段标准进行设置,所述静态评测的评价值b6在10分以下为优良,30分以上为失格;
88.所述电缆绝缘设备(66)的动态评测评价值计算如下:
89.设e6为电缆绝缘(66)的上月值,将该上月值作为基础值,f6为监测采集的本月数据,g6为动态评测的评价值,则所述动态评测的评价值的判断条件如下:
90.if(e6》f6)
91.g6=(e6-f6)
×
(e6-f6)/γ6+δ6
92.else
93.g=0
94.其中,γ6、δ6分别为第三十九、四十参数,根据段标准进行设置,所述动态评测的评价值g6在10分以下为优良,30分以上为失格;
95.所述电缆绝缘设备66的评价总估值取静态评测评价值b6和动态评测评价值g6中较高的评价值作为所述电缆绝缘设备的评价总估值。
96.综上所述,与现有技术相比,本发明提供的一种基于监测数据的电务设备质量评价系统及方法,具有如下有益效果:
97.1、监测数据接收模块采用java nio技术,使用多路复用技术,提高了i/o的效率,使得在socket网络通信更加高效地获取监测数据;
98.2、根据信号设备间的关联影响关系,排除设备非自身故障或处于非常规状态下导致监测数据异常的情况,提高了设备质量评价结果的准确性;
99.3、质量评价算法结合相关可配置的参数,对于特殊设备可灵活地修改相关参数提高质量评价的准确性。
附图说明
100.图1为本发明的基于监测数据的电务设备质量评价系统的模块连接图;
101.图2为本发明的基于监测数据的电务设备质量评价方法的流程图。
具体实施方式
102.以下将结合本发明实施例中的附图1~附图2,对本发明实施例中的技术方案、构造特征、所达成目的及功效予以详细说明。
103.需要说明的是,附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的,并非用以限定本发明实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
104.需要说明的是,在本发明中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括明确列出的要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
105.本发明提供了一种基于监测数据的电务设备质量评价系统,如图1所示,信号集中监测服务器5与各个电务设备6连接,该电务设备质量评价系统包括:监测数据接收模块1,其输入端与所述信号集中监测服务器5连接,用于接收信号集中监测服务器5中存储的信号数据;所述监测数据接收模块1对接收到的信号数据进行数据报文的验证和解析,获取各个电务设备6的监测实时值信息,并存储至与所述监测数据接收模块1连接的数据存储模块2;数据统计分析模块3,其输入端与所述数据存储模块2连接,通过质量评价算法对各个电务设备6的监测实时值信息进行筛选获取评价结果,根据评价结果计算得出每个电务设备的评价总估值;设备质量评价展示模块4,其与数据统计分析模块3连接,读取并展示各个电务设备6的评价总估值。
106.其中,所述信号集中监测服务器5作为客户端,所述监测数据接收模块1作为服务端,所述监测数据接收模块1通过单向通信接口服务器(例如套接字(socket)通信接口)与信号集中监测服务器5通信连接,通过心跳机制建立有效连接。所述心跳机制是指监测数据接收模块1定时向信号集中监测服务器5发送一个自定义的结构体(即心跳包),使信号集中监测服务器5获得该监测数据接收模块1正在运行的工作状态,进而确保两个模块之间的连接有效性。
107.进一步,如图2所示,所述监测数据接收模块1包括:监测数据接收单元11,其与信号集中监测服务器5连接,接收信号数据;监测数据解析单元12,与所述监测数据接收单元11连接,用于将接收到的信号数据解析成浮点数字,形成监测实时值信息;监测数据存储单元13,与所述监测解析单元12连接,用于将所述监测实时值信息存储到所述数据存储模块2。
108.具体的,所述监测数据接收单元11通过互联互通协议从信号集中监测服务器5获取信号数据到监测数据接收模块1的缓冲区,之后由所述监测数据解析单元12将信号数据解析成由0/1组成的浮点数字,从而获得各个电务设备6的监测实时值信息,最后由所述监测数据存储单元13将各个电务设备6的监测实时值信息存储至所述数据接收模块2,完成数
据存储,为后续的数据筛选和评价提供数据基础。
109.其中,如图1所示,所述电务设备6包括:轨道电路设备61、信号机设备62、区间移频设备63、电源屏设备64、道岔设备65、电缆绝缘设备66。进一步,根据所述质量评价算法,所述数据统计分析模块3对所述电务设备6中的各个设备的实时监测值进行筛选,所述筛选出的实时监测值包括:所述轨道电路设备61选取轨道电压和轨道相位角的模拟量实时值以及当天轨道电压的日报表中的最大值、最小值;所述信号机设备62选取前一次信号机电流监测值和本次信号机电流监测值;所述区间移频设备63选取当天轨出1电压的日报表中的最大值、最小值以及轨出1电压和轨出2电压的监测实时值;所述电源屏设备64获取各个电源屏的电压数据,并获取当天的所有电源屏中的电压最大值、最小值;道岔设备65获取道岔表示电压,其包括定位直流、定位交流、反位直流、反位交流模拟量的监测实时值以及当天的最大最小值;电缆绝缘设备66获取其本月监测实时值和上月监测实时值。
110.进一步,所述数据统计分析模块3还对影响质量评价结果的特殊情况进行了筛选,根据信号设备间的关联影响关系,排除设备非自身故障或处于非常规状态下导致监测数据异常的情况。例如,对每个车站内的区间移频设备63两两分组,每组中的区间移频设备63分别排序为序号1和序号2,则若其中一组中的序号1的区间移频设备63的轨出1电压为0,则同组中序号为2的区间移频设备63也不参与评测。依次对车站内的多组区间移频设备63进行判断,以获得有效数据。
111.再进一步,基于筛选出的实时监测值和有效数据,所述数据统计分析模块3根据所述质量评价算法计算各个电务设备6的评价总估值,进而得到各个电务设备6的评价结果。同时,可以根据所述质量评价算法,对各个电务设备6的质量评测进行参数设置,该参数可以根据实际情况进行修改。
112.其中,所述质量评价算法对所述轨道电路设备61的评价总估值通过获取轨道电路设备61的日报表电压数据和轨道相位角数据分别进行评价值计算后,累加计算获得所述轨道电路设备61的评价总估值;具体的,日报表电压数据的最大值、最小值的电压评价值计算如下:
113.设a1为最大调整值(即日报表中最大值),b1为最小调整值(即日报表中最小值),c1为最大调整值和最小调整值的差值:c1=a1-b1;则最大值和最小值的评价公式如下:d1为电压评价值:d1=c1
×
c1
×
α1(α1为第一参数,根据段标准进行设置,本实施例中α1=10),电压评价值d1在10分以下为优良,30分以上为失格;
114.对日报表中的实时值(即某一时间的采集数据)的评价值计算如下:
115.设e1通过实时监测采集获得实时状态,f1为标准最大调整值(即监测上限),g1标准最小调整值(即监测下限),h1为理想调整值:h1=f1-(f1

g1)
×
β1(β1为第二参数,根据实际经验设置,本实施例中β1=0.33),若i1为实时调整值(即监测采集实时值),则偏差量j1通过如下条件获得:
116.if(i1》h1)
117.j1=(h1-i1)/(h1-f1)
118.else
119.j1=(h1-i1)/(h1-g1)
120.根据偏差量j1计算实时值评价值k1=j1
×
γ1(γ1为第三参数,根据段标准进行
设置,本实施例中γ1=30),实时值评价值k1在10分以下为优良,30分以上为失格。
121.所述轨道相位角数据的相位角评价值计算如下:
122.设l1为实时相位角(即监测采集实时值),m1为理想相位角:θ1(θ1为第四参数,根据段标准进行设置,本实施例中θ1=90
°
);
123.n1为偏差量:n1=(m1-l1)
×
δ1(δ1为第五参数,根据段标准进行设置,本实施例中δ1=0.1),所述偏差量n1在10分以下为优良,30分以上为失格;
124.o1为相位角评价值:o1=n1
×
n1
×
ε1(ε1为第六参数,根据段标准进行设置,本实施例中ε1=10),所述相位角评价值o1在10分以下为优良,30分以上为失格;
125.p1为轨道电路设备61的评价总估值:p1=d1
×
ζ1+k
×
η1+o1
×
ι1(ζ1、η1、ι1分别为第七、第八、第九参数,根据实际经验设置),其中,d1为电压评价值,k1为实时值评价值,o1为相位角评价值;所述轨道电路设备61的评价总估值p1在10分以下为优良,30分以上为失格;
126.需要说明的是,在轨道电路设备61中个别设备实际没有轨道相位角,也应纳入评测,即p1为轨道电路设备61的评价总估值:p1=d1
×
ζ1+k1
×
η1。如果其中一轨道电路设备61的实时状态是占用,则此次该轨道电路设备61的实时值不参与评测。
127.其中,所述质量评价算法对所述信号机设备62的评价总估值通过获取信号机设备62的实时状态评测数据和静态评测数据分别进行评价值计算后,累加计算获得所述信号机设备62评价总估值;具体的,所述实时状态评测数据的评价值计算如下:
128.设a2为通过监测采集的前一次信号机电流,b2通过监测采集的本次信号机电流,c2为前一次信号机电流和本次信号机电流的电流差值:c2=b2

a2,d2为实时状态评测数据的评价值:d2=c2
×
c2
×
α2+β2(α2、β2分别为第十、第十一参数,根据段标准进行设置,本实施例中α2=0.28、β2=1.98),实时状态评测数据的评价值d2在10分以下优良,30分以上失格;
129.所述静态评测数据的评价值计算如下:
130.设e2为参数设置的理想电流值,f2为监测采集的本次信号机电流,g2为中间值,
131.if(f2》e2)
132.g2=(f2-e2)/γ2(γ2为第十二参数,根据段标准进行设置,本实施例中γ2=20)
133.else
134.g2=(f2-e2)/δ2(δ2为第十三参数,根据段标准进行设置,本实施例中δ2=10)
135.h2为静态评测数据的评价值:h2=g2
×
g2
×
ε2+ζ2(ε2、ζ2分别为第十四、第十五参数,根据段标准进行设置,本实施例中ε2=28、ζ2=1.98),静态评测数据的评价值h2在10分以下优良,30分以上失格;
136.j2为信号机设备62的评价总估值:j2=d2
×
η2+h2
×
ι2(η2、ι2分别为第十六、第十七参数,根据实际经验进行设置,本实施例中η2=0.5、ι2=0.5),所述信号机设备62的评价总估值j2在10分以下优良,30分以上失格。
137.其中,所述质量评价算法对所述区间移频设备63的评价总估值通过获取区间移频设备63的轨出1的日报评测数据和轨出1和轨出2的实时值评测数据分别进行评价值计算后,累加计算获得所述评价总估值;具体的,轨出1日报评测数据的评价值计算如下:
138.设a3为轨出1最高调整值(即日报表中最大值),b3为轨出1最低调整值(即日报表
中最小值),c3为波动值:c3=a3-b3;则轨出1的日报评测数据的评价公式如下:d3为轨出1日报评测数据的评价值:d3=c3
×
c3
×
α3(α3为第十八参数,根据段标准进行设置,本实施例中α3=0.0047),轨出1日报评测数据的评价值d3在10分以下为优良,30分以上为失格;
139.对轨出1的实时值评测数据(即某一时间的采集数据)的评价值计算如下:
140.设e3为轨出1标准最高调整值(即监测上限),f3为标准最低调整值(即监测下限),g3为通过监测采集的轨出1实时值,h3为轨出1的理想值:h3=e3-(e3

f3)
×
β3(β3为第十九参数,根据实际经验设置,本实施例中β3=0.33),偏差量i3通过如下条件获得:
141.if(g3》h3)
142.i3=(h3-g3)/(h3-e3)
143.else
144.i3=(h3-g3)/(h3-f3)
145.根据偏差量i3计算轨出1的实时值评测数据评价值j3=i3
×
γ3(γ3为第二十参数,根据段标准进行设置,本实施例中γ3=30),轨出1的实时值评测数据评价值j3在10分以下为优良,30分以上为失格;
146.进一步计算轨出2的实时值评测数据(即某一时间的采集数据)的评价值,计算过程如下:
147.设k3为由参数设置的轨出2的理想值,l3为实时监测采集的轨出2的实时值,m3为轨出2的偏差值:m3=k3-l3,n3为轨出2的偏差率:n3=m3/δ3(δ3为第二十一参数,根据段标准进行设置,本实施例中δ3=40),所述轨出2偏差率在10分以下为优良,30分以上为失格;
148.o3为轨出2的实时值评测数据的评价值:o3=n3
×
n3
×
ε3(ε3为第二十二参数,根据段标准进行设置,本实施例中ε3=120),所述轨出2的实时值评测数据的评价值在10分以下为优良,30分以上为失格;
149.p3为所述区间移频设备63的评价总估值:p3=d3
×
ζ3+j3
×
η3+o3
×
ι3(本实施例中ζ3=0.5、η3=0.2、ι3=0.3分别为第二十三、二十四和二十五参数,根据实际经验设置),所述区间移频设备63的评价总估值在10分以下为优良,30分以上为失格;
150.需要说明的是,所述区间移频设备63中个别设备实际没有轨出2,但也应纳入评测,即所述区间移频设备63的评价总估值:p3=d3
×
ζ3+j3
×
η3,d3为轨出1日报评测数据的评价值,j3轨出1的实时值评测数据评价值。
151.其中,所述质量评价算法对所述电源屏设备64的评价总估值通过获取电源屏设备64的日报评测数据和实时评测数据分别进行评价值计算后,取日报评测数据评价值和实时评测数据评价值中较高的评价值作为所述电源屏设备64评价总估值;具体的,电源屏设备64的日报评测数据的评价值计算如下:
152.设a4为日报表最大值,b4为日报表最小值,c4日报表波动值:c4=a4-b4,d4为标准上线(即监测上限),e4为标准下线(即监测下限),f4为日报评测数据偏差值:f4=c4/((d4-e4)/α4)(α4为第二十六参数,根据段标准进行设置,本实施例中α4=2);g4为日报评测数据的评价值:g4=f4
×
f4
×
β4(β4为第二十七参数,根据段标准进行设置,本实施例中β4=30),所述日报评测数据的评价值g4在10分以下为优良,30分以上为失格;
153.进一步计算实时评测数据的评价值,计算过程如下:
154.设h4为由参数配置的电源屏设备64的理想值,i4为实时监测采集的电源屏设备64
的实时值;j4为偏差值,根据如下条件获得:
155.if(i4》h4)
156.j4=(h4-i4)/(h4-d4)
157.else
158.j4=(h4-i4)/(h4-e4)
159.设k4为实时评测数据的评价值:k4=j4
×
j4
×
γ4(γ4为第二十八参数,根据段标准进行设置,本实施例中γ4=30),所述实时评测数据的评价值k4在10分以下为优良,30分以上为失格;
160.所述电源屏设备64的评价总估值从所述日报评测数据的评价值g4和所述实时评测数据的评价值k4中选取值较高作为所述电源屏设备64的评价总估值。需要说明的是,如果电源屏设备64对应的电流为0,则表示该电源屏设备64无负载,该电源屏设备64的实时值不参与评价。
161.其中,所述质量评价算法对所述道岔设备65的评价总估值通过获取道岔设备65的定位直流、定位交流、反位直流、反位交流的监测实时值分别进行定位差值、反位差值、定位均值以及反位均值的评价值计算后,取其中最高的评价值作为所述道岔设备65评价总估值;其中,所述定位差值评价值包括第一定直差值的评价值和第一定交差值的评价值,具体计算过程包括:
162.设a51为监测日报表中的定位直流最高值,b51为监测日报表中的定位直流最低值,c51为定位直流最高值与定位直流最低值的第一定直差值:c51=a51-b51,则第一定直差值的评价值d51=α51
×
c51
×
c51(α51为第二十九参数,根据段标准进行设置,本实施例中α51=3.34),第一定直差值的评价值d51在10分以下为优良,30分以上为失格;
163.设e51为监测日报表中的定位交流最高值,f51为监测日报表中的定位交流最低值,g51为定位交流最高值与定位交流最低值的第一定交差值:g51=e51-f51,则第一定交差值的评价值h51=β51
×
g51
×
g51(β51为第三十参数,根据段标准进行设置,本实施例中β51=1.88),第一定交差值的评价值h51在10分以下为优良,30分以上为失格;
164.进一步,所述反位差值评价值包括第一反直差值的评价值和第一反交差值的评价值,具体计算过程如下:
165.设i51为监测日报表中的反位直流最高值,j51为监测日报表中的反位直流最低值,k51为反位直流最高值与反位直流最低值的第一反直差值:k51=i51-j51,则第一反直差值的评价值l51=γ51
×
k51
×
k51(γ51为第三十一参数,根据段标准进行设置,本实施例中γ51=3.34),第一反直差值的评价值l51在10分以下为优良,30分以上为失格;
166.设m51为监测日报表中的反位交流最高值,n51为监测日报表中的反位交流最低值,o51为反位交流最高值与反位交流最低值的第一反交差值:o51=m51-n51,则第一反交差值的评价值p51=δ51
×
o51
×
o51(δ51为第三十二参数,根据段标准进行设置,本实施例中δ51=1.88),第一反交差值的评价值p51在10分以下为优良,30分以上为失格;
167.进一步,所述定位均值评价值包括第二定直差值的评价值和第二定交差值的评价值,具体计算过程如下:
168.设a52为监测日报表中的定位直流均值,b52为参数设置的定位直流标值,c52为定位直流标值与定位直流均值的第二定直差值:c52=b52-a52,则第二定直差值的评价值d52
=α52
×
c52
×
c52(α52为第三十三参数,根据段标准进行设置,本实施例中α52=3.34),第二定直差值的评价值d52在10分以下为优良,30分以上为失格;
169.设e52为监测日报表中的定位交流均值,f52为参数设置中的定位交流标值,g52为定位交流标值与定位交流均值的第二定交差值:g52=f52-e52,则第二定交差值的评价值h52=β52
×
g52
×
g52(β52为第三十四参数,根据段标准进行设置,本实施例中β52=1.88),第二定交差值的评价值h52在10分以下为优良,30分以上为失格;
170.进一步,所述反位均值评价值包括第二反直差值的评价值和第二反交差值的评价值,具体计算过程如下:
171.设i52为监测日报表中的反位直流均值,j52为参数设置的反位直流标值,k52为反位直流均值与反位直流标值的第二反直差值:k52=i52-j52,则第二反直差值的评价值l52=γ52
×
k52
×
k52(γ52为第三十五参数,根据段标准进行设置,本实施例中γ52=3.34),第二反直差值的评价值l52在10分以下为优良,30分以上为失格;
172.设m52为监测日报表中的反位交流均值,n52为监测日报表中的反位交流标值,o52为反位交流均值与反位交流标值的第二反交差值:o52=m52-n52,则第二反交差值的评价值p52=δ52
×
o52
×
o52(δ52为第三十六参数,根据段标准进行设置,本实施例中δ52=1.88),第二反交差值的评价值p52在10分以下为优良,30分以上为失格;
173.所述道岔设备65的评价总估值从所述第一定直差值的评价值d51、第一定交差值的评价值h51、第一反直差值的评价值l51、第一反交差值的评价值p51、第二定直差值的评价值d52、第二定交差值的评价值h52、第二反直差值的评价值l52、第二反交差值的评价值p52中选取最高值作为所述道岔设备65的评价总估值。
174.其中,所述质量评价算法对电缆绝缘设备66的评价总估值通过获取电缆绝缘的静态评测和动态评测分别进行评价值计算后,取静态评测评价值和动态评测评价值中较高的评价值作为所述电缆绝缘设备66的评价总估值;具体的,电缆绝缘设备66的静态评测评价值计算如下:
175.设a6为监测采集的本月测试值,b6为静态评测的评价值,则所述静态评测的评价值的判断条件如下:
176.if(a6《=5)
177.b6=α6/(a6
×
a6)+β6
178.else(a6》5)
179.b6=α6/(a
×
a)
×
β6
180.其中,α6、β6分别为第三十七、三十八参数,根据段标准进行设置,本实施例中α6=20、β6=10,所述静态评测的评价值b6在10分以下为优良,30分以上为失格;
181.进一步,所述动态评测评价值计算如下:
182.设e6为电缆绝缘66的上月值,将该上月值作为基础值,f6为监测采集的本月数据,g6为动态评测的评价值,则所述动态评测的评价值的判断条件如下:
183.if(e6》f6)
184.g6=(e6-f6)
×
(e6-f6)/γ6+δ6
185.else
186.g=0
187.其中,γ6、δ6分别为第三十九、四十参数,根据段标准进行设置,本实施例中γ6=1.25、β6=6.8,所述动态评测的评价值g6在10分以下为优良,30分以上为失格;所述电缆绝缘设备66的评价总估值取静态评测评价值b6和动态评测评价值g6中较高的评价值作为所述电缆绝缘设备66的评价总估值。
188.其中,如图2所示,所述设备质量评价展示模块4基于b/s架构(浏览器/服务器架构)形成web的前端单元41和后端单元42;所述web的后端单元42分别与数据存储模块2和数据统计分析模块3连接,其采用springboot框架完成业务逻辑处理和对外接口服务的提供;所述web的前端单元41,其包括外部浏览器,采用vue前端框架完成设备质量评价查询、质量评价参数设置、质量评价excel导出的功能。
189.进一步,如图2所示,所述由springboot框架构成的web的后端单元42包括:数据访问层421,其与所述数据存储模块2连接,用于数据访问;业务逻辑层422,其与所述数据统计分析模块3连接,用于调用该数据统计分析模块3进行各个电务设备6的监测数据筛选计算、质量评价参数管理,以及设备质量评价分析;资源服务层423,其与所述业务逻辑层422连接,存储各个电务设备6的评价结果。
190.本发明还提供一种基于监测数据的电务设备质量评价方法,包括如下步骤:
191.步骤s1、通过监测数据接收模块1从信号集中监测服务器5中接收各个电务设备6的信号数据;
192.步骤s2、监测数据接收模块1将接收到的信号数据进行解析,形成监测实时值信息,并将形成的监测实时值信息存储到数据存储模块2;
193.步骤s3、通过设备质量评价展示模块4对数据存储模块2进行访问,调用数据统计分析模块3对监测实时值信息筛选,得到有效监测数据;
194.步骤s4、通过设备质量评价展示模块4中的参数配置界面配置各个电务设备6质量评价的相关参数设置;
195.步骤s5、基于质量评价的参数设置和质量评价算法,通过数据统计分析模块3对有效监测数据进行每个电务设备6的质量评价统计分析,得出各个电务设备6评价总估值。
196.在具体实施例中,如图2所示,所述监测数据接收模块1采用java nio技术(java非阻塞式io技术),并通过多路复用技术,将监测数据接收模块1中的监测数据接收单元11与信号集中监测服务器5连接,以提高i/o(输入/输出)的效率。进一步,所述数据存储模块2采用oracle数据库存储监测实时值信息。
197.基于上述实施例中的电务设备质量评价系统,对电务设备质量进行评价的方法包括如下步骤:
198.步骤s1、通过java nio监测数据接收模块1中的监测数据接收单元11从信号集中监测服务器5中接收各个电务设备6的信号数据;
199.步骤s2、监测数据接收模块1中的监测数据解析单元12将接收到的信号数据解析成浮点数字,形成监测实时值信息;监测数据接收模块1中的监测数据存储单元13将监测实时值信息存储到oracle数据库中;具体的,oracle数据库将评价电务设备6需要的监测实时值信息进行持久化管理(即存储到磁盘里),并采取oracle分区表的形式优化大量数据的存储方式进行监测实时值信息的存储;
200.步骤s3、通过web的后端单元42中的数据访问层421(本实施例采用mybatis持久化
框架)对oracle数据库进行访问;web的后端单元42中的业务逻辑层422调用数据统计分析模块3对监测实时值信息筛选,根据实际情况去除无效数据,得到有效监测数据;
201.步骤s4、通过设备质量评价展示模块4中的参数配置界面配置各个电务设备6的质量评价相关参数;
202.步骤s5、基于质量评价的参数设置和质量评价算法,通过数据统计分析模块3对有效监测数据进行每个电务设备6的质量评价统计分析,再结合监测报警数据得出各个电务设备6评价总估值。
203.进一步,用户通过外部浏览器访问vue框架搭建的前端单元42,可以直观地按部门、车站查看所有电务设备6的评价总估值,并根据所选部门或车站统计优良和失格率。用户可以将查询出的内容导出excel,至此电务设备6的质量评价完成。
204.综上所述,本发明把信号集中监测服务器5通过接口服务器单向输送信号数据到监测数据接收模块1,并通过数据统计分析模块3处理,实现电务设备的质量评价;同时,本发明中的设备质量评价展示模块3采用浏览器/服务器(b/s)模式,为用户在浏览器提供质量评价参数修改、查询,设备质量评价查询、导出等服务,浏览器向web的后端单元42发送相应的业务请求,web的后端单元42根据请求执行相应的操作,从而完成对电务设备的质量评价工作,有效提炼监测设备数据进行质量评价,对质量出现明显下降的设备及时组织进行专项整治,降低隐患设备造成的安全风险。
205.尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
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