电务综合监测系统多源信息融合技术研究与实现

摘要

国民经济的长足发展极大程度上促进了国内铁路技术的发展，而铁路技术快速发展的同时带动了信号技术的跨越式进步，大量先进的信号监测设备投入运营;同时也产生了很多的监测数据，这些监测数据以不同组织形式存储在不同的监测站点上，形成了一个个“数据孤岛”，彼此之间无法相互访问与利用，要对这些数据进行综合利用就显得尤为困难。
　　针对这些铁路信号监测系统存在的数据源异构导致的无法进行数据综合分析的问题，本论文提出一种基于联邦的数据交换与共享框架来管理各个监测站点的数据，使各个监测系统之间的数据能够互联互通，达到多源信息融合的目的，从而为上层决策系统进行数据综合分析和故障智能诊断时提供数据层面的支持。
　　本论文在充分分析电务综合监测系统数据需求的基础上，结合现有的各种成熟数据集成框架的特点，设计了一套基于联邦的信息融合系统框架，该框架将每个数据源看成一个独立的邦员进行管理，邦员之间可以方便地通过网络实现数据交换与共享。通过数据容器构建一个全局虚拟数据库视图，并赋予每个邦员访问这个虚拟数据库的权限和能力，实现各个邦员间历史数据的透明访问。对于其他具有时效性的数据如实时数据、定时数据等，则通过邦员用户预先制定的各种数据发布/订阅关系来实现数据的自动推送与接收。每个联邦成员都可以获取当前整个联邦系统的所有发布数据;在这些发布数据中，可能有一部分数据是本邦员在进行联合数据分析时所必需的数据，则本邦员可以根据需要对这部分数据进行订阅;当这些发布数据有内容更新时，本邦员可以得到及时的更新内容推送。
　　具体实现时采用了基于消息队列的通信机制以将邦员与邦员之间的通信关系充分解耦，采用XML做为数据的基本交换格式以屏蔽不同监测系统之间的数据差异，提高了系统的灵活性和可扩展性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．2．3 现有研究工作存在的问题或不足

1．3 论文的主要研究工作

1．4 论文的组织结构

第2章 系统需求分析与总体架构设计

2．1 电务综合监测系统多源信息融合的定义

2．2 电务综合监测系统多源信息融合需求分析

2．2．1 电务综合监测系统概述

2．2．2 电务综合监测系统结构

2．2．3 电务综合监测系统共享数据分析

2．2．4 数据特性分析

2．3 系统总体设计

2．3．1 数据融合的方案设计

2．3．2 系统体系结构设计

2．3．3 系统功能模块设计

2．3．4 数据融合实现原理

2．3．5 不同类型信息的融合方法

2．3．6 系统配置文件设计

2．3．7 数据透明访问方案设计

2．4 本章小结

第3章 系统核心模块的详细设计与实现

3．1 数据容器设计

3．1．2 数据容器具体内容

3．1．3 数据容器的创建

3．1．4 数据容器内容维护

3．2 发布／订阅文件管理

3．2．1 发布／订阅文件的内容

3．2．2 发布／订阅关系制定

3．2．3 发布／订阅文件维护

3．3 邦员数据共享交换

3．3．1 基于联邦的实时、定时数据共享交换

3．3．2 历史数据共享交换--数据透明访问

3．4 数据通信

3．4．1 消息通信

3．4．2 文件传输

3．4．3 心跳机制

3．5 基础服务模块设计与实现

3．6 本章小结

第4章 电务综合监测多源信息融合

4．1 邦员初始化

4．1．1 邦员定义

4．1．2 邦员数据容器初始化

4．1．3 邦员发布数据初始化

4．2 联邦管理

4．2．1 联邦初始化

4．2．2 加入联邦

4．2．3 退出联邦

4．3 建立联邦过程中的数据初始化

4．3．1 联邦数据容器初始化

4．3．2 数据发布／订阅关系初始化

4．4 多源信息融合

4．4．1 实时数据融合

4．4．2 定时数据融合

4．4．3 历史数据融合

4．5 本章小结

第5章 系统部署与测试

5．1 系统开发环境

5．2 系统部署

5．3 电务综合监测系统多源信息融合演示

5．3．1 主界面主要功能简介

5．3．2 多源信息融合系统初始化

5．3．3 电务综合监测系统多源数据融合

5．3．4 演示结果分析

5．4 本章小结

总结与展望

1．总结

2．展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间参加的科研项目及论文发表情况

附录