電務多媒體維修管理技術研究

蔡紅標 付海燕 溫學智

隨著電務維修作業(yè)管理信息化的發(fā)展，各個路局都在通過建設安全生產調度指揮系統(tǒng)，提升信息化管理手段。但現(xiàn)有針對設備維修計劃管理、作業(yè)審批等工作的作業(yè)管理系統(tǒng)，不能覆蓋電務維修作業(yè)的 “最后一公里”（即維修作業(yè)現(xiàn)場），無法對施工質量及人員安全進行管理與卡控，容易出現(xiàn)工作疏漏，造成安全隱患。

為此，武漢鐵路局電務處聯(lián)合北京佳訊飛鴻電氣股份有限公司和武漢九益科技有限公司，研制了基于云技術的電務多媒體維修管理系統(tǒng)，以實現(xiàn)維修作業(yè)管理的標準化、精細化，實現(xiàn) “天窗”點內、外作業(yè)的現(xiàn)場卡控，實時掌握人員所處位置，提高維護效率，保證人身及設備安全。

1 系統(tǒng)介紹

電務多媒體維修管理系統(tǒng)采用IMS架構，依托武漢電務段的現(xiàn)有數(shù)據網，形成電務多媒體維修管理平臺，整合了集群通信、作業(yè)工單管理、GIS、多媒體通信平臺、作業(yè)卡控防護等多個子系統(tǒng)。該系統(tǒng)將服務器部署在中心機房和一些節(jié)點機房，現(xiàn)場作業(yè)人員配備智能手持終端，段、車間的調度員和管理人員通過自己的PC終端，對現(xiàn)場維修作業(yè)進行遠程管控和生產調度，實現(xiàn)對現(xiàn)場維修作業(yè)管理過程的標準化、制度化和流程化。

2 原理與實現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)組網

該系統(tǒng)在云平臺上部署了作業(yè)工單管理、作業(yè)卡控防護、多媒體通信、GIS、集群通信等服務器以及數(shù)據庫，調度中心和車間采用桌面客戶端進行登錄管理，工區(qū)用戶通過智能手持終端進行通信和處理作業(yè)。系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。

2.2 作業(yè)工單閉環(huán)管理工作流程

在中心機房設置接入網關，與生產調度系統(tǒng)對接，接收生產作業(yè)計劃和推送作業(yè)結果記錄。接收到的作業(yè)計劃經過作業(yè)工單管理服務器，處理派發(fā)至相關的手持終端，手持終端接收工單后，通過二維碼掃描獲取設備信息，執(zhí)行作業(yè)，并對作業(yè)過程及結果進行拍照記錄，記錄內容自動上傳至數(shù)據庫，由系統(tǒng)通過接入網關將作業(yè)記錄數(shù)據同步發(fā)給生產調度系統(tǒng)，以此構成作業(yè)計劃的閉環(huán)管理，如圖2所示。

圖1 系統(tǒng)原理框圖

圖2 閉環(huán)管理作業(yè)圖

2.3 系統(tǒng)架構

為了在有限的網絡帶寬情況下獲得更好的用戶體驗，系統(tǒng)采用了C/S架構，并為桌面和手持終端開發(fā)了客戶端和APP。系統(tǒng)架構主要包括3個層次，如圖3所示。

1.呈現(xiàn)層。主要包括調度終端和手持終端，配有調度通信與作業(yè)管理2個功能模塊。

調度終端采用PC＋Windows平臺，主要提供作業(yè)調度、設備管理、多媒體通信、遠程視頻支持、電子地圖、移動終端定位與軌跡顯示、違章報警、軌跡記錄與顯示等業(yè)務功能。

手持終端采用安卓平臺，提供作業(yè)管理、設備管理、多媒體通信、視頻上傳、圖片上傳、臨時作業(yè)處理、衛(wèi)星定位、安全預警、違章報警等業(yè)務功能。

2.業(yè)務層。包括調度通信和信息管理2個子系統(tǒng)，分別完成通信和信息2大功能。

調度通信子系統(tǒng)采用IMS架構，包括終端接入、調度業(yè)務、媒體處理、錄音錄像等服務，提供集群呼叫、視頻上傳、錄音錄像等業(yè)務。

信息管理子系統(tǒng)的功能包括：①接收生產調度系統(tǒng)的作業(yè)信息，并且向終端下達作業(yè)任務；②接收并記錄終端的定位信息，進行報警邏輯分析，并且向固定終端轉發(fā)定位和報警信息；③接收微機監(jiān)測系統(tǒng)的行車信息，進行報警邏輯分析，向終端發(fā)送報警信息；④接收無線接入系統(tǒng)的網絡輔助定位數(shù)據，作為終端衛(wèi)星定位的補充。

3.數(shù)據服務層。包括業(yè)務數(shù)據庫和地理信息服務數(shù)據庫。地理信息服務數(shù)據庫主要負責存儲各類地理信息數(shù)據；業(yè)務數(shù)據庫存儲與業(yè)務相關的音視頻、圖片、文字等記錄數(shù)據。

2.4 設計原則

1.安全管理與業(yè)務管理相結合。在與電務作業(yè)管理等業(yè)務相結合的基礎上，突出電務多媒體維修管理系統(tǒng)的 “安全”保障功能。通過點外上道報警、列車接近預警等功能，最大程度地預防事故的發(fā)生。

圖3 系統(tǒng)架構圖

2.流程管控與業(yè)務指導相結合。在業(yè)務流程管控的基礎上，突出電務多媒體維修管理系統(tǒng)的“業(yè)務指導”功能。通過實時通話，現(xiàn)場照片、圖像的回傳等，實現(xiàn)對現(xiàn)場作業(yè)及時、有效地了解和指導。

3.通信、信息與物聯(lián)網相結合。通過綜合運用集群通信、多媒體通信技術，工作流管理，以及二維碼、衛(wèi)星定位、導航等技術，實現(xiàn)通信、信息與物聯(lián)網技術的有效結合。

4.公網和專網相結合。對于有條件的區(qū)域（如鐵路站場），采用自建網絡的方式，實現(xiàn)寬帶無線網絡的覆蓋；對于鐵路區(qū)間，可采用運營商的3G或4G網絡，實現(xiàn)寬帶移動網絡的覆蓋。

5.與既有系統(tǒng)相結合。與既有的作業(yè)調度信息系統(tǒng)、微機監(jiān)測系統(tǒng)、模擬電臺等實現(xiàn)互聯(lián)互通，充分利用既有系統(tǒng)提供的作業(yè)管理、設備管理、行車信息和安全報警信息。

6.大數(shù)據分析技術的運用。通過對設備維修、安全報警、人員定位、導航軌跡等數(shù)據的分析，實現(xiàn)對設備和作業(yè)管理質量的評估，以及設備定位、行走路線等信息的更新與校正。

3 系統(tǒng)功能

1.集群通信。提供集群調度語音通信、視頻通信、消息和報警通信。

2.作業(yè)管理。作業(yè)下達和提交、“天窗”點監(jiān)控、人員定位、安全預警、遠程視頻指導、臨時作業(yè)提交和審批。

3.設備管理。設備定位與導航、設備維修管理、設備狀態(tài)上傳、設備隱患上報。

4.統(tǒng)計分析功能。通過對設備維修、安全報警、人員定位、導航軌跡等數(shù)據的分析，實現(xiàn)對設備和作業(yè)管理質量的評估，以及設備定位、行走路線等信息的實時更新與校正。

4 系統(tǒng)特點

1.靈活的多級部署方案，可以根據需要靈活地在電務處、電務段、車間、工區(qū)等地實現(xiàn)多級部署應用。

2.終端綜合定位技術。采用GPS與網絡輔助定位技術相結合，實現(xiàn)有效的終端和人員定位。

3.良好的網絡適應性。適應各種基礎網絡，包括WiFi、3G、4G等網絡環(huán)境。

4.關鍵設備冗余。對于集群調度服務器，采用雙機熱備冗余的方式，實現(xiàn)高可靠性。

5.故障弱化機制。系統(tǒng)支持傳統(tǒng)集群系統(tǒng)的DMO （直通模式應用）應用，通過事先設定的通信參數(shù)，終端可以在網絡失效的情況下，仍然能夠實現(xiàn)一定范圍內 （2km）的群組通信。

6.多種地圖展現(xiàn)方式。對于站場區(qū)域，一般形狀比較狹長，并且形狀和走向都不規(guī)則，因此采用實景地圖與站場示意圖相結合的方式。當需要精確定位的時候，可采用實景地圖；當需要查看站場全貌的時候 （如設備管理界面），可采用示意圖，用戶可以方便地在2種地圖間切換。

5 總結

電務多媒體維修管理系統(tǒng)在武漢鐵路局武漢電務段選擇了幾個車站進行實施應用，與原有的現(xiàn)場作業(yè)管理方法相比，有效地實現(xiàn)了作業(yè)計劃的閉環(huán)管理，車間能夠動態(tài)掌握設備巡檢養(yǎng)護真實狀態(tài)，實現(xiàn)了設備由故障修向狀態(tài)修的轉變；系統(tǒng)能夠有效的對現(xiàn)場 “天窗”作業(yè)進行管控，更好地保障作業(yè)人員的人身安全，滿足鐵路安全生產的需求。

作為電務維修作業(yè)管理的 “最后一公里”，電務多媒體維修管理系統(tǒng)起到了集群對講、作業(yè)盯控、現(xiàn)場指導、數(shù)據采集、安全保障的作用，在電務維修作業(yè)管理的信息化、標準化、規(guī)范化、精細化，以及作業(yè)安全管理方面取得了良好的效果。隨著電務管理信息化的深入，以及人員能力和素質的提高，可以充分發(fā)揮多媒體終端，尤其是手持終端功能靈活，使用方便的優(yōu)勢，在電務維修作業(yè)管理中發(fā)揮更大的作用。

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