基于電務(wù)調(diào)度指揮中心的安全管理信息系統(tǒng)設(shè)計

馬滄海

目前，各鐵路局、電務(wù)段對電務(wù)調(diào)度指揮中心建設(shè)多側(cè)重于對各類監(jiān)測系統(tǒng)的整合，對安全信息的流轉(zhuǎn)、統(tǒng)計、分析仍沿用傳統(tǒng)方式，且電務(wù)調(diào)度指揮中心未與總公司聯(lián)網(wǎng)，缺乏統(tǒng)一、規(guī)范的上下貫通的便捷手段，在整合各項既有資源、加強電務(wù)安全管理工作方面有待提高。而且各鐵路局向總公司報送各類信息，存在上報數(shù)據(jù)前后不一致，難以核對；填報格式不規(guī)范，漏填、錯填現(xiàn)象時有發(fā)生；數(shù)據(jù)分散、關(guān)聯(lián)性差，難以針對某一典型問題進行跟蹤分析；數(shù)據(jù)不能共享，利用率低等問題。給日常的統(tǒng)計帶來了很大干擾，對安全信息的深度挖掘、趨勢分析無從談起，缺乏對電務(wù)設(shè)備故障信息、統(tǒng)計分析的有效管理利用。

為了滿足各級電務(wù)部門日常管理、統(tǒng)計分析、趨勢研判、應(yīng)急處置、信息交流、考核管理等需求，有必要建設(shè)一個綜合性的信息平臺。該平臺以電務(wù)安全信息的管理為核心，借助各級電務(wù)調(diào)度指揮中心的軟硬件，實現(xiàn)信息的規(guī)范統(tǒng)一、集中流轉(zhuǎn)、整合共享、深度挖掘，最終建成一個開放式、低耦合的電務(wù)安全管理信息系統(tǒng)，為電務(wù)安全管理水平全面提升提供助力。

1 系統(tǒng)目標

1.1 設(shè)計原則

電務(wù)安全管理信息系統(tǒng)，以電務(wù)段調(diào)度指揮中心為基礎(chǔ)，上達鐵路總公司、鐵路局 （電務(wù)處），向下覆蓋車間、工區(qū)，實現(xiàn)全路電務(wù)調(diào)度指揮與綜合分析的統(tǒng)一管理。故障信息是電務(wù)安全管理的基礎(chǔ)信息，必須認真分析、充分利用。因此系統(tǒng)應(yīng)以故障信息為核心，同時關(guān)聯(lián)故障的原因分析、整改措施及落實情況；對于突出問題和典型故障，要建立問題庫，深入跟蹤分析，形成閉環(huán)；在故障分析的同時，重點排查是否存在可能造成聯(lián)鎖失效、信號升級的安全隱患；對于結(jié)合部故障和跨局的故障，要提供通信信號跨專業(yè)聯(lián)合分析和局間協(xié)調(diào)配合的溝通方式，形成相互配合、信息共享的工作制度；在此基礎(chǔ)上，提供生產(chǎn)管理、設(shè)備管理、應(yīng)急指揮、數(shù)據(jù)分析、信息發(fā)布等功能，并將數(shù)據(jù)利用各類圖表、電子地圖等方式展示。

1.2 功能定位

以電務(wù)段用戶為例，實現(xiàn)的功能：①對全段當(dāng)日、歷史事故、故障信息的匯總、統(tǒng)計、分析；②對全段安全問題庫、備品、人員等應(yīng)急指揮相關(guān)信息的匯總、統(tǒng)計；③對全段天窗修計劃及兌現(xiàn)情況，大修、中修、維修計劃和完成情況，施工計劃及實施情況、重點工作的計劃及執(zhí)行情況的匯總、統(tǒng)計、分析；④對全段車站室內(nèi)、室外主要電務(wù)設(shè)備履歷的靜態(tài)信息、動態(tài)變化信息的查詢，并對全段電務(wù)設(shè)備臺賬的匯總統(tǒng)計和分析；⑤對全段電務(wù)設(shè)備報警信息的實時搜集、分類、匯總、統(tǒng)計、分析，并結(jié)合設(shè)備履歷，實現(xiàn)對報警、隱患所在空間、時間附近設(shè)備的靜態(tài)信息的查詢和動態(tài)監(jiān)測信息的調(diào)閱；⑥組織對設(shè)備故障的應(yīng)急指揮，如通過調(diào)用各站集中監(jiān)測系統(tǒng)了解設(shè)備狀態(tài)，通過視頻進行可視化指揮，通過系統(tǒng)調(diào)閱交通線路圖、設(shè)備履歷、技術(shù)圖紙、專家?guī)斓?，實現(xiàn)現(xiàn)代化的應(yīng)急指揮管理；⑦綜合信息管理發(fā)布及上報。

對鐵路局用戶與總公司用戶而言，可實現(xiàn)的功能：①實現(xiàn)對下級相關(guān)信息的調(diào)閱查詢，通過調(diào)度指揮中心的接口查詢故障報警的分析診斷結(jié)果，對管內(nèi)各單位的安全生產(chǎn)、組織管理、應(yīng)急調(diào)度指揮、設(shè)備履歷信息進行遠程調(diào)看；②實現(xiàn)對各類信息的匯總統(tǒng)計，包括各類設(shè)備履歷臺賬匯總、安全分析報表、問題庫等；③實現(xiàn)對管內(nèi)各單位的綜合信息管理功能，進行多種信息發(fā)布，包括領(lǐng)導(dǎo)講話、文件函電、調(diào)度命令、通知通報、電務(wù)系統(tǒng)簡訊、局間交流信息等；下達指導(dǎo)性生產(chǎn)任務(wù)、重點工作、專項整治任務(wù)等。

2 總體架構(gòu)

2.1 業(yè)務(wù)邏輯組成

系統(tǒng)各業(yè)務(wù)模塊組成如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)業(yè)務(wù)模塊組成

用戶可按權(quán)限的不同實現(xiàn)安全調(diào)度、應(yīng)急指揮、生產(chǎn)管理、設(shè)備管理、數(shù)據(jù)分析等多種需求，以電務(wù)段用戶為例，重點介紹以下模塊。

1.安全調(diào)度模塊：可實現(xiàn)事故、故障、安全信息的統(tǒng)計分析、報表生成，問題庫的跟蹤管理，調(diào)度日志的填報查詢，調(diào)度命令的發(fā)布等功能。

2.應(yīng)急指揮模塊：可查看相關(guān)單位備品、人員、站場圖、應(yīng)急預(yù)案、故障處理圖冊等應(yīng)急信息，可將以上信息與電子地圖進行關(guān)聯(lián)展示。

3.生產(chǎn)管理模塊：可實現(xiàn)天窗修計劃及兌現(xiàn)情況統(tǒng)計，施工計劃及實施情況查詢，重點工作如專項整治計劃及執(zhí)行情況跟蹤。

4.設(shè)備管理模塊：可實現(xiàn)車站室內(nèi)、室外主要電務(wù)設(shè)備履歷的靜態(tài)信息查詢，以及動態(tài)變化信息的跟蹤；可對指定單位電務(wù)設(shè)備臺賬進行匯總統(tǒng)計；可對大修、中修、維修計劃和完成情況進行匯總統(tǒng)計；可對指定單位的設(shè)備質(zhì)量情況進行分析評價。

5.數(shù)據(jù)分析模塊：可通過與各監(jiān)測系統(tǒng)接口實現(xiàn)電務(wù)設(shè)備報警信息的查詢；可結(jié)合設(shè)備履歷，實現(xiàn)對報警、隱患所在地點附近設(shè)備的靜態(tài)信息的查詢和動態(tài)監(jiān)測信息的調(diào)閱分析。

6.接口管理模塊：可為與各專業(yè)系統(tǒng)的接口提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換方式與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)預(yù)留與其他專業(yè)系統(tǒng)的接口。

計劃與各專業(yè)系統(tǒng)的接口：①系統(tǒng)需由電務(wù)段級調(diào)度指揮中心提供接口，接入信號集中監(jiān)測、機車信號遠程監(jiān)測、列控設(shè)備動態(tài)監(jiān)測（DMS）、LAIS、CTC/TDCS等系統(tǒng)的關(guān)鍵報警數(shù)據(jù)，從而開展基于報警的分析、故障診斷、曲線比對等動態(tài)分析工作；②與運輸部門調(diào)度信息管理系統(tǒng)接口，可及時獲取故障的安監(jiān)報信息；③與運輸部門施工管理信息系統(tǒng)接口，可及時獲取當(dāng)日與電務(wù)有關(guān)的施工信息；④安監(jiān)部門安全監(jiān)督管理信息系統(tǒng)接口，可及時獲取事故、故障的定性、定責(zé)情況。

信息發(fā)布模塊、報表統(tǒng)計模塊、系統(tǒng)維護模塊不再贅述。

2.2 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程

系統(tǒng)主要業(yè)務(wù)流程可歸為以下4類。

1.安全管理及應(yīng)急指揮：包括日常各類安全信息的報送、審核、匯總，以及應(yīng)急指揮時各類應(yīng)急信息的流轉(zhuǎn)方式。

2.重點工作管理：對重點工作建立問題庫，下達任務(wù)，各級電務(wù)部門對任務(wù)分解細化，按步執(zhí)行，并將完成情況統(tǒng)計上報形成閉環(huán)管理。

3.信息發(fā)布管理：發(fā)布文件電報等各類信息，形成包含全路各局、各段的綜合信息交流平臺。

4.生產(chǎn)及設(shè)備管理：包括對天窗、施工的計劃、上報、審批、盯控的全過程管理，以及設(shè)備履歷、設(shè)備臺賬的統(tǒng)計匯總。

系統(tǒng)各業(yè)務(wù)流程的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)情況如圖2所示。

2.3 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)涉及鐵路總公司、鐵路局、電務(wù)段（車間、工區(qū)）三級機構(gòu)，系統(tǒng)在各級單位之間的信息通信主要依賴鐵路辦公網(wǎng)。每一級系統(tǒng)都由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器及存儲系統(tǒng)、應(yīng)用服務(wù)器，以及一些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成，系統(tǒng)設(shè)備在中心機房內(nèi)通過網(wǎng)絡(luò)交換機組建自己的內(nèi)部局域網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

圖2 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程及數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)

在電務(wù)段層面，電務(wù)安全管理信息系統(tǒng)以電務(wù)段調(diào)度指揮中心既有網(wǎng)絡(luò)條件為基礎(chǔ)，經(jīng)防火墻隔離接入監(jiān)測網(wǎng)，系統(tǒng)的監(jiān)測接口服務(wù)器可直接從集中監(jiān)測段中心服務(wù)器接入關(guān)鍵報警數(shù)據(jù)。此外，系統(tǒng)與機車信號遠程監(jiān)測系統(tǒng)、DMS系統(tǒng)、LAIS系統(tǒng)建立接口，通過與各接口系統(tǒng)設(shè)置的終端或接口機，經(jīng)防火墻的單向隔離，接入相應(yīng)的接口服務(wù)器，實現(xiàn)數(shù)據(jù)接入。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

2.4 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

1.采用瀏覽器/服務(wù)器 （B/S）和客戶端/服務(wù)器 （C/S）技術(shù)。由于B/S技術(shù)能夠靈活訪問大數(shù)據(jù)，并能夠借助服務(wù)器的強大運算能力實現(xiàn)對大量數(shù)據(jù)的多維統(tǒng)計，因此運用B/S技術(shù)構(gòu)建總公司和鐵路局二級分布式管理系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分析匯總統(tǒng)計。而C/S技術(shù)能充分發(fā)揮客戶端計算機的處理能力，很多工作可以在客戶端處理后再提交給服務(wù)器，因此運用C/S技術(shù)設(shè)計電務(wù)段、車間工區(qū)管理終端，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的錄入、審核、校驗等大量需要預(yù)處理的工作。

2.運用異地數(shù)據(jù)同步傳輸技術(shù)和多線程即時數(shù)據(jù)庫同步技術(shù)，實現(xiàn)鐵路局與總公司的數(shù)據(jù)即時同步。運用定制接口協(xié)議、開發(fā)接口程序的方式，實現(xiàn)本系統(tǒng)與其他專業(yè)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)定時交互。

3.運用基于WebGIS的地理信息系統(tǒng)，提供系統(tǒng)所需要的主題矢量數(shù)據(jù)和動態(tài)實時信息，使施工信息、設(shè)備故障信息等動態(tài)信息和管界、路線、設(shè)備狀態(tài)等靜態(tài)信息能直觀展現(xiàn)，加強數(shù)據(jù)的可視性與臨場感，有助于應(yīng)急指揮時對現(xiàn)場的把握。

4.運用數(shù)據(jù)庫存儲過程實現(xiàn)智能統(tǒng)計算法，實現(xiàn)多種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)聯(lián)合的多維度匯總統(tǒng)計。對系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進行調(diào)優(yōu)，并對數(shù)據(jù)存儲統(tǒng)一規(guī)劃。在數(shù)據(jù)抽取時，對信息進行預(yù)處理并適當(dāng)反范式化，使系統(tǒng)既能保持對大數(shù)據(jù)量匯總統(tǒng)計的快速響應(yīng)，又能支持復(fù)雜的分析操作和決策支持。

5.運用基于角色的權(quán)限管理技術(shù)，嚴格控制不同范圍數(shù)據(jù)的安全訪問。用戶與操作權(quán)限之間通過角色關(guān)聯(lián)，合理分配總公司和鐵路局的數(shù)據(jù)發(fā)布權(quán)限、各終端數(shù)據(jù)查詢權(quán)限、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護權(quán)限和系統(tǒng)操作權(quán)限。此外，設(shè)計身份識別規(guī)則，對可以操作系統(tǒng)的所有用戶進行身份識別，并對用戶的所有操作痕跡進行記錄。

3 系統(tǒng)建設(shè)原則

電務(wù)安全管理信息系統(tǒng)面向國內(nèi)既有鐵路管理體制，符合全路電務(wù)管理工作的實際需要和特點，也具有與一般信息化工程相似的特點。因此，在建設(shè)過程時，在充分借鑒和吸收各路局、電務(wù)段前期建設(shè)經(jīng)驗和既有系統(tǒng)的特點和優(yōu)點的同時，要敢于創(chuàng)新，摸索出符合自身要求的信息系統(tǒng)。

1.采用 “統(tǒng)籌規(guī)劃、重點突出、滾動開發(fā)，穩(wěn)步實施”策略建設(shè)系統(tǒng)。在統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一資源、統(tǒng)一管理的原則指導(dǎo)下，有選擇的進行研發(fā)、實施。對成熟的、需求較強烈的功能模塊先行研發(fā)、應(yīng)用與推廣，力求讓系統(tǒng)在不失總體性的前提下，順利投入使用。

2.嚴控規(guī)劃框架范圍，以免框架太大造成應(yīng)用與推廣困難。信息系統(tǒng)建設(shè)初期常會因系統(tǒng)框架鋪的太大而出現(xiàn)對用戶需求理解不透，對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入的數(shù)據(jù)量和及時性、準確性很難達到要求等慣性問題。最終導(dǎo)致系統(tǒng)規(guī)劃和開發(fā)功能模塊繁雜，實際能應(yīng)用與推廣且給用戶帶來明顯成效的模塊很少，因此必須嚴格控制系統(tǒng)框架范圍，避免追求大而全。

3.充分依托現(xiàn)有電務(wù)調(diào)度指揮中心資源，搭建統(tǒng)一的系統(tǒng)軟硬件平臺。依托于電務(wù)調(diào)度指揮中心，不僅能夠充分利用調(diào)度指揮中心的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，還能夠利用各種監(jiān)測系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等現(xiàn)有資源，提高系統(tǒng)間的契合度，對系統(tǒng)平臺的可維護性、可擴展性、經(jīng)濟性、可復(fù)用性等都能起到重要作用。

4 結(jié)束語

針對鐵路電務(wù)系統(tǒng)當(dāng)前對各類安全信息的管理模式，借助信息化手段對流程進行梳理整合，提出構(gòu)建以電務(wù)安全信息為核心的信息系統(tǒng)的思路，重點闡述該方法具體實現(xiàn)的系統(tǒng)架構(gòu)、業(yè)務(wù)流程和技術(shù)手段，并對電務(wù)安全管理信息系統(tǒng)的建設(shè)方式提出建議，為電務(wù)安全標準化管理提供有力的技術(shù)手段。

［1］ 中華人民共和國鐵道部.運基綜合［2006］50號.鐵路電務(wù)管理信息化規(guī)劃［S］.2006.

［2］ 中華人民共和國鐵道部.運電信號函［2012］283號.關(guān)于加強電務(wù)調(diào)度指揮中心工作的指導(dǎo)意見［S］.2012.

［3］ 中華人民共和國鐵道部.運電信號函［2012］610號.電務(wù)調(diào)度指揮中心現(xiàn)場會會議紀要的通知［S］.2012.