具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明提供的运行状态监控方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括：

步骤110，确定信号系统中各个设备的设备编码和运行状态，设备编码是基于信号系统中的设备层级关系确定的。

具体地，本发明实施例中的信号系统为城市轨道交通的信号系统，通常由列车运行自动控制系统和车辆段信号控制系统两大部分组成，用于列车进路控制、列车间隔控制、调度指挥、信息管理、设备工况监测及维护管理，由此构成一个高效综合自动化系统，保证列车运行安全，实现行车调度指挥和列车运行现代化，提高运输效率的关键系统。

其中，各个设备可以为信号系统中的车载设备、轨旁设备、车站设备和控制设备等。运行状态是指设备的实时运行状态，可以分为正常状态、故障状态和待机状态等。设备编码为对各个设备进行区分的标识编码。每一设备的设备编码是唯一的。

设备层级关系是指信号系统中各个设备所在的设备层级之间的隶属关系。设备层级，是指设备在整个信号系统中的层次等级。设备层次可以按照系统大小进行划分，例如线路层级、专业层级、装置层级等。例如，用于控制信号机动作的某块控制卡件隶属于某联锁机柜，某联锁机柜隶属于某条线路上的信号联锁专业。可以根据信号系统中的设备层级关系，确定各个设备的设备编码。例如，假设某个联锁机柜统一编码072311，其中23是信号联锁专业，11是线路号，07是该专业联锁机柜的顺序，该机柜中的某个设备或板卡的设备编码68072311，其中68是该机柜内该设备或板卡顺序。

步骤120，基于各个设备的设备编码，将各个设备的运行状态按照设备层级关系进行整合，得到信号系统中各个设备层级的运行状态。

具体地，由于信号系统中的设备数量较多，如果逐一对各个设备的运行状态进行查找和监控，将使得监控系统的计算工作量较大。如果需要对信号系统中的设备的状态进行显示，显示所有的设备的运行状态也无法实现。因此，可以按照设备层级，对设备的运行状态进行监控或者展示。

设备层级的运行状态是指该设备层级中各个设备的运行状态。例如，对于线路层级，其运行状态是指信号系统中各个线路设备的运行状态。此处的线路设备是指整个线路，将其抽象为一个设备进行考虑。

可以根据各个设备的设备编码，将各个设备的运行状态按照设备层级关系进行整合，得到各个设备层级的运行状态。若当前设备层级的各个设备的运行状态均为正常，则当前设备层级的上一设备层级的对应设备的运行状态也为正常。若当前设备层级中任一设备的运行状态为异常，则当前设备层级的上一设备层级的对应设备的运行状态为异常。例如，对于一个联锁机柜，若柜中所有的卡件的运行状态均正常，则该联锁机柜的运行状态为正常，若柜中任一卡件的运行状态均异常，则该联锁机柜的运行状态为异常。

步骤130，基于信号系统中各个设备层级的运行状态，以及每一设备层级中各个设备的运行状态，对信号系统中各个设备进行监控。

具体地，对信号系统中各个设备进行监控，其主要目的是快速地定位发生运行故障的设备。在对信号系统中各个设备进行监控时，可以优先查看各个设备层级的运行状态，若该设备层级的运行状态为正常，则可以不用仔细查看该设备层级中各个设备的运行状态；若该设备层级的运行状态为异常，则需要对该设备层级中的各个设备的运行状态，以及各个设备在下一设备层级中对应的各个设备的运行状态进行查看，直到确定发生运行故障的设备。

由于信号系统中各个设备层级的设备已具有设备编码，因此，可以通过设备编码查找的形式，从上一设备层级到下一设备层级，对发生运行故障的设备进行快速查找。

本发明实施例提供的运行状态监控方法，根据各个设备的设备编码，将各个设备的运行状态按照设备层级关系进行整合，得到信号系统中各个设备层级的运行状态；进而根据信号系统中各个设备层级的运行状态，以及每一设备层级中各个设备的运行状态，对信号系统中各个设备进行监控，由于设备编码是基于信号系统中的设备层级关系确定的，能够高效地根据设备编码，按照设备层级对信号系统进行监控，不用逐一查询单个设备的运行状态，减少了数据量，提高了运行状态监控的效率。

基于上述实施例，步骤110包括：

确定信号系统中的设备层级关系，以及各个设备所属的设备层级；

基于设备层级关系，以及各个设备所属的设备层级，确定各个设备的设备编码；

其中，设备编码包括多个设备层级编码，多个设备层级编码按照设备层级关系倒装排列；设备编码用于识别各个设备，以及各个设备所属的设备层级。

具体地，确定信号系统中各个设备的设备编码，可以先确定信号系统中的设备层级关系，以及各个设备所属的设备层级。例如，对于整条线路而言，可以将其抽象为一个线路设备，该设备可以设置其设备层级为线路层级。又例如，对于某条线路中用于信号联锁的某台机柜，可以将涉及到的设备层级从大到小，分为线路层级、专业层级和装置层级，其中，装置层级隶属于专业层级，专业层级隶属于线路层级。某台机柜属于装置层级中的一个设备，上一设备层级为信号联锁专业，上上一设备层级为某条线路。

根据设备层级关系，以及各个设备所属的设备层级，确定各个设备的设备编码，设备编码用于识别各个设备，以及各个设备所属的设备层级。

为了便于读取和识别，可以将设备编码中的设备层级编码按照设备层级关系进行倒装排列，使得能够优先识别出运行状态对应的装置和设备。此外，集中度越高的设备，其设备编码也就越短，仅依靠设备编码即可识别设备层级关系。

例如，对于某条线路中用于信号联锁的某台机柜，其设备编码可以为072311，其中，07表示该机柜在信号联锁专业中的顺序号，可以作为装置层级对应的编码，23表示信号联锁专业的编号，可以作为专业层级对应的编码，11表示该条线路的编号，可以作为线路层级对应的编码。

基于上述任一实施例，每一设备层级编码同时采用两位十进制数进行表示。

具体地，若每一设备层级编码的位数选择过长，则会使得设备编码过长；若每一设备层级编码的位数选择过短，则会使得设备编码无法支持足够多的设备。

根据信号系统中各个设备层级的设备的数量，可以同时采用两位十进制数对每一设备层级编码进行表示。例如，两位十进制数，最小为00，最大为99，可以表示该设备层级的所有可能的设备数量。如果某层编码首位是1、2、3、4、5、6、7、8、9时，需要补零成01、02、03、04、05、06、07、08、09，注意每层均不会出现00编码，00编码视为本层设备隶属上层设备的编码。每个设备编号包含自身隶属于设备的设备编号，由于上层设备可看成00编号，可方便由本层设备状态综合出上层设备状态。

基于上述任一实施例，设备层级根据设备涵盖范围从上到下包括线路层级、专业层级、装置层级和模块层级。

具体地，可以针对城市轨道交通的信号系统中的设备组成进行分析，按照设备涵盖范围，将设备层级分为线路层级、专业层级、装置层级和模块层级。

线路层级，以一条线路为一个整体设备，例如11号线等。专业层级，以一条线路中的一个专业部分作为一个整体设备，例如11号线中的信号联锁专业等。装置层级，为一个专业部分中的一个实物设备，例如一台机柜等。模块层级，为一个实物设备中的一个模块或者卡件，例如机柜中的板卡等。

基于上述任一实施例，步骤120包括：

基于各个设备的运行状态，确定各个设备的状态编码；

对当前设备层级的所有设备的状态编码进行逻辑运算，确定当前设备层级的上一设备层级的状态编码；当前设备层级的初始值为模块层级；

基于每一设备层级的状态编码，确定各个设备层级的运行状态。

具体地，可以采用二进制编码或者独热编码进行逻辑运算的方式，确定各个设备层级的运行状态。

可以预先采用编码来表示各个设备的运行状态，例如采用两位编码来表示设备的运行状态，01表示正常，10表示异常。

从设备层级中的下层开始，根据当前设备层级的所有设备的状态确定上一设备层级的状态，直至确定所有设备层级的运行状态。

先以模块层级为当前设备层级，对当前设备层级的所有设备的状态编码进行逻辑运算，确定当前设备层级的上一设备层级的状态编码，例如，模块层级中，卡件1至卡件10的运行状态均为正常，即所有卡件的状态编码均为01，采用逻辑运算后，得到卡件1至卡件10在装置层级中对应的机柜的状态编码为01，则可以确定该机柜的运行状态为正常。依次类推，则可以获取专业层级的运行状态，以及线路层级的运行状态。

基于上述任一实施例，步骤130包括：

获取当前设备层级中各个设备的运行状态；当前设备层级的初始值为线路层级；

基于当前设备层级中任一设备的运行状态，对任一设备在当前设备层级的下一设备层级中对应的设备的运行状态进行监控。

具体地，对信号系统中的各个设备进行运行状态监控时，可以按照设备层级，从上到下，依次对各个设备的运行状态进行监控。

可以以线路层级为当前设备层级，对当前设备层级中的各个设备的运行状态进行监控，若其中任一设备的运行状态为异常，则获取该设备在当前设备层级的下一设备层级中对应的设备的运行状态，也就是专业层级中对应的所有设备的运行状态，确定专业层级中运行状态为异常的设备。依次类推，则可以获取装置层级中运行状态为异常的设备，以及模块层级中运行状态为异常的设备。

基于上述任一实施例，步骤130还包括：

获取状态监控数据集，状态监控数据集包括信号系统中各个设备层级的运行状态，以及每一设备层级中各个设备的运行状态和设备编码；

以专业层级中每一设备为基本单位，对监控数据集进行划分，得到多个状态监控数据包；

基于多个状态监控数据包，对信号系统中各个设备进行监控。

具体地，需要对信号系统中各个设备进行实时的运行状态监控，则需要收集状态监控数据集，并将其发送至监控端进行查看。若直接将数据进行打包发送，数据量较大，可能造成网络延迟。

此时，可以对数据进行分段，将状态监控数据集划分为多个状态监控数据包。分段的方法为以专业层级中每一设备为基本单位，对监控数据集进行划分。

例如，以一条线路为例，若对整个线路的设备进行运行状态监控，包括专业层级、装置层级和模块层级，则对应的状态监控数据集的据据量可能为1000000个。若以专业层级中每一设备为基本单位，对监控数据集进行划分，得到100个状态监控数据包，每个状态监控数据包的数据量为10000个。

进行运行状态监控时，假设某卡件发生故障，直接对状态监控数据集进行查看，则首先需要获取1000000个数据量，并逐一进行查看，相关的搜索算法最多执行1000000步。若对状态监控数据包进行查看，可以先传输100个状态监控数据包对应的运行状态，即专业层级中各个设备的运行状态，待搜索到专业层级中的故障设备后，再获取专业层级中的故障设备对应的状态监控数据包，然后进行搜索，直至查找到某卡件，相应的搜索算法最多执行10100步。

本发明实施例提供的运行状态监控方法，对信号系统中各个设备层级中各个设备的运行状态和设备编码进行分段，有效地减少了数据传输量和数据运算量，提高了运行状态监控的效率。

基于上述任一实施例，图2为本发明提供的支持实时信息压缩的运行状态监控方法的流程示意图，如图2所示，该方法包括：

步骤一、倒装编码，保证集中度越高的设备，编码越短，仅依靠编码即可识别设备层次关系；

步骤二、零值综合，集中度高的设备与所属设备的编码方式一致，集中度高的设备编码可看成为零值，仅依靠编码，可将所属设备状态综合得出集中度高的设备状态；

步骤三、分段压缩，保证观测点每次所需数据量大小合适，既保证足够的观测范围，又便于传输。

假设某个联锁机柜统一编码为072311，其中23是信号联锁专业，11是线路号，07是该专业联锁机柜的顺序，该机柜中的某个设备或板卡的设备编码68072311，其中68是该机柜内该设备或板卡顺序。

072311没有独立的数据支持，即机柜自身没有独立的数据确定状态，需要从01072311-99072311的全部状态进行计算，此时01072311-99072311并不需要全部位置都有设备，没有设备对应的位置默认状态是初始态，不影响或运算结果，得出072311设备的状态信息，此时该机柜对应的层级是012311-992311，可综合得出2311专业的当前状态信息。以此类推，得出11线路的当前状态信息。

如果考虑该编码的全体数据，按四层分法，可达10000 0000个，该数据很大，无法实时传输，需根据业务特点进行分段：

分段包括两个阶段，第一阶段按线路区分，即每条线路提供100*10000个设备编码，每次观察一条线路时，不观察其他线路，第二阶段按每条线路专业再区分，方式如下：

以上例子68072311，可以看成两段6807-2311，那么在2311专业对应的是00002311-99992311的设备状态。不考虑专业编码时，设备对应编码缩减成0000至9999，注意编码中的0000，对应的设备编码2311，其中缩减后的0001，对应的设备编码012311。

以上可以看成2311专业全部设备编码状态，在观察2311专业的同时，同时需要观察其他专业的信息，此时每条线路，会提供99个的全部专业信息，该信息对于本线路任何专业是同样的，即不论从专业2311还是1011、1311、1411等进行观察，都可以收到全部99个专业信息，可以认为这99个专业信息0111专业至9911专业的总体状态，但不包括每个专业全部设备状态。

压缩后的数量是100+10000个的状态，远小于100*10000个状态，按城市轨道交通的业务特点进行的分段处理，有效实现了信息压缩。

本发明实施例提供的支持实时信息压缩的运行状态监控方法，具有以下效果：

1、仅依靠设备编码，可识别设备层级，方便进行状态综合计算；

2、观测任何线路-专业内的不同设备，不需要再次进行观察设备数据获取，一次性传输的信息量大，使用简单；

3、有效内容占用空间小，可选择的传输协议丰富，容易编码实现；

4、当前多个设备的状态通过终端向服务端不断获取，任何终端每次获取当前多个设备状态的数据大小一致，负载压力小，计算简单，性能测试容易；

5、观测每条线的设备状态，获取某线路-专业全体设备状态后，仅需要补充几十个不同线路-专业的综合值，即可观测全线设备状态，编程难度低，扩展性好，性能不容易受限制。

基于上述任一实施例，图3为本发明提供的运行状态监控装置的结构示意图，如图3所示，该装置包括：

确定单元310，用于确定信号系统中各个设备的设备编码和运行状态；设备编码是基于信号系统中的设备层级关系确定的；

整合单元320，用于基于各个设备的设备编码，将各个设备的运行状态按照设备层级关系进行整合，得到信号系统中各个设备层级的运行状态；

监控单元330，用于基于信号系统中各个设备层级的运行状态，以及每一设备层级中各个设备的运行状态，对信号系统中各个设备进行监控。

本发明实施例提供的运行状态监控装置，根据各个设备的设备编码，将各个设备的运行状态按照设备层级关系进行整合，得到信号系统中各个设备层级的运行状态；进而根据信号系统中各个设备层级的运行状态，以及每一设备层级中各个设备的运行状态，对信号系统中各个设备进行监控，由于设备编码是基于信号系统中的设备层级关系确定的，能够高效地根据设备编码，按照设备层级对信号系统进行监控，不用逐一查询单个设备的运行状态，减少了数据量，提高了运行状态监控的效率。

基于上述任一实施例，确定单元310用于：

确定信号系统中的设备层级关系，以及各个设备所属的设备层级；

基于设备层级关系，以及各个设备所属的设备层级，确定各个设备的设备编码；

其中，设备编码包括多个设备层级编码，多个设备层级编码按照设备层级关系倒装排列；设备编码用于识别各个设备，以及各个设备所属的设备层级。

基于上述任一实施例，每一设备层级编码同时采用两位十进制数进行表示。

基于上述任一实施例，设备层级根据设备涵盖范围从上到下包括线路层级、专业层级、装置层级和模块层级。

基于上述任一实施例，整合单元320用于：

基于各个设备的运行状态，确定各个设备的状态编码；

对当前设备层级的所有设备的状态编码进行逻辑运算，确定当前设备层级的上一设备层级的状态编码；当前设备层级的初始值为模块层级；

基于每一设备层级的状态编码，确定各个设备层级的运行状态。

基于上述任一实施例，监控单元330用于：

获取当前设备层级中各个设备的运行状态；当前设备层级的初始值为线路层级；

基于当前设备层级中任一设备的运行状态，对任一设备在当前设备层级的下一设备层级中对应的设备的运行状态进行监控。

基于上述任一实施例，监控单元330还用于：

获取状态监控数据集，状态监控数据集包括信号系统中各个设备层级的运行状态，以及每一设备层级中各个设备的运行状态和设备编码；

以专业层级中每一设备为基本单位，对监控数据集进行划分，得到多个状态监控数据包；

基于多个状态监控数据包，对信号系统中各个设备进行监控。

基于上述任一实施例，图4为本发明提供的电子设备的结构示意图，如图4所示，该电子设备可以包括：处理器(Processor)410、通信接口(Communications Interface)420、存储器(Memory)430和通信总线(Communications Bus)440，其中，处理器410，通信接口420，存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑命令，以执行如下方法：

确定信号系统中各个设备的设备编码和运行状态；设备编码是基于信号系统中的设备层级关系确定的；基于各个设备的设备编码，将各个设备的运行状态按照设备层级关系进行整合，得到信号系统中各个设备层级的运行状态；基于信号系统中各个设备层级的运行状态，以及每一设备层级中各个设备的运行状态，对信号系统中各个设备进行监控。

此外，上述的存储器430中的逻辑命令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干命令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明实施例提供的电子设备中的处理器可以调用存储器中的逻辑指令，实现上述方法，其具体的实施方式与前述方法实施方式一致，且可以达到相同的有益效果，此处不再赘述。

本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的方法，例如包括：

确定信号系统中各个设备的设备编码和运行状态；设备编码是基于信号系统中的设备层级关系确定的；基于各个设备的设备编码，将各个设备的运行状态按照设备层级关系进行整合，得到信号系统中各个设备层级的运行状态；基于信号系统中各个设备层级的运行状态，以及每一设备层级中各个设备的运行状态，对信号系统中各个设备进行监控。

本发明实施例提供的非暂态计算机可读存储介质上存储的计算机程序被执行时，实现上述方法，其具体的实施方式与前述方法实施方式一致，且可以达到相同的有益效果，此处不再赘述。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干命令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。