信号设备故障诊断和智能分析系统

卡斯柯信号有限公司开发的信号设备故障诊断和智能分析系统（SIDS）的主要研究内容及关键技术包括：

(1)首创了基于信号设备的智能诊断关键技术，主要包括：

故障推理演绎技术，该技术基于推理机的推理演绎技术，通过对故障二叉树的深度遍历算法来实现，其中推理机扮演了遍历过程的执行者的角色。

隐患预警分析技术，通过提前发现设备隐患并预警，提示值班人员及时查找并消除设备隐患，是实现从“计划修”到“状态修”的充分条件。本系统实时对系统数据分析，采用基于变量特征检测技术，基于滑动时间窗分析技术，完成设备状态预警。

曲线综合分析技术，针对不同类型的曲线，提取了一种可通用的曲线匹配度算法,根据当前曲线和样本曲线的积分运算计算出两条曲线的匹配度数值。当前曲线与样本曲线达到设定的匹配度对曲线预警。

(2)首创了基于信号关联关系的报警匹配及整合技术，包括多系统信息一致性检测技术、根源报警信息整合技术。通过该技术，对信号设备各类报警间的关联性和因果性进行深入分析，能够准确定位根源故障报警，过滤由此报警引发的后续报警信息，同时能够有效分解识别关联性报警，形成报警逻辑链路。

(3)首次引入了用于指导诊断实现的专家经验资源库及用于维护扩展的案例经验分享库。

(4)首次实现了基于拟物化的信号设备状态展现技术。信号设备拟物化展现技术通过图形化的展现方式实现与实际物理部署一致的视觉呈现，辅助用户快速分析故障信息位置，从而高效完成维护作业。

(5)首次引入了信号设备故障处所动态定位技术，系统在定位到设备故障时刻，能调用动画展示模块，以更直观生动的方式展示故障处所，方便用户快速处理故障。

(6)首次实现了基于自定义结构的异构数据存储及缓存优化技术，系统的数据来源于不同的设备或系统，为了更高效快捷地存储和分析数据，对既有数据存储进行改进，以适用高强度的数据分析。

(7)首次实现了基于IOCP的远程访问提供技术，智能分析系统改进既有的服务器网络访问模型，基于IOCP技术完成访问。IOCP（Input/Output Completion Ports）技术提供了连接数众多，访问量大的服务器端实现的可能性。系统的服务器连接及其数据提供都基于该IO模型完成。任何其他系统的基于Winsock的TCP/IP访问技术也可接入该服务器。

在国外类似系统中，大多采用基于智能子系统及装置的分散诊断模式，缺乏统一综合诊断及整合功能。在国内，目前主要利用集中监测系统进行人工的调阅监测，维护效率较低。

本项目共完成专利7项，其中发明专利3项、实用新型4项；并申请软件著作权。

系统的主要指标包括：

（1）在信息采样准确可靠的基础上，故障诊断及预警的准确率应高于95%。

（2）在操作系统运行正常的情况下，系统报警及预警的响应时间应低于3s。

（3）在操作系统运行正常的情况下，系统对于CPU的资源占用率应低于20%。

系统共计已在250多个车站开通运行，使用场所包括沈阳铁路局、呼和浩特铁路局、南宁铁路局、兰州铁路局、青藏铁路公司、广铁集团铁路公司、上海地铁、宁波地铁、深圳地铁、苏州地铁、南宁地铁等。各地用户反映该系统功能完善、系统稳定、可靠性高，处于国际领先水平。

2011年开通50个智能分析车站，2012年新开通80个车站，2013年新开通120个车站，新增产值安装平均每站15万元，每站平均利润30%，每站平均税收15%。

系统提升了针对信号设备的智能化自动诊断能力，诊断的准确率高，可有效压缩故障处理延时、减轻维护人员的重复工作量、提高维护工作效率。