一种列车故障诊断方法、装置及列车显示器与流程

本发明涉及列车主动安全控制，具体涉及一种列车故障诊断方法、装置及列车显示器。

背景技术：

1、列车显示器主要用于显示和记录行车过程中的车辆状态信息，是司机与列车上其他系统和设备进行交互的重要窗口。现行的列控系统架构中，先由列车控制系统获取如牵引控制系统、监控系统、乘客管理系统、辅助控制系统、制动控制系统等关键设备的状态数据和运行数据，然后再由列车显示器的处理器对列车控制系统提供的包含各设备状态运行数据的列车运行数据进行处理与显示。列车运行时，处理器实时监控列车控制系统发送的列车运行数据并调用轮询算法对列车运行数据中各设备数据进行处理，检测列车运行数据中的异常情况，以确定列车故障信息。然而，传统轮询方法构建周期扫描表，按固定的配置参数检测各设备的运行数据，未考虑列车实际运行过程中设备状态可能的异常变化，例如，轮询算法按固定配置参数定期检测列车运行数据时，如果在上一周期某一设备出现轮询执行时间过长或内存占用过高但又未达故障报警程度的情况，可能要在下一次或下下次的轮询周期中才能报警该设备异常，对安全风险的预测敏锐度低，并且，若检测间隔设置过长，可能导致有故障情况发生而被忽略，负载均衡性较差，轮询效率低，列车故障数据响应时间长。

技术实现思路

1、本发明提供了一种列车故障诊断方法、装置及列车显示器，解决了现有技术中应用轮询算法检测列车运行数据的负载均衡性较差，轮询效率低，列车故障数据响应时间长的问题。

2、为实现上述目的，基于本发明一方面，提供一种列车故障诊断方法，包括：实时获取列车控制系统包含的各设备传输的列车运行数据，并应用动态轮询算法检测所述列车运行数据中的故障信息，生成故障列表；接收用户基于所述故障列表中的任一故障信息的故障诊断请求；响应所述故障诊断请求，对所述故障信息进行特征处理，绘制故障曲线；根据所述故障曲线应用预设的诊断算法进行故障定位，获取故障诊断结果。

3、在其中一实施例中，所述应用动态轮询算法检测所述列车运行数据中的故障信息，生成故障列表，包括：确定各设备的初始状态和初始的轮询优先级，并根据初始状态和初始的轮询优先级进行动态轮询，获取第一周期任一所述设备的设备状态和轮询结果，所述轮询结果包括执行时间、周期内设备轮询的内存使用率、周期内设备轮询的cpu使用率；根据上一周期轮询的设备状态和轮询结果更新所述设备的当前轮询优先级；根据上一周期的设备状态和当前轮询优先级对各设备进行动态轮询，获取当前周期任一所述设备的设备状态和轮询结果；如果动态轮询中列车运行数据有异常，则将异常列车运行数据中的故障信息加入故障列表，并进行显示。

4、在其中一实施例中，所述根据上一周期轮询的设备状态和轮询结果更新所述设备的当前轮询优先级，包括：根据上一周期的所述设备状态确定所述上一周期轮询结束后设备状态为正常的设备；对于所述设备状态为正常的任一所述设备，确定上一周期的执行时间为设备轮询完成时间减去设备轮询第一响应时间，以轮询权重值评估轮询结果，确定轮询权重值为设备轮询期间的内存使用率加上cpu使用率之和与所述执行时间的乘积；如果任一所述设备的所述执行时间超过预设时间最大阈值值，则确定所述设备的轮询权重值为-1，并确定所述设备的设备状态为异常；对于所述设备状态为正常的其余所述设备，如果存在任一所述设备的上一周期的轮询权重值与上上周期的轮询权重值相差大于预设值，则重新计算所述设备状态为正常的其余所述设备的权重值，所述权重值其中，表示第i个所述设备状态为正常的设备的权重值，ti*αi表示上一周期第i个所述设备状态为正常的设备的轮询权重值，ti表示上一周期第i个所述设备状态为正常的设备的执行时间，αi表示上一周期第i个所述设备状态为正常的设备的内存使用率与cpu使用率之和，n表示上一周期共有n个所述设备状态为正常的设备；根据更新的所述权重值更新所述设备状态为正常的所述设备的当前轮询优先级。

5、在其中一实施例中，所述根据上一周期的设备状态和当前轮询优先级对各设备进行动态轮询，获取当前周期任一所述设备的设备状态和轮询结果，包括：对上一周期的所述设备状态为异常的任一所述设备，采用并行线程进行单独故障诊断；根据上一周期的所述设备状态为正常的任一所述设备的当前轮询优先级进行动态轮询，获取当前周期任一所述设备的设备状态和轮询结果；当所述采用并行线程进行单独故障诊断的任一所述设备恢复正常时，将所述设备的所述设备状态设为正常，并根据所述设备的初始的轮询优先级确定所述设备在下一周期的轮询优先级。

6、在其中一实施例中，所述响应所述故障诊断请求，对所述故障信息进行特征处理，绘制故障曲线，包括：响应所述故障诊断请求，提取所述故障信息的故障时间信息和故障特征值；根据所述故障时间信息，将记录日志分成不同时间区间，得到不同故障时间区域的日志数据；对每个所述故障时间区域的每个日志数据进行分析，提取与故障相关的日志记录，并按照故障特征值进行分类，绘制相应的故障曲线。

7、在其中一实施例中，所述提取所述故障信息的故障时间信息和故障特征值，包括：提取所述故障信息的故障时间信息；遍历故障信息关键值，计算故障信息关键值字符串数值之和；故障信息关键值的字符串数值之和对故障分类数量进行取余，得到故障特征值。

8、基于同一个发明构思，本发明还提供一种列车故障诊断装置，所述故障诊断装置包括：故障列表生成单元，用于实时获取监控列车控制系统包含的各设备传输的列车运行数据，并应用动态轮询算法检测所述列车运行数据中的故障信息，生成故障列表；接收单元，用于接收用户基于所述故障列表中的任一故障信息的故障诊断请求；故障曲线绘制单元，用于响应所述故障诊断请求，对所述故障信息进行特征处理，绘制故障曲线；故障诊断单元，用于根据所述故障曲线应用预设的诊断算法进行故障定位，获取故障诊断结果。

9、基于同一个发明构思，本发明还提供一种列车显示器，所述列车显示器包括：接口模块以及与所述接口模块连接的fpga模块、电源模块、硬件测试单元、cpu板；所述cpu板上设置有如上所述的列车故障诊断装置。

10、在其中一实施例中，所述硬件测试单元包括：与所述fpga模块连接的显示单元和触控单元、以及与所述接口模块连接的扬声器单元。

11、基于同一个发明构思，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行如上所述任一种列车故障诊断方法。

12、本发明提供的列车故障诊断方法、装置及一种列车显示器，列车故障诊断方法针对使用传统轮询方法构建周期扫表负载信息均匀性较差这一缺陷，根据列车实际运行情况，动态更新当前轮询周期各设备的轮询优先级，每周期设备状态有变化时动态更新轮询周期方法，提升周期信息负载均匀性，实现较佳的轮询方案，对于每次轮询检测到的状态异常的设备，采用轮询程序之外的其他线程进行快速故障诊断，比起按照固定的轮询优先级等待在下一轮轮询周期对状态异常设备进行检测，能够更快速的诊断出存在隐患的设备故障，提升负载均衡和轮询效率，具有更高的故障诊断效率。列车显示器能实时监测显示器、与显示器连接的各单元部件，立即诊断列车和自身相关故障，定位、显示及处理故障信息；通过友好的人机交互界面，迅速高效监测和定位故障信息，能立即指导驾驶员处理相关异常，保障行车安全，提升列车故障维护效率。集成了显示屏基本软、硬件测试及列车运行数据故障诊断功能，根据列车实际运行情况，动态轮询算法结合每周期设备状态的变化，动态更新当前轮询周期各设备的轮询优先级，提升周期信息负载均匀性，实现较佳的轮询方案，大大提升列车显示器维护运营的效率