動車組檢修設備養(yǎng)護系統(tǒng)的研究與應用

夏劍敏 中國鐵路上海局集團有限公司上海動車段

1 系統(tǒng)研發(fā)背景

高鐵動車段生產(chǎn)中使用的機械動力設備具有品種多、價值高、專業(yè)化科技含量高以及分布地域廣等特點。目前主要依賴鐵路總公司的鐵路車輛設備管理信息系統(tǒng)（簡稱EMIS）進行管理，但該系統(tǒng)功能主要集中在設備履歷臺賬和統(tǒng)計報表方面，雖然有涉及設備維修的內(nèi)容，但其數(shù)據(jù)是傳統(tǒng)的人工回填方式，不僅容易錄入出錯、追溯困難，而且也無法確?，F(xiàn)場數(shù)據(jù)的真實性。具體的主要表現(xiàn)在：一是包機人維修人填寫臨修和點巡檢數(shù)據(jù)都是手寫紙質(zhì)臺賬，數(shù)據(jù)沒有形成電子化，巡檢人員是否按計劃及要求完成巡檢工作、巡檢是否到位等，管理者無法及時掌握真實情況；二是設備故障臨修信息經(jīng)常在設備檢修與使用人員之間發(fā)生傳遞不暢，互相扯皮，影響設備快速修復的問題；三是歷史數(shù)據(jù)無法得到有效的提煉和應用。

針對上述問題，為提高設備養(yǎng)修質(zhì)量，有必要對目前的設備管理方式進行深入研究，提出改進的創(chuàng)新方法，實現(xiàn)設備質(zhì)量高效穩(wěn)定。

2 改進目標

以提高車輛設備檢修維護質(zhì)量為出發(fā)點，圍繞互聯(lián)網(wǎng)+移動智能終端這個核心開發(fā)系統(tǒng)，一是提升設備管理對實時性、廣域性、真實性把控能力；二是利用電子標簽和二維碼標簽讀取技術(shù)實現(xiàn)設備定位、臺帳信息讀取、資料快速檢索等，使設備臨修、點檢、巡檢等工作信息互聯(lián)互通；三是實現(xiàn)設備質(zhì)量評價、報廢鑒定、消息推送、故障預警、數(shù)據(jù)自動儲存、統(tǒng)計、報表自動生成等功能，探索出動車設備精益管理的有效方法。

3 硬件設計

系統(tǒng)硬件總體架構(gòu)包含云服務器、系統(tǒng)防火墻、終端計算機和手機APP移動終端組成，如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)硬件總體架構(gòu)

（1）硬件架構(gòu)的設計原則是系統(tǒng)架構(gòu)簡潔且易于理解，其功能遵循實用性及易用性原則，并具有一定數(shù)據(jù)容錯能力。

（2）硬件設計上充分考慮確保歷史數(shù)據(jù)運行的有效性和正確性。

（3）硬件架構(gòu)符合信息系統(tǒng)二級安全保護的技術(shù)標準，可保障信息安全和系統(tǒng)完全正常運行。

4 軟件設計

4.1 軟件架構(gòu)

圖2 系統(tǒng)軟件采用B/S架構(gòu)

系統(tǒng)軟件采用B/S架構(gòu)，整個系統(tǒng)的運行采用“客戶端瀏覽器+Tomcat應用服務器+后臺數(shù)據(jù)庫模式”，屬于典型的B/S結(jié)構(gòu)，可以使用各種常用的瀏覽器作為終端訪問工具，軟件架構(gòu)如圖2所示。

（1）web層即界面層提供給用戶一個視覺上的界面，通過界面層，用戶輸入數(shù)據(jù)、獲取數(shù)據(jù)。界面層同時也提供一定的安全性，確保用戶不會看到機密的信息。

（2）業(yè)務層（也稱中間層）是系統(tǒng)業(yè)務的邏輯處理層，是界面層和數(shù)據(jù)層的橋梁，它響應界面層的用戶請求，執(zhí)行任務并從數(shù)據(jù)層抓取數(shù)據(jù)，并將必要的數(shù)據(jù)傳送給界面層。

（3）持久層是在系統(tǒng)邏輯層面上，專著于實現(xiàn)數(shù)據(jù)持久化的一個相對獨立的領(lǐng)域(Domain)，把數(shù)據(jù)保存到可掉電式存儲設備中。持久層是負責向（或者從）一個或者多個數(shù)據(jù)存儲器中存儲（或者獲?。?shù)據(jù)的一組類和組件。

（4）數(shù)據(jù)層是定義、維護數(shù)據(jù)的完整性、安全性，它響應邏輯層的請求，訪問數(shù)據(jù)。這一層主要由MySql數(shù)據(jù)庫服務器實現(xiàn)。

4.2 軟件功能和用戶界面

軟件功能主要立足于補充完善EMIS系統(tǒng)不足或缺失的功能，按照界面簡單實用，維護管理方便簡潔的原則進行設計，包含設備管理、設備使用、設備維護、故障管理和系統(tǒng)管理五大模塊。軟件功能拓撲結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 軟件功能拓撲結(jié)構(gòu)

（1）設備管理模塊：實現(xiàn)了所有設備 (包括委外設備、特種設備等)的基本資料錄入，允許用戶一并輸入設備的技術(shù)參數(shù)、動態(tài)生成設備的二維碼等，配合APP掃碼設備上部署二維碼標簽或電子標簽，可快速定位人員位置并讀取設備基本信息。

（2）設備使用模塊：實現(xiàn)設備使用人員作業(yè)標準的管理?？梢罁?jù)作業(yè)指導書對設備點檢標準的項點進行配置，使用人員按APP的引導標準，逐步作業(yè)并填寫點檢記錄。

（3）設備維護模塊：實現(xiàn)對設備巡檢作業(yè)的管理。管理員可依據(jù)作業(yè)指導書對設備巡檢標準的項點進行配置，編制設備巡檢計劃。巡檢人員按APP的引導標準，逐步作業(yè)并填寫巡檢記錄，實現(xiàn)巡檢流程的閉環(huán)管理，使巡檢工作做到作業(yè)有計劃、過程有監(jiān)督、事后有分析。

（4）故障管理模塊：用戶登錄維修管理模塊，掃碼確認要維修的設備并錄入故障描述。系統(tǒng)后臺已錄入常見故障類型，用戶可以直接選擇，不屬于常見類型的可手動輸入。維修人員可通過查看歷史記錄，了解同類故障解決辦法，縮短維修時間。系統(tǒng)自動形成的維修記錄電子檔案，一方面是維修數(shù)據(jù)的匯總，另一方面也是維修經(jīng)驗的積累，可為后人解決疑難故障提供寶貴經(jīng)驗。設備使用、維修的不同階段系統(tǒng)均能自動將當前故障處置進度信息推送給責任人，確保問題得到妥善的處置。設備故障處置流程見圖4。

圖4 設備故障處置流程

（5）系統(tǒng)管理模塊：實現(xiàn)EMIS臺賬基礎(chǔ)信息導入、修改、錄入，設備操作規(guī)程、檢修作業(yè)指導書導入，人員錄入，權(quán)限分配、數(shù)據(jù)備份與恢復等功能。

5 實際應用情況

該系統(tǒng)自2016年12月起在上海動車段投入使用，已成功解決了動車段以往設備管理中現(xiàn)場信息不全不準，數(shù)據(jù)的信息化利用薄弱等問題，使動車段的設備管理更加高效、規(guī)范，效果明顯，受到設備管理使用維護人員的一致好評。