信號設備故障診斷和智能分析系統(tǒng)

卡斯柯信號有限公司開發(fā)的信號設備故障診斷和智能分析系統(tǒng)（SIDS）的主要研究內容及關鍵技術包括：

(1)首創(chuàng)了基于信號設備的智能診斷關鍵技術，主要包括：

故障推理演繹技術，該技術基于推理機的推理演繹技術，通過對故障二叉樹的深度遍歷算法來實現，其中推理機扮演了遍歷過程的執(zhí)行者的角色。

隱患預警分析技術，通過提前發(fā)現設備隱患并預警，提示值班人員及時查找并消除設備隱患，是實現從“計劃修”到“狀態(tài)修”的充分條件。本系統(tǒng)實時對系統(tǒng)數據分析，采用基于變量特征檢測技術，基于滑動時間窗分析技術，完成設備狀態(tài)預警。

曲線綜合分析技術，針對不同類型的曲線，提取了一種可通用的曲線匹配度算法,根據當前曲線和樣本曲線的積分運算計算出兩條曲線的匹配度數值。當前曲線與樣本曲線達到設定的匹配度對曲線預警。

(2)首創(chuàng)了基于信號關聯關系的報警匹配及整合技術，包括多系統(tǒng)信息一致性檢測技術、根源報警信息整合技術。通過該技術，對信號設備各類報警間的關聯性和因果性進行深入分析，能夠準確定位根源故障報警，過濾由此報警引發(fā)的后續(xù)報警信息，同時能夠有效分解識別關聯性報警，形成報警邏輯鏈路。

(3)首次引入了用于指導診斷實現的專家經驗資源庫及用于維護擴展的案例經驗分享庫。

(4)首次實現了基于擬物化的信號設備狀態(tài)展現技術。信號設備擬物化展現技術通過圖形化的展現方式實現與實際物理部署一致的視覺呈現，輔助用戶快速分析故障信息位置，從而高效完成維護作業(yè)。

(5)首次引入了信號設備故障處所動態(tài)定位技術，系統(tǒng)在定位到設備故障時刻，能調用動畫展示模塊，以更直觀生動的方式展示故障處所，方便用戶快速處理故障。

(6)首次實現了基于自定義結構的異構數據存儲及緩存優(yōu)化技術，系統(tǒng)的數據來源于不同的設備或系統(tǒng)，為了更高效快捷地存儲和分析數據，對既有數據存儲進行改進，以適用高強度的數據分析。

(7)首次實現了基于IOCP的遠程訪問提供技術，智能分析系統(tǒng)改進既有的服務器網絡訪問模型，基于IOCP技術完成訪問。IOCP（Input/Output Completion Ports）技術提供了連接數眾多，訪問量大的服務器端實現的可能性。系統(tǒng)的服務器連接及其數據提供都基于該IO模型完成。任何其他系統(tǒng)的基于Winsock的TCP/IP訪問技術也可接入該服務器。

在國外類似系統(tǒng)中，大多采用基于智能子系統(tǒng)及裝置的分散診斷模式，缺乏統(tǒng)一綜合診斷及整合功能。在國內，目前主要利用集中監(jiān)測系統(tǒng)進行人工的調閱監(jiān)測，維護效率較低。

本項目共完成專利7項，其中發(fā)明專利3項、實用新型4項；并申請軟件著作權。

系統(tǒng)的主要指標包括：

（1）在信息采樣準確可靠的基礎上，故障診斷及預警的準確率應高于95%。

（2）在操作系統(tǒng)運行正常的情況下，系統(tǒng)報警及預警的響應時間應低于3s。

（3）在操作系統(tǒng)運行正常的情況下，系統(tǒng)對于CPU的資源占用率應低于20%。

系統(tǒng)共計已在250多個車站開通運行，使用場所包括沈陽鐵路局、呼和浩特鐵路局、南寧鐵路局、蘭州鐵路局、青藏鐵路公司、廣鐵集團鐵路公司、上海地鐵、寧波地鐵、深圳地鐵、蘇州地鐵、南寧地鐵等。各地用戶反映該系統(tǒng)功能完善、系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠性高，處于國際領先水平。

2011年開通50個智能分析車站，2012年新開通80個車站，2013年新開通120個車站，新增產值安裝平均每站15萬元，每站平均利潤30%，每站平均稅收15%。

系統(tǒng)提升了針對信號設備的智能化自動診斷能力，診斷的準確率高，可有效壓縮故障處理延時、減輕維護人員的重復工作量、提高維護工作效率。