报文分析仪在城市轨道交通信号车载中的应用

王宝杉

【摘要】 西门子信号系统本身的相关技术对用户不开放，仅仅提供简单的维护层界面。在列车行驶过程中，车载信号报文分析仪通过车载ATP通信接口，能够实时自动的获取车载信号的全部报文，并存储在分析仪对应的存储路径中。

【关键词】 报文分析 报文存储 数据下载

西门子信号系统本身的相关技术对用户不开放，仅仅提供简单的维护层界面。所获得的运行信息不能够满足故障分析的需要，必须要从物理上了解ATP特性，车地通信协议，并完全掌握原始报文含义，获取未开放的所有信息，才能发挥报文分析仪的正真作用，使分析仪能够安全、准确地收取、记录及保存ATP车载报文。

一、 报文存储

数据存储采用循环保存方式，存储周期可以为1周、1月或1年，用户可以根据实际需求，来灵活设置。同时，具有数据自动转存、备份和恢复功能，下面将给出具体描述：1、数据自动转存。所接收的报文数据会先存储在记录仪里，当插入一个U盘（或CF卡、移动硬盘）时，当天的数据自动传到U盘对应的文件中，或根据预先设置，也可同时将历史数据和数据备份自动拷贝出来。2、数据自动备份。根据用户预先设定的条件和日期参数，系统会自动对接收到的报文数据进行清理和备份。3、数据恢复。在运行过程中，系统会自动生成数据镜像和日志文件，当发生严重故障时，可将数据恢复成故障前状态，保证数据信息的完整性和安全性。

二、 报文分析

1、数据预处理。从车载ATP报文解析出的数据无法直接进行分析，必须对其进行整理，存进数据库，才能进行后续分析处理。这部分功能主要包括：数据校验检查；数据格式的转换；文件格式转换；相关数据库表的生成。2、实时分析。当列车运行时，采用数据报表或图形的形式，对分析仪采集到的报文数据进行实时地显示和跟踪。3、离线分析。采用数据报表或图形的形式，对分析仪采集到的报文数据进行显示，同时，给出相关结果提示信息，方便技术人员的判读。4、记录回放和比对。可以将分析仪采集到的报文数据，发给西门子ATP维护软件，进行回放显示，或者，以用户需要的方式，进行回放显示；采用数据报表或图形形式，将分析仪采集到的报文数据和正常运行数据进行对比显示，同时，给出相关比较结果和提示信息，方便技术人员对故障的判读和诊断。5、数据统计与查询。可以根据用户要求的格式和形式，对数据分析结果进行统计和归档；系统将提供丰富的查询功能，方便用户查询历史数据和分析处理结果。6、故障辅助诊断。可以将用户每次的故障分析处理结果，转换成专家知识，形成知识库，在以后进行故障分析时，只要用户输入故障表现的关键词描述，即可给出参考意见，同时，也可推荐故障处理专家人选。7、分析结果输出。可以将分析结果，以用户要求的格式进行输出，包括电子格式和纸版打印格式。8、在线操作提示。由于报文分析仪属于专用设备，专业性较强，为方便用户理解和操作，软件设有“在线操作提示”功能，方便用户的操作和使用。

三、数据下载

1、通过U盘。当有U盘插入车载报文分析仪主机的usb接口时，系统会自动识别，将数据以全量或增量的方式，拷贝到U盘对应的文件夹中，减少人工工作量。2、带显示器U盘下载。通过TCP/IP网口，将数据以全量或增量的方式，拷贝到另一台计算机对应的存储路径中。系统具有开机自检测功能，在运行过程中，能进行自校验，遇到运行故障时，给出相应的提示信息，方便确定故障位置，并尽快排除故障。

四、 恢复和应急处理

1、系统故障恢复功能。在软件系统中，可以进行恢复点设置，当软件发生故障时，可以将其恢复到最近一次的正常状态；2、数据恢复功能。当软件系统崩溃时，根据备份的数据库文件和系统运行日志文件，可以恢复出软件系统崩溃前的数据库状态；3、应急处理。车载报文分析仪做为在线运行的生产设备，其发生故障时，为避免影响ATP设备的安全防护功能，系统会自动关闭串口通讯功能，来保证车载报文分析仪的非正常运行不会对其它设备造成干扰。

五、可靠性、可维护性、可操作性、可扩展性

1、可靠性。采用业内评价比较好的工控主机做为报文分析仪的主机，来满足耐高温、防震和抗干扰要求；车载报文分析仪发生故障时，系统会自动关闭串口通讯功能，不会导致车载信号设备的非正常运行，或影响设备的安全防护；按照国家的有关标准和国际电工委员会低压电器有关标准生产，来保证设备的安全可靠。2、 可维护性。硬件部分采用模块化设计，便于故障时更换部件和故障诊断；软件系统可以进行恢复点设置，当故障时，可以将其恢复到最近一次的正常状态；系统具有开机自检测功能，在运行过程中能够自校验，遇到运行故障能给出相应的提示信息，方便工作人员确定故障位置并尽快排除故障。3、可操作性。系统软件界面采用可视化图形界面设计，适当增加按钮工具条和下拉列表，减少用户的键盘操作量；数据采用图表化显示设计，方便用户阅读和分析；优化操作提示功能，使软件易学、易懂和易操作。4、可扩展性。车载报文分析仪的软、硬件采用标准化的模块设计方案，来保证在对系统进行功能修改或系统延伸时，基本的软、硬件可以重复使用。

参 考 文 献

[1]徐彩霞.城市轨道交通信号工.北京：中国铁道出版社