信號(hào)設(shè)備信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

【摘要】信息化是鐵路高速發(fā)展的重要支撐和推動(dòng)力量，在鐵路運(yùn)輸?shù)母鱾€(gè)領(lǐng)域，信息技術(shù)都發(fā)揮著極其重要的作用，正在成為不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。信息技術(shù)的應(yīng)用能夠有效的降低管理成本、提高運(yùn)輸效率和保障運(yùn)營(yíng)安全，下面描述了一個(gè)用于鐵路信號(hào)設(shè)備監(jiān)測(cè)的信息管理系統(tǒng)方案與實(shí)現(xiàn)方法，并利用其處理故障的典型案例。

【關(guān)鍵詞】信息化；信息管理

1、引言

鐵路政企分開后，作為一個(gè)運(yùn)營(yíng)的企業(yè)，必然會(huì)最求控制成本和提高效益，而信息化則是增強(qiáng)鐵路企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段，同時(shí)也是保障路網(wǎng)安全暢通和各系統(tǒng)穩(wěn)定工作的有力工具。鐵路電務(wù)部門是鐵路信號(hào)設(shè)備的維護(hù)者和管理者，而信號(hào)設(shè)備則是指揮行車的關(guān)鍵性設(shè)備，它的安全高效運(yùn)行直接與整個(gè)鐵路運(yùn)輸運(yùn)營(yíng)過(guò)程的每個(gè)環(huán)節(jié)息息相關(guān)。信號(hào)設(shè)備雖然以安全性高，可靠性高而著稱，但故障是無(wú)法完全避免的，也是任何一個(gè)系統(tǒng)也無(wú)法回避的問(wèn)題。為了使得信號(hào)設(shè)備在出現(xiàn)故障時(shí)降低對(duì)其他運(yùn)輸環(huán)節(jié)的影響，必須確保故障提前發(fā)現(xiàn)，提前處理，即必須將原有的“計(jì)劃修”模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤盃顟B(tài)修”，從未提升故障處理的效率，縮短故障延時(shí)。

伴隨著微機(jī)監(jiān)測(cè)等信號(hào)監(jiān)測(cè)設(shè)備在全路的推廣和普及，一般信號(hào)主體設(shè)備均配備有其相應(yīng)的監(jiān)測(cè)設(shè)備，這些監(jiān)測(cè)設(shè)備能夠一直監(jiān)視信號(hào)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和技術(shù)指標(biāo)，一旦出現(xiàn)狀態(tài)或指標(biāo)異常時(shí)會(huì)向用戶發(fā)出報(bào)警提示，使用戶及時(shí)的處理故障，保障信號(hào)設(shè)備的安全運(yùn)行。但是，這些信息一般都直接反饋給車站的維護(hù)人員，作為電務(wù)部門的管理者以及信號(hào)設(shè)備的供應(yīng)商，及時(shí)的了解這些信息也是非常有必要的，這樣不但可以及時(shí)的督導(dǎo)基層部門快速的處理故障，而且可以集中技術(shù)力量對(duì)一些疑難問(wèn)題進(jìn)行聯(lián)合分析判斷，從而縮短故障延遲。

鐵路信號(hào)設(shè)備綜合信息管理系統(tǒng)就是依據(jù)上述需求開發(fā)的一套數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)。

2、信息管理系統(tǒng)的構(gòu)建

2.1設(shè)計(jì)思想

本系統(tǒng)實(shí)時(shí)接收鐵路信號(hào)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并將其所收集到的信息上傳至服務(wù)器，同時(shí)組建對(duì)這些維護(hù)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和提供訪問(wèn)的網(wǎng)站，利用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將這些信息進(jìn)行分析、匯總、整合，以網(wǎng)頁(yè)的方式展現(xiàn)給用戶。用戶通過(guò)接入互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)，就可以訪問(wèn)平臺(tái)查看數(shù)據(jù)，并使用平臺(tái)提供的數(shù)據(jù)分析工具查看數(shù)據(jù)。

基于各個(gè)車站應(yīng)用環(huán)境的限制，選擇GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，GPRS網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展是建立在GSM系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，但是它具有相對(duì)于GSM網(wǎng)絡(luò)更高速的數(shù)據(jù)傳輸速率和永遠(yuǎn)在線的技術(shù)特點(diǎn)，在現(xiàn)階段，其使用成本較低，作為數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)性價(jià)比很高。這樣即使是偏遠(yuǎn)車站只要有GSM網(wǎng)絡(luò)，不需要再添加額外的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備就能夠傳輸數(shù)據(jù)。

2.2系統(tǒng)構(gòu)架

下圖是鐵路信號(hào)綜合信息管理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。組建系統(tǒng)時(shí)，選用數(shù)據(jù)和用戶訪問(wèn)隔離的雙服務(wù)器部署模式，WEB訪問(wèn)和數(shù)據(jù)傳輸分別占用獨(dú)立的服務(wù)器資源，如此搭建的目的在于可以保證在系統(tǒng)繁忙時(shí)，各自的業(yè)務(wù)不受影響。為了保障數(shù)據(jù)信息的安全，系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)入口處配置了硬件防火墻對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行隔離過(guò)濾。

信息管理系統(tǒng)由中心服務(wù)器、客戶端和數(shù)據(jù)終端組成。客戶端和中心服務(wù)器與之間采用B/S（Browser/Server）結(jié)構(gòu)，即在前端用戶處前端（瀏覽器）實(shí)現(xiàn)少部分事務(wù)邏輯，而在服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)主要事務(wù)邏輯；系統(tǒng)在數(shù)據(jù)終端和中心服務(wù)器之間，采用C/S（Client/Server）結(jié)構(gòu)，即客戶端服務(wù)器模式，現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)終端所采集的數(shù)據(jù)信息將有選擇的通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街行姆?wù)器，并存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中。

用戶可以通過(guò)網(wǎng)頁(yè)瀏覽器訪問(wèn)系統(tǒng)，在系統(tǒng)提供的交互界面中，用戶可以提出數(shù)據(jù)信息的需求，服務(wù)器通過(guò)一系列的事物邏輯得到查詢的結(jié)果，并以html的方式將數(shù)據(jù)信息傳遞到用戶桌面。

3、各子系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

我們按照功能將信息管理系統(tǒng)分為Web訪問(wèn)子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)和短信通知子系統(tǒng)共3個(gè)子系統(tǒng)。

3.1Web訪問(wèn)子系統(tǒng)

子系統(tǒng)采用B/S構(gòu)架，向各種用戶提供www訪問(wèn)服務(wù)，提取、分析數(shù)據(jù)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)，以圖形化方式通過(guò)瀏覽器展現(xiàn)給用戶。用戶也可通過(guò)瀏覽器下達(dá)傳輸數(shù)據(jù)命令給各數(shù)據(jù)終端，使其上傳用戶所感興趣的時(shí)間段的數(shù)據(jù)。

本系統(tǒng)為多種不同的信號(hào)主體設(shè)備提供數(shù)據(jù)服務(wù)，所以針對(duì)每種主體設(shè)備，均提供不同的人機(jī)交互界面給用戶，使其能夠在真實(shí)的查看設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際設(shè)備情況。而對(duì)于不同地域和權(quán)限的用戶，按其所預(yù)設(shè)的權(quán)限進(jìn)行快速索引，使其能夠直接詳細(xì)的查詢所管轄車站發(fā)生的故障信息，并且通過(guò)對(duì)用戶的權(quán)限進(jìn)行管理，也可以保證數(shù)據(jù)的安全。

3.2數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)

其功能是在一臺(tái)固定外網(wǎng)IP地址的服務(wù)器上，開放某一數(shù)據(jù)傳輸端口，允許各車站的數(shù)據(jù)終端對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問(wèn)，通過(guò)該端口接收來(lái)自各點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息。并將這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分類，按照車站以及數(shù)據(jù)的類型保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中。并接收來(lái)自Web訪問(wèn)子系統(tǒng)的用戶所下達(dá)的數(shù)據(jù)請(qǐng)求命令，判斷其優(yōu)先級(jí)，將數(shù)據(jù)請(qǐng)求發(fā)送給車站，保存應(yīng)答的數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)庫(kù)中。

3.3短信通知子系統(tǒng)

短信通知系統(tǒng)方案采用了中國(guó)移動(dòng)提供的MAS服務(wù)器作為硬件平臺(tái)，車站數(shù)據(jù)終端所采集的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)服務(wù)器，并存儲(chǔ)到服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)中；當(dāng)車站有報(bào)警產(chǎn)生時(shí)，短信通知系統(tǒng)查詢數(shù)據(jù)庫(kù)得到此報(bào)警的詳細(xì)信息，得到發(fā)生報(bào)警的時(shí)間和車站，所發(fā)生報(bào)警的具體位置和故障的原因，而后將該信息以報(bào)文的形式通過(guò)WebService接口發(fā)送給所需要通知的該車站的相關(guān)維護(hù)人員。

4、應(yīng)用案例分析

以哈爾濱鐵路局所管轄的某車站為例（其區(qū)間信號(hào)設(shè)備為2000系列自閉設(shè)備），對(duì)平臺(tái)故障處理流程進(jìn)行介紹。

該站2013年6月20日13點(diǎn)20分42秒數(shù)據(jù)終端報(bào)警，客戶服務(wù)人員接收到系統(tǒng)發(fā)送的報(bào)警短信，內(nèi)容為“2013年6月20日13點(diǎn)20分42秒1132BG調(diào)諧區(qū)FBA斷線”。經(jīng)與現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員電話確認(rèn)，當(dāng)時(shí)時(shí)間段內(nèi)并無(wú)任何該站的天窗施工作業(yè)安排，確定該軌道區(qū)段屬非正常分路。通過(guò)登陸平臺(tái)并查看故障發(fā)生時(shí)的曲線，初步分析為調(diào)諧區(qū)FBA故障。

21點(diǎn)10分，現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員趕到故障點(diǎn)1132BG的發(fā)送側(cè)，發(fā)現(xiàn)1132BG調(diào)諧區(qū)的FBA導(dǎo)接線被盜，導(dǎo)致了該起故障發(fā)生。在維護(hù)人員更換備用導(dǎo)接線后，區(qū)間信號(hào)恢復(fù)正常。從故障發(fā)生到恢復(fù)，共耗費(fèi)30分鐘時(shí)間。

5、運(yùn)用狀態(tài)

信號(hào)設(shè)備綜合信息管理系統(tǒng)，截止至2013年6月，已將265個(gè)車站納入到其監(jiān)測(cè)體系中，這些車站的信號(hào)主體設(shè)備種類繁多，覆蓋了區(qū)間自動(dòng)閉塞設(shè)備、站內(nèi)電碼化設(shè)備和計(jì)軸設(shè)備等多個(gè)類型。為多個(gè)電務(wù)段及一些地方鐵路公司提供了數(shù)據(jù)接入和報(bào)警信息發(fā)布服務(wù)。在其運(yùn)用期間，預(yù)防了多起故障，有效的指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)人員快速的排查故障和安全隱患，得到了電務(wù)部門及現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員的一致好評(píng)。

結(jié)束語(yǔ)

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)工作的實(shí)際情況，充分利用信號(hào)設(shè)備信息管理系統(tǒng)，能夠有效的提升鐵路電務(wù)部門對(duì)信號(hào)設(shè)備的管理水平和技術(shù)保障能力，使其能夠快速的對(duì)故障進(jìn)行反映和處理，縮短故障延時(shí)，保障鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩咝У倪\(yùn)行。