巡視作業(yè)實(shí)時(shí)監(jiān)督及記錄系統(tǒng)研究

摘 要：針對(duì)電務(wù)設(shè)備動(dòng)態(tài)變化，精度要求高的特點(diǎn)，需要加強(qiáng)巡視檢查，及時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)巡視信息，監(jiān)督作業(yè)狀況，提高發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力，將各項(xiàng)要求落在實(shí)處、有據(jù)可查。

關(guān)鍵詞：巡視；監(jiān)督；記錄

2013年，大秦鐵路運(yùn)量要實(shí)現(xiàn)4.5億噸，多年連續(xù)大幅增量，運(yùn)輸與維修、安全的矛盾非常突出，高密度的車流必將對(duì)信號(hào)設(shè)備造成更加強(qiáng)烈的沖擊，而天窗點(diǎn)相對(duì)較少，造成信號(hào)設(shè)備檢修不到位，存在較大安全隱患，要確保運(yùn)輸安全穩(wěn)定，已有的信號(hào)設(shè)備維修巡視方式已不能適應(yīng)新形勢(shì)下的運(yùn)輸要求。隨著信息技術(shù)的普及和推廣，安裝巡視作業(yè)實(shí)時(shí)監(jiān)督及記錄系統(tǒng)是一種有效的手段。該系統(tǒng)能實(shí)時(shí)監(jiān)控掌握巡視人員的巡視時(shí)間、位置、頻次、巡視路徑等，發(fā)揮了“電子警察”的作用，將巡視工作置于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的監(jiān)督之下，徹底改變“巡與不巡一個(gè)樣，巡多巡少一個(gè)樣，巡與不巡沒人知道”的被動(dòng)局面，提高了設(shè)備質(zhì)量，保障了運(yùn)輸安全。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作流程

巡視作業(yè)實(shí)時(shí)監(jiān)督及記錄系統(tǒng)由智能手持巡檢終端、信息鈕、服務(wù)器和客戶端管理軟件部分組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖

首先系統(tǒng)需要識(shí)別人員和信號(hào)設(shè)備，通過管理軟件將人員和信號(hào)設(shè)備進(jìn)行編碼，然后在相關(guān)的設(shè)備上安裝白色感應(yīng)式工位信息鈕，建立設(shè)備與工位信息鈕的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，使其成為系統(tǒng)能夠識(shí)別的信息。工區(qū)每名職工對(duì)應(yīng)一個(gè)藍(lán)色人員信息鈕，在工長(zhǎng)安排當(dāng)日工作后，巡視人員通過手持巡檢終端將人員信息錄入系統(tǒng)，然后按照車間根據(jù)季節(jié)特點(diǎn)、段重點(diǎn)工作制定的室內(nèi)、外設(shè)備巡視路線檢查設(shè)備。到達(dá)需要巡視的設(shè)備后用手持巡檢終端感應(yīng)指定的工位信息鈕建立到達(dá)信息，然后按照巡視要求進(jìn)行設(shè)備檢查，巡視存儲(chǔ)成功后手持巡檢終端會(huì)自動(dòng)將巡視信息通過GPRS發(fā)送到段調(diào)度指揮中心服務(wù)器中存儲(chǔ)、處理，便于段實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)巡視情況，調(diào)度指揮中心可以通過管理計(jì)算機(jī)訪問服務(wù)器實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)顯示查看巡視人員的工作情況。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 智能手持終端

智能手持巡檢終端采用世界領(lǐng)先的GPS全球衛(wèi)星定位技術(shù)及RFID技術(shù)，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸巡檢數(shù)據(jù)（人員、經(jīng)緯度、RFID卡地點(diǎn)、事件、時(shí)間），實(shí)時(shí)記錄巡視人員的行走路線，并可進(jìn)行回放，達(dá)到對(duì)巡檢人員工作狀態(tài)和現(xiàn)場(chǎng)巡視的有效管理。智能手持巡檢終端支持GPS定位功能，適用于電務(wù)段點(diǎn)多線長(zhǎng)設(shè)備分散的特點(diǎn)，采用RFID射頻讀卡功能，所使用的RFID卡，體積小巧，不易損壞，防水防塵且具有全球唯一標(biāo)簽，讀卡距離大于3.5厘米。智能手持巡檢終端采用GPRS無線傳輸，實(shí)時(shí)向調(diào)度指揮中心報(bào)告巡檢人員具體情況信息，具有價(jià)格低廉、傳輸速度快、數(shù)據(jù)傳輸可靠等優(yōu)勢(shì)。智能手持巡檢終端依托GSM通訊網(wǎng)絡(luò)是目前國(guó)內(nèi)覆蓋最廣、可靠性最高、容量最大、保密性強(qiáng)的數(shù)字移動(dòng)蜂窩通訊系統(tǒng)，作為衛(wèi)星定位通訊系統(tǒng)無線數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)將確保數(shù)據(jù)傳輸通道的可靠性，具有投資少、保密性強(qiáng)、易普及的優(yōu)點(diǎn)。智能手持巡檢終端采用ABS工程塑料，具有杰出的物理性能和熱性能，完全實(shí)現(xiàn)防水、防摔、防振，智能手持巡檢終端操作簡(jiǎn)單，使用方便，突出特點(diǎn)就是巡檢數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送。智能手持巡檢終端采用大容量聚合物鋰電池，可靠保證巡檢器長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作。智能手持終端的工作模式分為采點(diǎn)模式和巡檢模式。采點(diǎn)模式用于采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的位置信息，將智能手持終端的讀卡區(qū)域靠近裝有設(shè)備信息鈕的巡視設(shè)備，智能手持終端振動(dòng)兩次，信息采集燈閃爍5次信息采集成功，最多可以存儲(chǔ)1500條采點(diǎn)數(shù)據(jù)，通過USB線將智能手持終端與服務(wù)器連接，通過軟件將采點(diǎn)數(shù)據(jù)批量讀取，并且編輯采點(diǎn)數(shù)據(jù)，利用采集信息有針對(duì)性的制定巡視路線；巡檢模式分為軌跡巡檢和定點(diǎn)巡檢，軌跡巡檢是沿設(shè)定的巡視軌跡路線按照自行設(shè)定的時(shí)間間隔進(jìn)行設(shè)備巡視，數(shù)據(jù)發(fā)送到調(diào)度指揮中心后，調(diào)度指揮中心可以實(shí)時(shí)顯示的巡視路線、當(dāng)前位置等信息，適用于區(qū)間電纜徑路、電容檢查等設(shè)備巡視。定點(diǎn)巡視是指智能手持終端支持GPS+RFID巡檢模式，在不方便放置RFID卡的地方可采用GPS定點(diǎn)巡檢，在沒有GPS信號(hào)的地方可以采用RFID定點(diǎn)巡檢，適用于機(jī)械室微機(jī)監(jiān)測(cè)、電源屏、燈絲等具有信息報(bào)警功能設(shè)備的日常查看和站內(nèi)咽喉區(qū)軌道側(cè)磨區(qū)段、動(dòng)作頻繁道岔等重點(diǎn)設(shè)備的巡視檢查。

2.2 信息鈕

信息鈕分為人員信息鈕和工位信息鈕，人員信息鈕按照工區(qū)人員對(duì)應(yīng)配置，具有輕便小巧、不易損壞的特點(diǎn)，工位信息鈕對(duì)應(yīng)室內(nèi)外重點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行安裝，無需電源，無需布線，具有防水、防塵、防腐蝕、耐高低溫、使用壽命長(zhǎng)且體積小等特點(diǎn)，具有靜電保護(hù)功能及唯一性無法復(fù)制，可隱蔽式安裝在巡視設(shè)備內(nèi)部。工位信息鈕采用沒有內(nèi)裝電池的無源電子標(biāo)簽（被動(dòng)標(biāo)簽），在手持終端的讀出范圍之外時(shí)，電子標(biāo)簽處于無源狀態(tài)，在手持終端的讀出范圍之內(nèi)時(shí)，電子標(biāo)簽從手持終端發(fā)出的射頻能量中提取其工作所需的電源。無源電子標(biāo)簽一般均采用反射調(diào)制方式完成電子標(biāo)簽信息向巡檢器的傳送。通過非接觸式的射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別設(shè)備巡視的對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無須人工干預(yù)，操作快捷方便，可工作于各種惡劣環(huán)境。

2.3 地面服務(wù)軟件

本系統(tǒng)采用通用的操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件和應(yīng)用軟件提高系統(tǒng)的可維護(hù)性，符合國(guó)際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，方便第三方開發(fā)的應(yīng)用接口和系統(tǒng)集成，支持系統(tǒng)功能的延伸及擴(kuò)展。服務(wù)器自動(dòng)生成各類統(tǒng)計(jì)報(bào)表，同時(shí)服務(wù)器端具備保存、備份和還原數(shù)據(jù)等功能，各級(jí)管理部門可以通過客戶端專用軟件實(shí)時(shí)了解各站巡視情況。系統(tǒng)具備職工巡視路線回放功能，管理部門可以掌握職工巡視情況。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)具有可靠、高效、安全和高性能的管理和訪問控制機(jī)制，可以并行處理數(shù)據(jù)、完整性控制、性能優(yōu)化等特性，符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，具有便利的數(shù)據(jù)備份機(jī)制，可在后臺(tái)處理數(shù)據(jù)備份不影響在線系統(tǒng)的運(yùn)行。

系統(tǒng)軟件設(shè)置數(shù)據(jù)處理、巡檢設(shè)置、用戶管理、系統(tǒng)維護(hù)四個(gè)菜單。數(shù)據(jù)處理功能包括查詢報(bào)表、歷史數(shù)據(jù)、報(bào)警數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)圖表按照方便、快速、準(zhǔn)確查找信息的要求，滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需求?！安樵儓?bào)表”可以按照車間、班組進(jìn)行設(shè)備查詢，也可以查詢某一巡檢人員或某一設(shè)備在指定時(shí)間段的檢查情況，線路名稱可以在機(jī)械室、站內(nèi)設(shè)備、區(qū)間設(shè)備進(jìn)行選擇，在巡檢狀態(tài)欄中可以選擇全部設(shè)備、合格設(shè)備、漏巡設(shè)備；“歷史數(shù)據(jù)”可以查詢當(dāng)日之前的巡檢情況；“報(bào)警數(shù)據(jù)”可以查詢各車間漏巡的情況；“統(tǒng)計(jì)報(bào)表”可以統(tǒng)計(jì)各車間的巡檢合格率、漏巡率并通過表格、圖表的方式顯示出來。巡檢設(shè)置通過軟件設(shè)置具體的車間、班組、設(shè)備巡視的人員和巡檢線路設(shè)置，用來查詢具體的車間、班組設(shè)備巡視信息，可以檢查巡視人員是否對(duì)站內(nèi)或區(qū)間設(shè)備按照設(shè)定的設(shè)備巡視周期和巡視路線、巡視時(shí)間間隔、作業(yè)時(shí)長(zhǎng)有針對(duì)性的進(jìn)行了重點(diǎn)巡視檢查。“巡檢部門設(shè)置”主要設(shè)置為“大同電務(wù)段”?！把矙z車間設(shè)置”設(shè)置具體的車間?！把矙z工區(qū)設(shè)置”設(shè)置具體的某個(gè)車間的某個(gè)工區(qū)?！把矙z線路設(shè)置”設(shè)置某個(gè)工區(qū)的某個(gè)需要巡檢的地點(diǎn)，如：大同電務(wù)段，天鎮(zhèn)車間，陽(yáng)高工區(qū)，區(qū)間設(shè)備，其中“區(qū)間設(shè)備”就是巡檢線路?！把矙z地點(diǎn)設(shè)置”就是設(shè)置巡檢線路里邊具體的需要巡檢的地點(diǎn)，包括地點(diǎn)信息鈕和GPS定位信息點(diǎn)?！把矙z人員設(shè)置”就是把工區(qū)的巡視人員錄入系統(tǒng)的過程便于系統(tǒng)查詢， “巡檢設(shè)備設(shè)置”就是讓系統(tǒng)設(shè)置智能手持終端SIM卡信息與工區(qū)信息建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的過程，使系統(tǒng)能夠識(shí)別數(shù)據(jù)信息來源?！把矙z計(jì)劃設(shè)置”設(shè)置巡視間隔時(shí)間、作業(yè)時(shí)長(zhǎng)。用戶管理功能包括角色管理和修改密碼。角色管理是設(shè)置操作員、管理員等權(quán)限，用于添加用戶，并分配用戶角色。修改密碼用于修改已登陸的用戶相關(guān)密碼。設(shè)備維護(hù)主要是通過數(shù)據(jù)線對(duì)手持終端進(jìn)行初始化、清除數(shù)據(jù)、校時(shí)、設(shè)定數(shù)據(jù)發(fā)送模式。

2.4 系統(tǒng)的功能

2.4.1 系統(tǒng)采用GPS衛(wèi)星定位點(diǎn)與巡檢信息點(diǎn)相結(jié)合的巡檢方式在實(shí)際巡檢工作中的應(yīng)用可完全杜絕巡檢人員不親自前往現(xiàn)場(chǎng)巡檢的問題。

2.4.2 GPRS數(shù)據(jù)鏈路對(duì)大同電務(wù)段管內(nèi)工區(qū)，特別是偏遠(yuǎn)工區(qū)的覆蓋范圍及信號(hào)強(qiáng)度是否達(dá)到系統(tǒng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸需要的基本要求，較好地解決了信息通道問題。

2.4.3 根據(jù)電務(wù)段作業(yè)巡視規(guī)程，在各個(gè)重要工位、設(shè)備處所安裝工位信息鈕，并根據(jù)不同的巡視周期設(shè)定巡視計(jì)劃，計(jì)算機(jī)自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)控各站的巡視情況。

2.4.4 根據(jù)電務(wù)段各關(guān)鍵設(shè)備常規(guī)作業(yè)所需時(shí)間，按類別分配各重要設(shè)備的作業(yè)時(shí)長(zhǎng)，并設(shè)置報(bào)警門檻。

2.4.5 各級(jí)管理部門可以通過客戶端專用軟件實(shí)時(shí)了解各站巡視情況。

2.4.6 服務(wù)器自動(dòng)生成、各類統(tǒng)計(jì)報(bào)表，同時(shí)服務(wù)器端具備保存、備份和還原數(shù)據(jù)等功能。

2.4.7 針對(duì)不同情況的使用者分為工區(qū)管理人員、段安全檢查人員、工區(qū)作業(yè)人員，設(shè)置不同的使用權(quán)限。

2.4.8 智能手持巡檢終端識(shí)別性能好，識(shí)別速度快，并可以將記錄數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)/自動(dòng)上傳到調(diào)度指揮中心管理數(shù)據(jù)庫(kù)，智能手持巡檢終端單機(jī)保存巡視信息可達(dá)1.5萬條。

3 系統(tǒng)創(chuàng)新及使用效果

巡檢作業(yè)實(shí)時(shí)監(jiān)督及記錄系統(tǒng)在2012年在懷仁、大南、陽(yáng)高工區(qū)安裝使用，統(tǒng)計(jì)2012年8月到2013年8月段競(jìng)賽簡(jiǎn)報(bào)發(fā)現(xiàn)車間上報(bào)的請(qǐng)獎(jiǎng)報(bào)告共327件，懷仁工區(qū)有9件占總數(shù)的2.8%，是工區(qū)平均數(shù)的4.4倍，在2012年10月11日懷仁信號(hào)工區(qū)職工進(jìn)行區(qū)間設(shè)備巡視工作，在北同蒲上行線K44+800M處發(fā)現(xiàn)護(hù)網(wǎng)外電纜徑路上有明顯挖掘機(jī)取土痕跡，電纜溝距側(cè)面取土處只有不到50cm的距離，立即加設(shè)電纜警示牌和電纜標(biāo)樁，防止一起電纜引發(fā)的長(zhǎng)大延時(shí)故障，經(jīng)段安委會(huì)研究決定給予懷仁工區(qū)一次性獎(jiǎng)勵(lì)3000元。通過懷仁工區(qū)的示范引領(lǐng)作用，提升了車間設(shè)備巡視的質(zhì)量，懷仁車間的請(qǐng)獎(jiǎng)報(bào)告有44件占總數(shù)的13.5%，是車間平均數(shù)的3.1倍。在安裝完巡檢作業(yè)實(shí)時(shí)監(jiān)督及記錄系統(tǒng)后懷仁工區(qū)沒有發(fā)生過報(bào)局故障，懷仁車間2013年也沒有發(fā)生因巡視檢修不到位造成的報(bào)局故障。全段各車間的請(qǐng)獎(jiǎng)報(bào)告數(shù)量2013年比2012年有了顯著上升，2013年1-8月份發(fā)生報(bào)局故障51件同比2012年的65件降低了14件，故障率下降了21.5%。巡檢作業(yè)實(shí)時(shí)監(jiān)督及記錄系統(tǒng)在提升設(shè)備質(zhì)量、消除設(shè)備隱患上起到了重要的作用，通過對(duì)巡視點(diǎn)和巡視路線的科學(xué)設(shè)定，進(jìn)一步提高了巡視工作效率。

4 結(jié)束語(yǔ)

巡檢作業(yè)實(shí)時(shí)監(jiān)督及記錄系統(tǒng)建立了方便可靠的一體化信息平臺(tái)，并按照預(yù)定的計(jì)劃和任務(wù)，定人、定點(diǎn)、定期、定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行全過程管理，可以快捷準(zhǔn)確地開展設(shè)備巡視工作，還可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)收集的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確、科學(xué)的分析統(tǒng)計(jì)，使各級(jí)生產(chǎn)管理人員能夠直觀及時(shí)地掌握設(shè)備的運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的安全隱患，保證設(shè)備安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)電務(wù)設(shè)備運(yùn)行管理工作的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化。

作者簡(jiǎn)介：王旭業(yè)，太原鐵路局大同電務(wù)段，工程師。