客運(yùn)專線基礎(chǔ)設(shè)施維修管理體系信息化建設(shè)方案探討

顧建華， 張芳芳， 劉 鵬

(廣州客運(yùn)專線基礎(chǔ)設(shè)施維修基地，廣東 廣州 510100)

0 引言

我國客運(yùn)專線目前設(shè)置了北京、武漢、上海、廣州四個(gè)客運(yùn)專線基礎(chǔ)設(shè)施維修基地，每個(gè)基地將管轄的路網(wǎng)規(guī)模會(huì)很大。在綜合維修業(yè)務(wù)管理中存在大量的人流、物流、信息流，需要統(tǒng)一指揮，協(xié)調(diào)工作、協(xié)同作業(yè)。同時(shí)還需要及時(shí)與綜合維修調(diào)度系統(tǒng)、防震防災(zāi)系統(tǒng)、供電SCADA系統(tǒng)等進(jìn)行信息的交互［1-2］。

因此，必須應(yīng)用當(dāng)前成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和應(yīng)用軟件技術(shù)建設(shè)客運(yùn)專線基礎(chǔ)設(shè)施綜合維修管理信息系統(tǒng)，有效地管理綜合維修過程的固定設(shè)備技術(shù)狀態(tài)、維修計(jì)劃、維修作業(yè)過程、日常養(yǎng)護(hù)、應(yīng)急搶險(xiǎn)、綜合檢測(cè)等業(yè)務(wù)涉及的物流、信息流和人流，實(shí)現(xiàn)信息傳遞快捷、信息溝通及時(shí)、信息統(tǒng)計(jì)分析準(zhǔn)確、信息共享高效等目的，為高質(zhì)量、高效率、少用人、低成本對(duì)客運(yùn)專線進(jìn)行養(yǎng)護(hù)與維修和應(yīng)急應(yīng)變快速反應(yīng)提供充分的支持。

客運(yùn)專線基礎(chǔ)設(shè)施維修管理信息系統(tǒng)根據(jù)具體的業(yè)務(wù)分割特點(diǎn)，建議系統(tǒng)分為鐵路局級(jí)、基地級(jí)和段級(jí)三層應(yīng)用。鐵路局級(jí)負(fù)責(zé)制定與管理維修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)政策，修制、修程，維修、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn);審定技術(shù)改造及大修計(jì)劃;對(duì)維修管理各環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)督、檢查及協(xié)調(diào)等。基地級(jí)對(duì)轄區(qū)范圍內(nèi)固定設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)全面負(fù)責(zé)，編制除大修計(jì)劃外的維修計(jì)劃，組織大修、維修和養(yǎng)護(hù)施工，并組織檢查和驗(yàn)收等。段級(jí)參與管內(nèi)固定設(shè)備大修、維修計(jì)劃的制定，審定臨時(shí)補(bǔ)修計(jì)劃;向基地級(jí)申報(bào)綜合維修施工計(jì)劃、線路臨時(shí)限速計(jì)劃;參與大修、維修的質(zhì)量驗(yàn)收;負(fù)責(zé)固定設(shè)備維修后的檢查與確認(rèn);組織臨時(shí)補(bǔ)修的質(zhì)量驗(yàn)收。突發(fā)事件的緊急搶修工作等。

1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

在整體上，客運(yùn)專線基礎(chǔ)設(shè)施維修管理信息系統(tǒng)應(yīng)集成管理檢測(cè)和維修的信息，做到信息充分共享互用［3］。根據(jù)具體的業(yè)務(wù)分割特點(diǎn)，建議系統(tǒng)分為鐵路局級(jí)、基地級(jí)和段級(jí)三層應(yīng)用［4］。各級(jí)系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)同步技術(shù)做到數(shù)據(jù)的有機(jī)集成共享，滿足應(yīng)用可靠性、安全性和性能的需求。同時(shí)還必須與其它信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，包括客運(yùn)專線綜合調(diào)度系統(tǒng)、客運(yùn)專線電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、防震防災(zāi)系統(tǒng)、鐵路建設(shè)管理信息系統(tǒng)等。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 客運(yùn)專線基礎(chǔ)設(shè)施維修管理信息系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

2 系統(tǒng)功能模塊

2.1 鐵路局級(jí)系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

鐵路局級(jí)系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 局級(jí)系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

(1)基礎(chǔ)信息管理子系統(tǒng):對(duì)各客運(yùn)專線基礎(chǔ)設(shè)施維修基地公共的信息進(jìn)行管理，如:固定設(shè)備基礎(chǔ)編碼規(guī)范、維修線路管界信息等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)查詢，版本管理等，對(duì)客運(yùn)專線固定設(shè)備進(jìn)行保值增值的資產(chǎn)進(jìn)行管理。

(2)基礎(chǔ)設(shè)施維修管理子系統(tǒng):統(tǒng)一制訂客運(yùn)專線綜合維修的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)章和管理辦法，進(jìn)行版本管理;根據(jù)固定設(shè)備的使用年限，維修的規(guī)章規(guī)程以及檢測(cè)數(shù)據(jù)分析診斷中對(duì)固定設(shè)備的檢測(cè)分析結(jié)果制定固定設(shè)備的大修計(jì)劃以及技術(shù)改造計(jì)劃，并對(duì)各種維修，檢測(cè)合同協(xié)議進(jìn)行有效管理。

(3)檢測(cè)數(shù)據(jù)分析診斷子系統(tǒng):數(shù)據(jù)中心是對(duì)鐵道局客運(yùn)專線和既有提速線的各種檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存儲(chǔ)管理;對(duì)客運(yùn)專線基礎(chǔ)信息和維修作業(yè)信息進(jìn)行集中管理。數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)換是對(duì)綜合檢測(cè)列車、鋼軌探傷、軌道幾何、接觸網(wǎng)、通信信號(hào)等專業(yè)檢測(cè)車和綜合確認(rèn)車等動(dòng)態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)和其他手工檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)分拆、同步定位處理等，對(duì)所有檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的管理和索引。數(shù)據(jù)分析是對(duì)各種檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一定位索引下的綜合顯示、歷史對(duì)比、超限統(tǒng)計(jì)、專業(yè)分析、關(guān)聯(lián)分析，以及進(jìn)行狀態(tài)評(píng)估和趨勢(shì)預(yù)測(cè)等，建立專家輔助分析軟件系統(tǒng)。輔助大修維修計(jì)劃是在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，建立專家輔助決策軟件系統(tǒng)，為大修維修計(jì)劃提供決策參考。數(shù)據(jù)交互是對(duì)各類動(dòng)態(tài)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)和篩選，具備向維修基地的數(shù)據(jù)分發(fā)功能，具備接收維修基地確認(rèn)的檢測(cè)數(shù)據(jù)和維修作業(yè)信息的上傳的功能。

2.2 基礎(chǔ)設(shè)施維修管理基地級(jí)系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

基礎(chǔ)設(shè)施維修管理信息系統(tǒng)(維修基地級(jí))功能結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 基礎(chǔ)設(shè)施維修管理信息系統(tǒng)(維修基地級(jí))功能結(jié)構(gòu)圖

(1)計(jì)劃合同管理子系統(tǒng):外委合同管理;設(shè)備/維修合同管理;設(shè)備改造/大修計(jì)劃管理;與委托單位商定固定設(shè)備技術(shù)改造與大修計(jì)劃管理等。

(2)技術(shù)管理子系統(tǒng):規(guī)章制度管理;固定設(shè)備管理;設(shè)備技術(shù)狀態(tài)評(píng)價(jià)管理;維修計(jì)劃管理;大修計(jì)劃管理;線路限速計(jì)劃管理;維修質(zhì)量驗(yàn)收等。

(3)調(diào)度管理子系統(tǒng):接收維修和臨時(shí)搶修搶險(xiǎn)計(jì)劃，并且針對(duì)多項(xiàng)維修任務(wù)以及維修任務(wù)的級(jí)別能有效地進(jìn)行任務(wù)安排和維修資源調(diào)度。系統(tǒng)還要能自動(dòng)反映和準(zhǔn)確記錄維修人力(維修作業(yè)隊(duì))和物力(大型機(jī)械等)的分布情況。包括施工調(diào)度管理，搶修搶險(xiǎn)調(diào)度管理。

(4)信息管理子系統(tǒng):資料備份/維護(hù);應(yīng)用系統(tǒng)維護(hù);網(wǎng)絡(luò)管理等。

(5)安全管理子系統(tǒng):制訂并管理施工作業(yè)安全規(guī)章;監(jiān)督、檢查施工作業(yè)安全;建立質(zhì)量保證體系，監(jiān)督、檢查施工質(zhì)量;實(shí)現(xiàn)崗位培訓(xùn)與安全教育管理功能等。

(6)物資管理子系統(tǒng):物資計(jì)劃/采購管理;材料物流計(jì)劃管理;物資庫存管理。本系統(tǒng)能夠?qū)S修工作過程管理中應(yīng)用到的各類維修資源進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)配和管理。

(7)機(jī)械設(shè)備管理子系統(tǒng):維修設(shè)備管理;維修設(shè)備更新改造管理:制定維修機(jī)械與儀器設(shè)備的更新改造計(jì)劃等。

(8)設(shè)備檢修管理子系統(tǒng):機(jī)械檢修和工藝管理;機(jī)械診斷程序/標(biāo)準(zhǔn)管理;機(jī)械修理/養(yǎng)護(hù)管理;在檢、修合一模式下，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)設(shè)備的養(yǎng)護(hù)、維修工作等。

(9)機(jī)械化維修管理子系統(tǒng):根據(jù)已制定的維修任務(wù)，組織大修、維修設(shè)計(jì)，協(xié)同綜合維修段進(jìn)行編制施工組織計(jì)劃、制定日維修計(jì)劃管理;在綜合維修站的協(xié)同下，完成機(jī)械化維修工作;根據(jù)情況需要，可參與搶險(xiǎn)救援工作等。

(10)綜合檢測(cè)數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng):負(fù)責(zé)維修基地固定設(shè)備的狀態(tài)分析和保養(yǎng)，為保養(yǎng)維修計(jì)劃提供決策參考。

2.3 基礎(chǔ)設(shè)施維修段級(jí)系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

基礎(chǔ)設(shè)施維修管理段級(jí)系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 段級(jí)系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

段級(jí)系統(tǒng)包括:技術(shù)管理子系統(tǒng)、調(diào)度管理子系統(tǒng)、安全管理子系統(tǒng)、物資管理子系統(tǒng)和段級(jí)檢測(cè)子系統(tǒng)。

基礎(chǔ)設(shè)施維修管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流交互圖如圖5所示。

3 數(shù)據(jù)采集及傳輸方案

數(shù)據(jù)采集通過手工錄入、EXCEL固定格式數(shù)據(jù)導(dǎo)入、檢測(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接入、系統(tǒng)間接口交互、地理信息人工標(biāo)注、專題圖軟件自動(dòng)生成、條碼識(shí)別接入、監(jiān)測(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)有線或無線接入等手段進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)傳輸通過在維修基地配備通信服務(wù)器，并安裝統(tǒng)一傳輸程序，通過鐵路網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)維修基地、鐵路局、維修段之間的數(shù)據(jù)交互與共享。

4 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

鐵路客運(yùn)專線綜合檢測(cè)維修系統(tǒng)的三級(jí)結(jié)構(gòu)(鐵道部級(jí)、維修基地級(jí)、維修段級(jí))將通過鐵路通信主干網(wǎng)連接，實(shí)現(xiàn)信息傳遞。通過接口服務(wù)器與其它相關(guān)信息系統(tǒng)信息交互。通過VPN安全服務(wù)器實(shí)現(xiàn)與Internet網(wǎng)互聯(lián)，保障信息傳輸安全。同時(shí)，為了滿足維修工區(qū)、作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)上報(bào)數(shù)據(jù)需求，還要增加無線數(shù)據(jù)接入的功能，這就需要通過鐵路網(wǎng)絡(luò)安全平臺(tái)把外網(wǎng)數(shù)據(jù)接入內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。

5 結(jié)語

目前我國鐵路客運(yùn)專線基礎(chǔ)設(shè)施維修管理信息化還處在發(fā)展階段，對(duì)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)、各級(jí)系統(tǒng)的功能模塊、數(shù)據(jù)采集傳輸方案及系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行討論。希望能為客運(yùn)專線基礎(chǔ)設(shè)施維修管理信息化建設(shè)提供建議和參考?？瓦\(yùn)專線基礎(chǔ)設(shè)施維修管理信息化要求雖然緊迫，但無法做到一步到位，只能以輕重緩急采取分步實(shí)施的策略，隨著我國鐵路設(shè)備管理信息化的發(fā)展，應(yīng)及時(shí)開發(fā)和利用先進(jìn)的管理軟件，爭(zhēng)取盡快縮短與先進(jìn)國家之間的差距，以便實(shí)時(shí)保證客運(yùn)專線的均衡完好狀態(tài)。

圖5 綜合檢測(cè)維修管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流交互圖

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