一種地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)中全面向?qū)ο笾悄軋?bào)警模型的設(shè)計(jì)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)中全面向?qū)ο笾悄軋?bào)警模型的設(shè)計(jì)方法，它包括：智能報(bào)警模型的設(shè)計(jì)步驟；全面向?qū)ο蠡M態(tài)的設(shè)計(jì)步驟；智能決策的設(shè)計(jì)步驟。它實(shí)現(xiàn)了新的全面向?qū)ο蟮膹氐卓山M態(tài)的報(bào)警模型，從對(duì)象角度查看和表示綜合監(jiān)控系統(tǒng)工程測(cè)點(diǎn)及與報(bào)警功能相關(guān)的所有因素，并以對(duì)象屬性表征這些因素的組態(tài)內(nèi)容，由此搭建的對(duì)象組態(tài)平臺(tái)具有極強(qiáng)的工程適應(yīng)性和設(shè)計(jì)彈性；本發(fā)明通過(guò)建立數(shù)據(jù)測(cè)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系和公式化計(jì)算恢復(fù)事件發(fā)生的因果關(guān)系并提供處理措施和建議，適應(yīng)綜合監(jiān)控多專業(yè)集成環(huán)境中關(guān)聯(lián)決策支持的深度需求，同時(shí)為其他擴(kuò)展信息的界面推出應(yīng)用提供了實(shí)現(xiàn)途徑和平臺(tái)。
【專利說(shuō)明】—種地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)中全面向?qū)ο笾悄軋?bào)警模型的設(shè)計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明面向地鐵/輕軌綜合監(jiān)控系統(tǒng)中的各類事件、控制操作及運(yùn)行異常的自動(dòng)報(bào)警功能，提供適應(yīng)于多專業(yè)系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)量處理以及多種不同類型數(shù)據(jù)報(bào)警需求的實(shí)現(xiàn)機(jī)制，并能根據(jù)預(yù)先配置的邏輯規(guī)則挖掘數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性，實(shí)現(xiàn)智能化原因分析和決策支持。
【背景技術(shù)】
[0002]地鐵/ 輕軌綜合監(jiān)控系統(tǒng)(ISCS Integrated Supervisory Control System)米用一體化軟硬件平臺(tái)和專用通信網(wǎng)絡(luò)采集諸如供電系統(tǒng)、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、門(mén)禁系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、閉路電視系統(tǒng)、行車監(jiān)視系統(tǒng)、售檢票系統(tǒng)等多個(gè)專業(yè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和環(huán)境參數(shù)，遠(yuǎn)程監(jiān)視控制各專業(yè)系統(tǒng)及設(shè)備的運(yùn)行；同時(shí)按照運(yùn)營(yíng)和維保需求，實(shí)現(xiàn)所有用戶操作記錄、各類事件、各類系統(tǒng)異常情況以告警聲音、顏色閃爍、彈出界面、實(shí)時(shí)打印等方式提醒用戶給予快速關(guān)注和必要的后續(xù)處理，以保證系統(tǒng)運(yùn)行的可查考性、事故的及時(shí)處理，盡一切可能減少給列車正常運(yùn)行和乘客安全帶來(lái)的損失和影響。
[0003]報(bào)警系統(tǒng)的輸入端為綜合監(jiān)控各個(gè)專業(yè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)都被事先標(biāo)記為滿足一定變化條件即需要產(chǎn)生報(bào)警的工程點(diǎn)。報(bào)警生成系統(tǒng)以流入的數(shù)據(jù)信息為基礎(chǔ)，按照既定的信息描述定義、顯示風(fēng)格定義、報(bào)警行為定義，形成格式化的易于監(jiān)控人員理解的條目信息輸出到人機(jī)界面上，提醒監(jiān)控人員關(guān)注和處理，同時(shí)輸出報(bào)警歷史信息至永久存儲(chǔ)設(shè)備上。此外，人機(jī)界面還提供相應(yīng)的報(bào)警確認(rèn)功能、聲音控制功能、等級(jí)過(guò)濾功能、分類顯示功能等。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中報(bào)警系統(tǒng)與外部模塊的工作流程圖。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn):1.綜合監(jiān)控系統(tǒng)正常運(yùn)營(yíng)中某一事件發(fā)生時(shí)，不僅僅是某個(gè)單一測(cè)點(diǎn)的狀態(tài)躍變或測(cè)量值突變，而往往體現(xiàn)在多個(gè)專業(yè)多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)同時(shí)變化，因此這些數(shù)據(jù)點(diǎn)之間存在著某種天然的“聯(lián)系”；目前主流報(bào)警模型設(shè)計(jì)時(shí)，面向的是單個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，只能機(jī)械式地在各個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)滿足條件時(shí)觸發(fā)生成報(bào)警信息，丟失了數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)性，不能很好地為運(yùn)維人員提供深層次的有進(jìn)一步參考價(jià)值的信息；
[0005]2.不同的數(shù)據(jù)測(cè)點(diǎn)在報(bào)警發(fā)生時(shí)會(huì)有不同的表現(xiàn)形式要求，現(xiàn)有報(bào)警模型一般都考慮將報(bào)警行為可組態(tài)化，以盡量減少編碼的修改和二次開(kāi)發(fā)；但仍存在著組態(tài)不徹底、動(dòng)態(tài)需求不能完全轉(zhuǎn)化為配置數(shù)據(jù)的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明從綜合監(jiān)控系統(tǒng)多專業(yè)的現(xiàn)有需求和技術(shù)基礎(chǔ)出發(fā)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)新的全面向?qū)ο蟮闹悄芑瘓?bào)警模型:從對(duì)象角度查看和表示綜合監(jiān)控系統(tǒng)工程測(cè)點(diǎn)及與報(bào)警功能相關(guān)的所有因素，并以對(duì)象屬性表征這些因素的組態(tài)內(nèi)容，較好地適用了不同工程下的報(bào)警配置，避免了非功能性的二次開(kāi)發(fā)。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)建立數(shù)據(jù)測(cè)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系和公式化計(jì)算恢復(fù)事件發(fā)生的因果關(guān)系并提供處理措施和建議，適應(yīng)綜合監(jiān)控多專業(yè)集成環(huán)境中關(guān)聯(lián)決策支持的深度需求；同時(shí)為其他擴(kuò)展信息的界面推出應(yīng)用提供了實(shí)現(xiàn)途徑和平臺(tái)。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)中全面向?qū)ο笾悄軋?bào)警模型的設(shè)計(jì)方法，它包括:智能報(bào)警模型的設(shè)計(jì)步驟；全面向?qū)ο蠡M態(tài)的設(shè)計(jì)步驟；智能決策的設(shè)計(jì)步驟。
[0008]所述智能報(bào)警模型的設(shè)計(jì)步驟包括模型輸入、模型輸出和模型處理流程；所述模型輸入是指源自實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的滿足報(bào)警條件的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、源自實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的輔助計(jì)算實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、參與決策過(guò)程計(jì)算的關(guān)聯(lián)點(diǎn)的實(shí)時(shí)信息和源自組態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的組態(tài)數(shù)據(jù)項(xiàng)；所述模型輸出包括外圍輸出硬件設(shè)備、存儲(chǔ)報(bào)警歷史信息并提供隨時(shí)檢索查閱的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)以及人機(jī)界面；所述模型處理流程的步驟是:報(bào)警模型首先將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)報(bào)警處理，過(guò)濾掉不具備報(bào)警條件的數(shù)據(jù)，減輕進(jìn)入報(bào)警引擎的數(shù)據(jù)處理壓力；其次報(bào)警生成引擎開(kāi)始工作，報(bào)警數(shù)據(jù)同時(shí)進(jìn)入報(bào)警生成模塊和決策計(jì)算模塊，本過(guò)程工作完畢，將產(chǎn)生附加若干行為定義標(biāo)簽的報(bào)警條目；然后生成的報(bào)警條目將根據(jù)標(biāo)簽的約束有選擇地進(jìn)入顯示、聲音、打印、存儲(chǔ)等與報(bào)警引擎相互獨(dú)立的工作部件，報(bào)警條目最終進(jìn)入HMI，以分欄目信息展示、告警聲音、顏色交替閃爍等人機(jī)交互方式對(duì)操作員發(fā)布；最后，報(bào)警信息進(jìn)入緩存文件組，而后進(jìn)入永久存儲(chǔ)設(shè)備上的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0009]所述全面向?qū)ο蠡M態(tài)的設(shè)計(jì)步驟體現(xiàn)在以下方面:數(shù)據(jù)測(cè)點(diǎn)組態(tài)、決策規(guī)則組態(tài)和報(bào)警行為組態(tài)；所示數(shù)據(jù)測(cè)點(diǎn)組態(tài)是指綜合監(jiān)控的所有專業(yè)所有數(shù)據(jù)測(cè)點(diǎn)均為視為對(duì)象，包括PSCADA、BAS、CCTV各專業(yè)工程測(cè)點(diǎn)，也包括用戶、權(quán)限、進(jìn)程、網(wǎng)絡(luò)等系統(tǒng)自用資源信息，均統(tǒng)一對(duì)象化，這些對(duì)象在組態(tài)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中即對(duì)應(yīng)一條記錄，而記錄的每個(gè)字段即對(duì)應(yīng)對(duì)象的一個(gè)屬性；所述決策規(guī)則組態(tài)是指所有的決策規(guī)則均為對(duì)象，應(yīng)用于報(bào)警模型的決策規(guī)則是由一組測(cè)點(diǎn)參與，由一定條件觸發(fā)并經(jīng)由一定數(shù)學(xué)模型運(yùn)算后產(chǎn)生決策輸出的既定執(zhí)行過(guò)程定義；所述報(bào)警行為組態(tài)是指所有的報(bào)警行為均為對(duì)象，任何測(cè)點(diǎn)產(chǎn)生的報(bào)警的行為表現(xiàn)均通過(guò)行為組態(tài)方式定義，報(bào)警模型僅根據(jù)已定義的行為信息為報(bào)警條目附加行為標(biāo)簽，進(jìn)而決定了人機(jī)界面的表現(xiàn)形式，包括:信息描述對(duì)象、嚴(yán)重等級(jí)對(duì)象、生存行為對(duì)象、聲音提醒對(duì)象、確認(rèn)行為對(duì)象和顯示配色對(duì)象。
[0010]所述智能決策的設(shè)計(jì)步驟包括決策規(guī)則、規(guī)則組態(tài)和規(guī)則解析及運(yùn)行；所述決策規(guī)則是由一組測(cè)點(diǎn)參與，由一定條件觸發(fā)并經(jīng)由一定數(shù)學(xué)模型運(yùn)算后產(chǎn)生決策輸出的既定執(zhí)行過(guò)程定義；所述規(guī)則組態(tài)包括規(guī)則對(duì)象、規(guī)則輸入?yún)?shù)對(duì)象、規(guī)則輸出參數(shù)對(duì)象和公式對(duì)象；所述規(guī)則解析及運(yùn)行分為數(shù)據(jù)建立和觸發(fā)運(yùn)行兩個(gè)流程，數(shù)據(jù)建立包括規(guī)則裝載、規(guī)則解析和數(shù)據(jù)注冊(cè)，觸發(fā)運(yùn)行包括規(guī)則查找、公式計(jì)算和決策輸出。
[0011]有益效果:本發(fā)明設(shè)計(jì)從綜合監(jiān)控系統(tǒng)多專業(yè)的現(xiàn)有需求和技術(shù)基礎(chǔ)出發(fā)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)新的全面向?qū)ο蟮闹悄芑瘓?bào)警模型:從對(duì)象角度查看和表示綜合監(jiān)控系統(tǒng)工程測(cè)點(diǎn)及與報(bào)警功能相關(guān)的所有因素，并以對(duì)象屬性表征這些因素的組態(tài)內(nèi)容，較好地覆蓋了不同工程下的數(shù)據(jù)表達(dá)和報(bào)警需求，避免了非功能性的二次開(kāi)發(fā)。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)建立數(shù)據(jù)測(cè)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系和公式化計(jì)算恢復(fù)事件發(fā)生的因果關(guān)系和處理措施建議，最大程度還原現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景，為監(jiān)控人員提供深層次的決策支持；同時(shí)，也為其他擴(kuò)展關(guān)聯(lián)信息的界面推出應(yīng)用提供了可能和實(shí)現(xiàn)機(jī)制。
[0012]本發(fā)明設(shè)計(jì)了實(shí)現(xiàn)新的全面向?qū)ο蟮膹氐卓山M態(tài)的報(bào)警模型，從對(duì)象角度查看和表示綜合監(jiān)控系統(tǒng)工程測(cè)點(diǎn)及與報(bào)警功能相關(guān)的所有因素，并以對(duì)象屬性表征這些因素的組態(tài)內(nèi)容；由此搭建的對(duì)象組態(tài)平臺(tái)具有極強(qiáng)的工程適應(yīng)性和設(shè)計(jì)彈性。
[0013]本發(fā)明通過(guò)建立數(shù)據(jù)測(cè)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系和公式化計(jì)算恢復(fù)事件發(fā)生的因果關(guān)系并提供處理措施和建議，適應(yīng)綜合監(jiān)控多專業(yè)集成環(huán)境中關(guān)聯(lián)決策支持的深度需求；同時(shí)為其他擴(kuò)展信息的界面推出應(yīng)用提供了實(shí)現(xiàn)途徑和平臺(tái)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中報(bào)警系統(tǒng)工作流程圖。
[0015]圖2為本發(fā)明整體模型結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)流程圖。
[0016]圖3為本發(fā)明數(shù)據(jù)測(cè)點(diǎn)與報(bào)警行為定義關(guān)系示例圖。
[0017]圖4為本發(fā)明報(bào)警決策規(guī)則組態(tài)示例圖。
[0018]圖5為本發(fā)明報(bào)警決策規(guī)則建立及運(yùn)行流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合相關(guān)附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)闡述。
[0020]本發(fā)明從綜合監(jiān)控系統(tǒng)多專業(yè)的現(xiàn)有需求和技術(shù)基礎(chǔ)出發(fā)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)新的全面向?qū)ο蟮闹悄芑瘓?bào)警模型:從對(duì)象角度查看和表示綜合監(jiān)控系統(tǒng)工程測(cè)點(diǎn)及與報(bào)警功能相關(guān)的所有因素，并以對(duì)象屬性表征這些因素的組態(tài)內(nèi)容，較好地適用了不同工程下的報(bào)警配置，避免了非功能性的二次開(kāi)發(fā)。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)建立數(shù)據(jù)測(cè)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系和公式化計(jì)算恢復(fù)事件發(fā)生的因果關(guān)系并提供處理措施和建議，適應(yīng)綜合監(jiān)控多專業(yè)集成環(huán)境中關(guān)聯(lián)決策支持的深度需求；同時(shí)為其他擴(kuò)展信息的界面推出應(yīng)用提供了實(shí)現(xiàn)途徑和平臺(tái)。
[0021]本發(fā)明包括:
[0022]I)模型設(shè)計(jì)的原理
[0023]如圖2所示，圖2為本發(fā)明整體模型結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)流程圖。
[0024]模型輸入:源自實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的滿足報(bào)警條件的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，如狀態(tài)躍變、測(cè)量值越線、屬性被寫(xiě)入、用戶手動(dòng)控制操作等；源自實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的輔助計(jì)算實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，參與決策過(guò)程計(jì)算的關(guān)聯(lián)點(diǎn)的實(shí)時(shí)信息；源自組態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的組態(tài)數(shù)據(jù)項(xiàng)，主要由包含數(shù)據(jù)點(diǎn)間關(guān)聯(lián)關(guān)系的決策規(guī)則集合和定義報(bào)警信息在HMI上存在形式及生存周期的組態(tài)集合兩個(gè)部分。
[0025]模型輸出:外圍輸出硬件設(shè)備，如打印機(jī)、音響設(shè)備；存儲(chǔ)報(bào)警歷史信息并提供隨時(shí)檢索查閱的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)；人機(jī)界面，報(bào)警的最終呈現(xiàn)形式及所有報(bào)警功能的操作界面，同時(shí)在此可以進(jìn)一步調(diào)用跟所選報(bào)警信息相關(guān)的實(shí)時(shí)曲線、歷史曲線、報(bào)警歷史、自定義應(yīng)用等外部模塊。
[0026]模型處理流程:
[0027]第一步，報(bào)警模型首先將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)報(bào)警處理，過(guò)濾掉不具備報(bào)警條件的數(shù)據(jù)，減輕進(jìn)入報(bào)警引擎的數(shù)據(jù)處理壓力；
[0028]第二步，報(bào)警生成引擎開(kāi)始工作。報(bào)警數(shù)據(jù)同時(shí)進(jìn)入報(bào)警生成模塊和決策計(jì)算模塊。一方面，報(bào)警數(shù)據(jù)需要按照既定行為定義產(chǎn)生報(bào)警條目；另一方面，該數(shù)據(jù)將與決策規(guī)則相關(guān)的數(shù)據(jù)點(diǎn)一同參與決策的運(yùn)算，產(chǎn)生報(bào)警原因分析、處理流程建議及其他操作員感興趣的信息，運(yùn)算結(jié)果也將按照既定行為定義產(chǎn)生包含智能化決策信息的報(bào)警條目，本過(guò)程工作完畢，將產(chǎn)生附加若干行為定義標(biāo)簽的報(bào)警條目。[0029]第三步，生成的報(bào)警條目將根據(jù)標(biāo)簽的約束有選擇地進(jìn)入顯示、聲音、打印、存儲(chǔ)等與報(bào)警引擎相互獨(dú)立的工作部件。每個(gè)工作部件在不同線程執(zhí)行體中運(yùn)行，以最大限度減少生成引擎和不同輸出部件間的同步行為和耦合，保證生成引擎的最高吞吐率。報(bào)警條目最終進(jìn)入HMI，以分欄目信息展示、告警聲音、顏色交替閃爍等人機(jī)交互方式對(duì)操作員發(fā)布。HMI還包括聲音控制、報(bào)警確認(rèn)、多維度過(guò)濾顯示(按等級(jí)、按地點(diǎn)、按專業(yè)、按對(duì)象、按責(zé)任區(qū)域劃分)，同時(shí)也是與報(bào)警相關(guān)的其他外部應(yīng)用調(diào)用的入口(如先在界面上選擇一個(gè)電流越限報(bào)警條目，然后調(diào)用外部實(shí)時(shí)曲線模塊查看該電流對(duì)象一段時(shí)間內(nèi)的采集數(shù)值變化趨勢(shì))。
[0030]第四步，報(bào)警信息進(jìn)入緩存文件組，而后進(jìn)入永久存儲(chǔ)設(shè)備上的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)。緩存文件組為自維護(hù)滾動(dòng)存儲(chǔ)工作機(jī)制，目的是減少歷史數(shù)據(jù)庫(kù)災(zāi)害情況下報(bào)警歷史信息丟失的風(fēng)險(xiǎn)。
[0031]2)全面向?qū)ο蠡M態(tài)設(shè)計(jì)
[0032]面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)模式是本發(fā)明報(bào)警模型設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，并貫穿組態(tài)過(guò)程的始終。本發(fā)明報(bào)警模型中的所有數(shù)據(jù)點(diǎn)、決策規(guī)則、行為定義均對(duì)應(yīng)組態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)中的對(duì)象。每個(gè)對(duì)象擁有全局唯一的標(biāo)識(shí)ID，同時(shí)擁有存儲(chǔ)組態(tài)信息的多個(gè)屬性。這些屬性可以根據(jù)需要進(jìn)行定制，因?yàn)檫@種設(shè)計(jì)具有極其強(qiáng)大的適應(yīng)性。本模型的全面向?qū)ο笊顚咏M態(tài)特性主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:
[0033]數(shù)據(jù)測(cè)點(diǎn)組態(tài):
[0034]綜合監(jiān)控的所有專業(yè)所有數(shù)據(jù)測(cè)點(diǎn)均為視為對(duì)象，包括PSCADA、BAS、CCTV各專業(yè)工程測(cè)點(diǎn)，也包括用戶、權(quán)限、進(jìn)程、網(wǎng)絡(luò)等系統(tǒng)自用資源信息，均統(tǒng)一對(duì)象化；這些對(duì)象在組態(tài)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中即對(duì)應(yīng)一條記錄，而記錄的每個(gè)字段即對(duì)應(yīng)對(duì)象的一個(gè)屬性。因此，非功能性的工程應(yīng)用變化均可以通過(guò)改變對(duì)象庫(kù)配置的方式而不是程序二次開(kāi)發(fā)的方式來(lái)完成。
[0035]就流入數(shù)據(jù)而言，報(bào)警模型僅需辨認(rèn)“對(duì)象ID+屬性ID”即可，而不用關(guān)心是什么專業(yè)什么類型的數(shù)據(jù)，大大簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)處理的難度。
[0036]每個(gè)數(shù)據(jù)測(cè)點(diǎn)需要報(bào)警的屬性均擁有多個(gè)獨(dú)立的報(bào)警行為對(duì)象，究竟有幾個(gè)取決于這個(gè)屬性可以有幾種輸出值。如圖3所示，為數(shù)據(jù)測(cè)點(diǎn)與報(bào)警行為關(guān)系示例圖，對(duì)象ObjectX共有三個(gè)屬性Attribute a,Attribute b,Attribute c需要報(bào)警,每個(gè)屬性可以有不同的取值范圍，而每種取值均有不同的行為定義或定義為空。Behavior*即為行為對(duì)象，可以供多個(gè)對(duì)象的多個(gè)屬性重復(fù)使用，具有較強(qiáng)的使用靈活性。
[0037]決策規(guī)則組態(tài):
[0038]所有的決策規(guī)則均為對(duì)象。應(yīng)用于報(bào)警模型的決策規(guī)則是由一組測(cè)點(diǎn)參與，由一定條件觸發(fā)并經(jīng)由一定數(shù)學(xué)模型運(yùn)算后產(chǎn)生決策輸出的既定執(zhí)行過(guò)程定義。這其中，規(guī)則本身也是一個(gè)包含多個(gè)屬性的對(duì)象，參與計(jì)算的測(cè)點(diǎn)均為其輸入?yún)?shù)對(duì)象，數(shù)學(xué)模型為一個(gè)公式對(duì)象。因此，整個(gè)決策規(guī)則可以根據(jù)實(shí)際專業(yè)邏輯分解定義，與報(bào)警引擎實(shí)現(xiàn)完全的數(shù)據(jù)、程序分離。
[0039]報(bào)警行為組態(tài):
[0040]所有的報(bào)警行為均為對(duì)象。任何測(cè)點(diǎn)產(chǎn)生的報(bào)警的行為表現(xiàn)均通過(guò)行為組態(tài)方式定義，報(bào)警模型僅根據(jù)已定義的行為信息為報(bào)警條目附加行為標(biāo)簽，進(jìn)而決定了人機(jī)界面的表現(xiàn)形式。行為對(duì)象組態(tài)包括:
[0041]?信息描述對(duì)象:報(bào)警條目信息內(nèi)容的顯示格式，其中變量以“％屬性”的方式表示，形如“％ [ParentLink]專業(yè)％ [AorLink]站％ [Name] % [State] ”，應(yīng)用于某個(gè)測(cè)點(diǎn)上可表示報(bào)警內(nèi)容“FAS專業(yè)綠博園站火災(zāi)報(bào)警主機(jī)通信故障”。多個(gè)對(duì)象可共用一個(gè)信息描述對(duì)象，可大大減少配置的工作量和數(shù)據(jù)庫(kù)容量，改動(dòng)描述內(nèi)容格式則后續(xù)所有關(guān)聯(lián)報(bào)警信息自動(dòng)按新格式執(zhí)行；
[0042]?嚴(yán)重等級(jí)對(duì)象:報(bào)警條目的嚴(yán)重等級(jí)程度，采用等級(jí)數(shù)值表示；
[0043]?顯示配色對(duì)象:報(bào)警條目的交替閃爍顏色定義；
[0044]?聲音提醒對(duì)象:報(bào)警條目聲音提醒，有四個(gè)關(guān)鍵組態(tài)項(xiàng):聲音源或系統(tǒng)蜂鳴、音量大小、重復(fù)模式、間隔時(shí)間；
[0045]?確認(rèn)行為對(duì)象:報(bào)警條目確認(rèn)后的行為，可以是消失、繼續(xù)顯示至下次狀態(tài)變位、持續(xù)顯示；
[0046]?生存行為對(duì)象:報(bào)警條目的生存形式，是“是否在人機(jī)界面中顯示、是否需要強(qiáng)提醒(如彈出對(duì)話框)、是否記錄用戶對(duì)提醒的操作、是否需要實(shí)時(shí)打印、是否保存數(shù)據(jù)庫(kù)”多個(gè)項(xiàng)目的組合定義。同時(shí)，彈出對(duì)話框等界面元素也是對(duì)象，可以自行定義其顯示風(fēng)格。
[0047]3)智能決策功能設(shè)計(jì)
[0048]決策規(guī)則:
[0049]綜合監(jiān)控系統(tǒng)正常運(yùn)營(yíng)中某一事件發(fā)生時(shí)，不僅僅是某個(gè)單一測(cè)點(diǎn)的狀態(tài)躍變或測(cè)量值突變，而往往體現(xiàn)在多個(gè) 專業(yè)多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)同時(shí)變化，這些數(shù)據(jù)點(diǎn)本身相互間就存在著某種天然的“聯(lián)系”;規(guī)則就是用組態(tài)對(duì)象和數(shù)據(jù)庫(kù)的語(yǔ)言來(lái)表征這些“聯(lián)系”，供決策過(guò)程使用。
[0050]應(yīng)用于報(bào)警模型的決策規(guī)則是由一組測(cè)點(diǎn)參與，由一定條件觸發(fā)并經(jīng)由一定數(shù)學(xué)模型運(yùn)算后產(chǎn)生決策輸出的既定執(zhí)行過(guò)程定義。這其中，規(guī)則本身是一個(gè)包含多個(gè)屬性的對(duì)象，參與計(jì)算的測(cè)點(diǎn)均為其輸入?yún)?shù)對(duì)象，數(shù)學(xué)模型為一個(gè)公式對(duì)象，輸出也為。用以下公式表明:
[0051]Di=MC(O0) ,C(O1)…C (On))
[0052]公式中，Di為某項(xiàng)決策輸出，f (η)為計(jì)算函數(shù)，O0為進(jìn)入報(bào)警引擎的當(dāng)前報(bào)警對(duì)象，Oi為輔助計(jì)算對(duì)象，C(Oi)為Oi參與計(jì)算需滿足的條件。
[0053]決策規(guī)則的編制是智能化決策輸入的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，應(yīng)由具備專業(yè)經(jīng)驗(yàn)的工程師在了解用戶需求的基礎(chǔ)上編制完成。
[0054]規(guī)則組態(tài):
[0055]圖4為根據(jù)決策規(guī)則的公式元素完成關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中的組態(tài)配置的示例。
[0056]RuleX:規(guī)則對(duì)象。關(guān)鍵配置是FormulaLink,指向某個(gè)公式對(duì)象,該對(duì)象決定規(guī)則的計(jì)算方法。公式對(duì)象單獨(dú)設(shè)立基于多條規(guī)則重復(fù)使用的考慮。
[0057]InputX:規(guī)則輸入?yún)?shù)對(duì)象。關(guān)鍵配置包括:
[0058]ObjectLink,指向參與計(jì)算的對(duì)象；
[0059]Condition,規(guī)則中對(duì)象Ox被觸發(fā)需滿足的條件,總的說(shuō)來(lái),是指對(duì)象Ox的某一個(gè)或幾個(gè)屬性實(shí)時(shí)值滿足觸發(fā)的條件。
[0060]舉例，規(guī)則中包含條件“121斷路器跳閘”，則新建一個(gè)InputX對(duì)象，其ObjectLink指向“121斷路器”，Condition表示為“State=l”(實(shí)際數(shù)據(jù)庫(kù)中表示為三個(gè)屬性:TriggeringAttribute= iStatej, Operator= < = >, Value= iV )
[0061]Output:規(guī)則輸出參數(shù)對(duì)象，其指向的對(duì)象Di配置了報(bào)警行為，決定其計(jì)算結(jié)果將按何種形式顯示決策結(jié)果信息。Di的每一種值均有對(duì)應(yīng)的行為，不同的取值報(bào)警行為可以不同，進(jìn)而每一種值對(duì)應(yīng)的描述信息、等級(jí)、顏色、顯示行為等均不同，其行為細(xì)節(jié)同普通報(bào)警一致，可參考數(shù)據(jù)測(cè)點(diǎn)組態(tài)及圖3相關(guān)內(nèi)容。
[0062]FormulaX:公式對(duì)象。將規(guī)則中涉及的所有輸入?yún)?shù)代入此公式計(jì)算，形成輸出決策結(jié)果。關(guān)鍵配置是Expression，支持算術(shù)、邏輯、比較等數(shù)學(xué)運(yùn)算。
[0063]舉例，一個(gè)簡(jiǎn)單的包含三個(gè)輸入對(duì)象及運(yùn)算關(guān)系的公式為:“％1&&%2 I |%2&&%3”，其中“%n”即對(duì)應(yīng)配置數(shù)據(jù)庫(kù)中的第η個(gè)輸入?yún)?shù)指向的對(duì)象On的條件運(yùn)算結(jié)果，如“％1”表示 “State=l”，“％2” 表示 “Limit=4”，“％3” 表示 “Value>318”。
[0064]規(guī)則解析及運(yùn)行:
[0065]將圖2規(guī)則運(yùn)行部分細(xì)化如圖5所示，分為數(shù)據(jù)建立和觸發(fā)運(yùn)行兩個(gè)流程:
[0066]數(shù)據(jù)建立:
[0067]I)規(guī)則裝載:從組態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取所有報(bào)警規(guī)則，初步建立內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域；
[0068]2)規(guī)則解析:解析所有規(guī)則的配置細(xì)節(jié)，填入規(guī)則列表和對(duì)象列表，建立N:N的多對(duì)多映射關(guān)系及快速查找Hash結(jié)構(gòu)；形成決策數(shù)據(jù)區(qū)；
[0069]3)數(shù)據(jù)注冊(cè):在對(duì)象列表中建立其在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)鏡像，但僅包含將參與計(jì)算的那些屬性。這樣，當(dāng)參與公式計(jì)算時(shí)，無(wú)需再向?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)讀取數(shù)據(jù)，不僅減少了決策計(jì)算過(guò)程的耗時(shí)，也確保了數(shù)據(jù)的FIFO特性(直接讀取無(wú)法完全保證FIFO);實(shí)現(xiàn)方式為:在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)注冊(cè)對(duì)象列表中的測(cè)點(diǎn)，然后監(jiān)聽(tīng)這些測(cè)點(diǎn)，一旦發(fā)生數(shù)據(jù)變化，則采用回調(diào)函數(shù)方式即時(shí)獲取測(cè)點(diǎn)最新實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并更新決策數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)鏡像；
[0070]觸發(fā)運(yùn)行:
[0071]I)規(guī)則查找:報(bào)警引擎接收到報(bào)警數(shù)據(jù)后，獲取數(shù)據(jù)中測(cè)點(diǎn)ID，通過(guò)Hash結(jié)構(gòu)查找在決策數(shù)據(jù)區(qū)查找所有與該報(bào)警數(shù)據(jù)相關(guān)的規(guī)則，然后對(duì)這些規(guī)則進(jìn)行一一處理輸出；
[0072]2)公式計(jì)算:對(duì)單一規(guī)則，首先獲取所有輸入輸出參數(shù)對(duì)應(yīng)的測(cè)點(diǎn)，根據(jù)每個(gè)測(cè)點(diǎn)的Condition計(jì)算運(yùn)行結(jié)果,然后代入公式Expression,計(jì)算出決策結(jié)果。
[0073]3)決策輸出:根據(jù)輸出參數(shù)對(duì)應(yīng)的測(cè)點(diǎn)所配置的報(bào)警行為信息，得到公式計(jì)算結(jié)果數(shù)值對(duì)應(yīng)的報(bào)警行為，產(chǎn)生一條新的報(bào)警，并為附加行為標(biāo)簽，形成報(bào)警條目，然后進(jìn)入與普通相一致的人機(jī)界面顯示流程。
[0074]本發(fā)明具有實(shí)際應(yīng)用的可行性，且功能已經(jīng)應(yīng)用到綜合監(jiān)控、電力監(jiān)控的數(shù)十個(gè)案例中。
[0075]1.工程應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)象化全組態(tài)的功能設(shè)計(jì)使得面向綜合監(jiān)控系統(tǒng)電控、環(huán)控、火災(zāi)、行車、乘客等多個(gè)專業(yè)的不同數(shù)據(jù)報(bào)警要求時(shí)，報(bào)警模塊無(wú)任何代碼修改或擴(kuò)展，最終總能通過(guò)不同的數(shù)據(jù)配置覆蓋差異化的業(yè)務(wù)需求。
[0076]2.智能化決策計(jì)算依賴對(duì)各專業(yè)業(yè)務(wù)邏輯的深刻理解和經(jīng)驗(yàn)積累，在實(shí)施中，應(yīng)由具備豐富專業(yè)經(jīng)驗(yàn)的工程師在了解用戶需求的基礎(chǔ)上編制完成，并應(yīng)根據(jù)使用效果對(duì)規(guī)則邏輯進(jìn)行必要的改善和修正。而本模型設(shè)計(jì)的平臺(tái)不受業(yè)務(wù)邏輯的限制，從而能很好地完成各種專業(yè)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)關(guān)系的表達(dá)及用戶呈現(xiàn)。[0077]以上所述，本發(fā)明的上述方案都只能認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的說(shuō)明而不能限制本發(fā)明，權(quán)利要求書(shū)指出了本發(fā)明的范圍，而上述的說(shuō)明并未指出本發(fā)明的范圍，因此，在于本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)相當(dāng)?shù)暮x和范圍內(nèi)的任何改變，都應(yīng)認(rèn)為是包括在權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)中全面向?qū)ο笾悄軋?bào)警模型的設(shè)計(jì)方法，其特征在于:它包括:智能報(bào)警模型的設(shè)計(jì)步驟；全面向?qū)ο蠡M態(tài)的設(shè)計(jì)步驟；智能決策的設(shè)計(jì)步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)中全面向?qū)ο笾悄軋?bào)警模型的設(shè)計(jì)方法，其特征在于:所述智能報(bào)警模型的設(shè)計(jì)步驟包括模型輸入、模型輸出和模型處理流程；所述模型輸入是指源自實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的滿足報(bào)警條件的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、源自實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的輔助計(jì)算實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、參與決策過(guò)程計(jì)算的關(guān)聯(lián)點(diǎn)的實(shí)時(shí)信息和源自組態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的組態(tài)數(shù)據(jù)項(xiàng)；所述模型輸出包括外圍輸出硬件設(shè)備、存儲(chǔ)報(bào)警歷史信息并提供隨時(shí)檢索查閱的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)以及人機(jī)界面；所述模型處理流程是:報(bào)警模型首先將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)報(bào)警處理，過(guò)濾掉不具備報(bào)警條件的數(shù)據(jù)，減輕進(jìn)入報(bào)警引擎的數(shù)據(jù)處理壓力；其次報(bào)警生成引擎開(kāi)始工作，報(bào)警數(shù)據(jù)同時(shí)進(jìn)入報(bào)警生成模塊和決策計(jì)算模塊，本過(guò)程工作完畢，將產(chǎn)生附加若干行為定義標(biāo)簽的報(bào)警條目；然后生成的報(bào)警條目將根據(jù)標(biāo)簽的約束有選擇地進(jìn)入顯示、聲音、打印、存儲(chǔ)與報(bào)警引擎相互獨(dú)立的工作部件，報(bào)警條目最終進(jìn)入HMI，以分欄目信息展示、告警聲音、顏色交替閃爍人機(jī)交互方式對(duì)操作員發(fā)布；最后，報(bào)警信息進(jìn)入緩存文件組，而后進(jìn)入永久存儲(chǔ)設(shè)備上的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)中全面向?qū)ο笾悄軋?bào)警模型的設(shè)計(jì)方法，其特征在于:所述全面向?qū)ο蠡M態(tài)的設(shè)計(jì)步驟具體為:數(shù)據(jù)測(cè)點(diǎn)組態(tài)、決策規(guī)則組態(tài)和報(bào)警行為組態(tài)；所述數(shù)據(jù)測(cè)點(diǎn)組態(tài)是指綜合監(jiān)控的所有專業(yè)所有數(shù)據(jù)測(cè)點(diǎn)均為視為對(duì)象，包括PSCADA、BAS、CCTV各專業(yè)工程測(cè)點(diǎn)，也包括用戶、權(quán)限、進(jìn)程、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)自用資源信息，均統(tǒng)一對(duì)象化，這些對(duì)象在組態(tài)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中即對(duì)應(yīng)一條記錄，而記錄的每個(gè)字段即對(duì)應(yīng)對(duì)象的一個(gè)屬性；所述決策規(guī)則組態(tài)是指所有的決策規(guī)則均為對(duì)象，應(yīng)用于報(bào)警模型的決策規(guī)則是由一組測(cè)點(diǎn)參與，由一定條件觸發(fā)并經(jīng)由一定數(shù)學(xué)模型運(yùn)算后產(chǎn)生決策輸出的既定執(zhí)行過(guò)程定義；所述報(bào)警行為組態(tài)是指所有的報(bào)警行為均為對(duì)象，任何測(cè)點(diǎn)產(chǎn)生的報(bào)警的行為表現(xiàn)均通過(guò)行為組態(tài)方式定義，報(bào)警模型僅根據(jù)已定義的行為信息為報(bào)警條目附加行為標(biāo)簽，進(jìn)而決定了人機(jī)界面的表現(xiàn)形式，包括:信息描述對(duì)象、嚴(yán)重等級(jí)對(duì)象、生存行為對(duì)象、聲音提醒對(duì)象、確認(rèn)行為對(duì)象和顯示配色對(duì)象。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)中全面向?qū)ο笾悄軋?bào)警模型的設(shè)計(jì)方法，其特征在于:所述智能決策的設(shè)計(jì)步驟具體包括決策規(guī)則、規(guī)則組態(tài)和規(guī)則解析及運(yùn)行；所述決策規(guī)則是由一組測(cè)點(diǎn)參與，由一定條件觸發(fā)并經(jīng)由一定數(shù)學(xué)模型運(yùn)算后產(chǎn)生決策輸出的既定執(zhí)行過(guò)程定義；所述規(guī)則組態(tài)包括規(guī)則對(duì)象、規(guī)則輸入?yún)?shù)對(duì)象、規(guī)則輸出參數(shù)對(duì)象和公式對(duì)象；所述規(guī)則解析及運(yùn)行分為數(shù)據(jù)建立和觸發(fā)運(yùn)行兩個(gè)流程，數(shù)據(jù)建立包括規(guī)則裝載、規(guī)則解析和數(shù)據(jù)注冊(cè)，觸發(fā)運(yùn)行包括規(guī)則查找、公式計(jì)算和決策輸出。
【文檔編號(hào)】G05B13/04GK103529707SQ201310553854
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月7日
【發(fā)明者】朱超, 王惠, 包德梅 申請(qǐng)人:南京國(guó)電南自軌道交通工程有限公司