用於地鐵再生制動能量處理裝置的故障收集方法及系統與流程
2023-05-12 11:37:41
本發明涉及地鐵再生制動能量處理裝置的故障處理機制，具體公開了一種用於地鐵再生制動能量處理裝置的故障收集方法及系統。
背景技術：
目前，各城市都在大力新建地鐵線路，在地鐵系統中基本都會具有能量吸收裝置、能量回饋裝置、超級電容儲能裝置等制動能量處理裝置。而這些裝置的控制基本上都是一種上下位機的模式。下位機負責具體的控制任務，上位機作為人機互動的界面。當設備發生故障時會在上位機中保存故障數據以及做故障的顯示。上位機一般都會選用操作方便功能強大的工控機或平板電腦。各城市的地鐵線路基本都會使用能量吸收裝置、能量回饋裝置等制動能量處理裝置。這些在現場運行的設備一旦發生故障，就需要廠家派售後人員前往現場進行問題分析處理，但是這種方法一是處理問題沒有那麼及時，因為廠家的售後人員前往現場需要時間。二是對於廠家來說成本較高，前往現場的交通費並不低。另一種辦法是由現場運營人員將設備發生故障時的故障波形，故障報表等內容手動導出，然後再發送給廠家進行問題分析，但是由於現場的運營人員對設備熟悉程度的不同可能導致無法正確的導出廠家所需要的數據，並且這種方法工作效率較低，並且增加了現場運營人員的工作量。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是：針對現有技術的上述問題，提供一種能夠使設備發生故障時自動將故障數據發往廠家、解決了當現場設備出現問題時廠家無法及時了解故障原因的困擾，提高了設備故障處理的效率，減輕現場運營人員以及廠家售後人員的工作壓力，上網流量費用低、空間佔用少、數據交互靈活方便的用於地鐵再生制動能量處理裝置的故障收集方法及系統。
為了解決上述技術問題，本發明採用的技術方案為：
一方面，本發明提供一種用於地鐵再生制動能量處理裝置的故障收集方法，步驟包括：
1）通過地鐵再生制動能量處理裝置的上位機接收存儲下位機傳輸的實時信息，並根據收到的實時信息判斷是否發生故障，如果判定發生故障則跳轉執行步驟2）；否則，跳轉執行步驟1）；
2）生成故障報文以及故障記錄文件，將當前時刻開始往前指定時長的一個時間段內收到的實時信息和故障報文複製到故障記錄文件中，當複製完成後跳轉執行步驟3）；
3）將地鐵再生制動能量處理裝置的信息以及故障記錄文件生成郵件發送給指定郵箱，當郵件發送成功後跳轉執行下一步；
4）根據收到的實時信息判斷故障是否已經復位，如果故障已經復位，跳轉執行步驟1）；否則，跳轉執行步驟4）。
優選地，步驟2）的詳細步驟包括：
2.1）生成故障報文以及故障記錄文件，所述故障記錄文件為上位機文件系統中指定文件夾Excel表格文件；
2.2）提取存儲下位機傳輸的實時信息的波形數據，將當前時刻開始往前指定時長的一個時間段內收到的波形數據和故障報文複製到故障記錄文件中，當複製完成後跳轉執行步驟3）。
優選地，步驟3）具體是指將地鐵再生制動能量處理裝置的型號、出廠編號、發生故障的系統時間作為郵件正文，將故障記錄文件作為郵件附件，生成郵件發送給指定郵箱；當郵件發送成功後跳轉執行步驟4）。
優選地，步驟4）還包括刪除故障記錄文件的步驟。
一方面，本發明還提供一種用於地鐵再生制動能量處理裝置的故障收集系統，包括：
故障判斷模塊，用於通過地鐵再生制動能量處理裝置的上位機接收存儲下位機傳輸的實時信息，並根據收到的實時信息判斷是否發生故障，如果判定發生故障則跳轉執行資料庫數據複製程序模塊；
資料庫數據複製程序模塊，用於生成故障報文以及故障記錄文件，將當前時刻開始往前指定時長的一個時間段內收到的實時信息和故障報文複製到故障記錄文件中，當複製完成後跳轉執行郵件發送模塊；
郵件發送模塊，用於將地鐵再生制動能量處理裝置的信息以及故障記錄文件生成郵件發送給指定郵箱，當郵件發送成功後跳轉執行復位判斷模塊；
復位判斷模塊，用於根據收到的實時信息判斷故障是否已經復位，如果故障已經復位，跳轉執行故障判斷模塊。
優選地，所述故障判斷模塊包括：
報文及文件生成子模塊，用於生成故障報文以及故障記錄文件，所述故障記錄文件為上位機文件系統中指定文件夾Excel表格文件；
故障記錄複製子模塊，用於提取存儲下位機傳輸的實時信息的波形數據，將當前時刻開始往前指定時長的一個時間段內收到的波形數據和故障報文複製到故障記錄文件中，當複製完成後跳轉執行郵件發送模塊。
優選地，所述郵件發送模塊具體是指將地鐵再生制動能量處理裝置的型號、出廠編號、發生故障的系統時間作為郵件正文，將故障記錄文件作為郵件附件，生成郵件發送給指定郵箱；當郵件發送成功後跳轉執行復位判斷模塊。
優選地，所述復位判斷模塊還包括刪除故障記錄文件的子模塊。
本發明用於地鐵再生制動能量處理裝置的故障收集方法具有下述優點：
1、本發明通過故障檢測、生成故障報文以及故障記錄文件、通過郵件的方式來進行發送故障能夠使設備發生故障時自動將故障數據發往廠家、解決了當現場設備出現問題時廠家無法及時了解故障原因的困擾，提高了設備故障處理的效率，減輕現場運營人員以及廠家售後人員的工作壓力。
2、本發明步驟1）通過地鐵再生制動能量處理裝置的上位機接收存儲下位機傳輸的實時信息，並根據收到的實時信息判斷是否發生故障，只有判斷發生故障時才將數據進行複製並發送郵件，這樣做一來可以減輕上位機的工作負擔，二來可以減少不必要的上網流量費用。
3、本發明步驟2）生成故障報文以及故障記錄文件，將當前時刻開始往前指定時長的一個時間段內收到的實時信息和故障報文複製到故障記錄文件中，當需要發送數據時才會從資料庫中複製需要的數據出來，因此佔用系統資源較少、空間佔用少。
4、本發明步驟3）將地鐵再生制動能量處理裝置的信息以及故障記錄文件生成郵件發送給指定郵箱，通過郵件的方式來進行發送故障，具有數據交互靈活方便的優點。
本發明用於地鐵再生制動能量處理裝置的故障收集系統為本發明用於地鐵再生制動能量處理裝置的故障收集方法完全對應的裝置，因此同樣也具有本發明用於地鐵再生制動能量處理裝置的故障收集方法的前述優點，在此不再贅述。
附圖說明
圖1為本發明實施例方法的基本流程示意圖。
圖2為本發明實施例方法的系統拓撲結構示意圖。
圖3為本發明實施例系統各個模塊的工作流程示意圖。
圖4為本發明實施例系統中故障判斷模塊的圖形編程結果示意圖。
圖5為本發明實施例系統中資料庫數據複製程序模塊的圖形編程結果示意圖。
圖6為本發明實施例系統中郵件發送模塊的圖形編程結果示意圖。
圖7為本發明實施例系統中刪除故障記錄文件的子模塊的圖形編程結果示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實施例用於地鐵再生制動能量處理裝置的故障收集方法的步驟包括：
1）通過地鐵再生制動能量處理裝置的上位機接收存儲下位機傳輸的實時信息，並根據收到的實時信息判斷是否發生故障，如果判定發生故障則跳轉執行步驟2）；否則，跳轉執行步驟1）；
2）生成故障報文以及故障記錄文件，將當前時刻開始往前指定時長的一個時間段內收到的實時信息和故障報文複製到故障記錄文件中，當複製完成後跳轉執行步驟3）；
3）將地鐵再生制動能量處理裝置的信息以及故障記錄文件生成郵件發送給指定郵箱，當郵件發送成功後跳轉執行下一步；
4）根據收到的實時信息判斷故障是否已經復位，如果故障已經復位，跳轉執行步驟1）；否則，跳轉執行步驟4）。
本實施例中，步驟2）的詳細步驟包括：
2.1）生成故障報文以及故障記錄文件，故障記錄文件為上位機文件系統中指定文件夾Excel表格文件；採用Excel表格文件，能夠方便地進行數據人工閱讀及機器讀取，格式通用性高，而且能夠便於對數據進行按行列進行分類處理。
2.2）提取存儲下位機傳輸的實時信息的波形數據，將當前時刻開始往前指定時長的一個時間段內收到的波形數據和故障報文複製到故障記錄文件中，當複製完成後跳轉執行步驟3）。
本實施例中，步驟3）具體是指將地鐵再生制動能量處理裝置的型號、出廠編號、發生故障的系統時間作為郵件正文，將故障記錄文件作為郵件附件，生成郵件發送給指定郵箱；當郵件發送成功後跳轉執行步驟4）。
本實施例中，步驟4）還包括刪除故障記錄文件的步驟。本實施例基於Excel表格的新建及刪除機制，當需要發送郵件時新建Excel表格，當發送完後立即刪除，這樣做節省了上位機硬碟的空間。
如圖2所示，地鐵再生制動能量處理裝置的上位機配備無線網卡使之具備無線上網的功能，下位機將設備的各種數據實時的發往上位機，上位機如果收到下位機所發的故障信息，則將故障發生前一段時間的歷史數據以及故障報表等內容從資料庫中複製到指定的Excel表格中並通過郵件發往遠方計算機，廠家人員在遠方計算機即可立即查看設備的故障情況。
本實施例用於地鐵再生制動能量處理裝置的故障收集方法具體採用LabVIEW圖形化語言來完成軟體的編寫，編寫得到的用於地鐵再生制動能量處理裝置的故障收集系統包括：
故障判斷模塊，用於通過地鐵再生制動能量處理裝置的上位機接收存儲下位機傳輸的實時信息，並根據收到的實時信息判斷是否發生故障，如果判定發生故障則跳轉執行資料庫數據複製程序模塊；
資料庫數據複製程序模塊，用於生成故障報文以及故障記錄文件，將當前時刻開始往前指定時長的一個時間段內收到的實時信息和故障報文複製到故障記錄文件中，當複製完成後跳轉執行郵件發送模塊；
郵件發送模塊，用於將地鐵再生制動能量處理裝置的信息以及故障記錄文件生成郵件發送給指定郵箱，當郵件發送成功後跳轉執行復位判斷模塊；
復位判斷模塊，用於根據收到的實時信息判斷故障是否已經復位，如果故障已經復位，跳轉執行故障判斷模塊。
本實施例中，故障判斷模塊包括：
報文及文件生成子模塊，用於生成故障報文以及故障記錄文件，故障記錄文件為上位機文件系統中指定文件夾Excel表格文件；
故障記錄複製子模塊，用於提取存儲下位機傳輸的實時信息的波形數據，將當前時刻開始往前指定時長的一個時間段內收到的波形數據和故障報文複製到故障記錄文件中，當複製完成後跳轉執行郵件發送模塊。
本實施例中，郵件發送模塊具體是指將地鐵再生制動能量處理裝置的型號、出廠編號、發生故障的系統時間作為郵件正文，將故障記錄文件作為郵件附件，生成郵件發送給指定郵箱；當郵件發送成功後跳轉執行復位判斷模塊。
本實施例中，復位判斷模塊還包括刪除故障記錄文件的子模塊。
本實施例用於地鐵再生制動能量處理裝置的故障收集系統主要由四大程序塊構成，分別為故障判斷模塊、資料庫數據複製程序模塊、郵件發送模塊以及復位判斷模塊，如圖3所示，在上位機界面程序的主程序中增加調用一段故障判斷程序作為故障判斷模塊，一段資料庫數據複製程序作為資料庫數據複製程序模塊，一段郵件發送程序作為郵件發送模塊。如圖3所示，在工作過程中，故障判斷模塊判斷設備是否發生故障，當發生故障時開始複製數據，並發送郵件。當故障復位時清楚硬碟中新建的故障數據表。資料庫數據複製程序模塊在指定盤符新建一張Excel表格並從資料庫中複製發生故障前一段時間內的設備運行數據如電壓、電流、功率等參數以及具體的故障內容等數據至該Excel表格中。郵件發送模塊給指定郵箱發送一封電子郵件，郵件的正文為設備的型號，出廠編號，所在站點等內容。郵件的附件為剛才所建立的Excel表格。復位判斷模塊根據收到的實時信息判斷故障是否已經復位，如果故障已經復位，跳轉執行故障判斷模塊。
如圖4所示，當設備發生故障時，下位機會將一個故障標誌位傳遞給上位機。故障判斷模塊則對故障時標誌位進行判斷，有故障時標誌位為1也就是為真，沒有故障時標誌位為0也就是為假。故障判斷模塊即圖4所示最左側的「故障判斷？」，如果「故障判斷？」的結果為真，則執行圖4中方框內的資料庫數據複製程序模塊。
如圖5所示，資料庫數據複製程序模塊從資料庫中獲取所需的數據並創建Excel表格，將獲取的數據寫入其中。首先，資料庫數據複製程序模塊與資料庫建立連接，然後通過SQL語句來從資料庫中取出需要的數據，參見圖5，資料庫數據複製程序模塊從資料庫中獲取所需的數據執行的SQL語句為「select*from 數據記錄 where 記錄時間 between』起始時間』and』結束時間』 order by 記錄時間 asc;」，這條SQL語句是從資料庫中「數據記錄」這張表中查找數據，查找的範圍是從「記錄時間」這一列中介於「起始時間」和「終止時間」這一區間內的所有數據，找出數據後按照「記錄時間」數值的大小從小到大進行排序。這裡的「結束時間」是獲取的上位機當前系統時間，「起始時間」是將「結束時間」往前推1個小時的時間（即圖中所示的當前時間減去3600）。從資料庫中讀取出需要的數據後使用一個for循環將取出的數據逐一進行格式轉換，轉換為所需的文本格式，然後在生成數組寫入Excel表格，本實施例中會將數據寫入「E\故障數據.xls」這一路徑的Excel表格中，如果在這一路徑中當前並不存在「故障數據.xls」這一表格則程序會自動創建這一表格。
如圖6所示，郵件發送模塊工作時，首先新建郵件確定本機的IP位址（「192.168.0.1」），本地郵箱帳號（「[email protected]」），郵箱密碼（「123456」），郵件標題為「設備故障數據」、郵件正文為「設備型號：XXX 出廠編號：XXXXX 今日發生故障，故障信息請查看附件」之後添加附件，附件的路徑為「E\故障數據.xls」之後設定目標遠程郵箱（「[email protected]」 ），最後結束連接，郵件發送完畢。
如圖7所示，刪除故障記錄文件的子模塊工作時，當程序判斷為當前故障已經消失時，執行這一程序進行電子表格的刪除，即刪除「E\故障數據.xls」這一路徑下的Excel表格。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護範圍並不僅局限於上述實施例，凡屬於本發明思路下的技術方案均屬於本發明的保護範圍。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。