基于大數(shù)據(jù)平臺的牽引供電管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

柏偉

摘要：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們越來越多的享受著信息時(shí)代的便利，這不僅滿足了人們?nèi)粘Ｐ畔⒔涣鞯男枰?，還可以運(yùn)用在企業(yè)管理之中。對于具有多點(diǎn)，長線、覆蓋面廣的牽引供電系統(tǒng)來說，一套良好的信息化系統(tǒng)可以顯著縮短管理距離，增加管理透明度，有效提升管理效率與時(shí)效性，為構(gòu)筑高效、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的體系提供重要的技術(shù)支持。伴隨著鐵路的改革，信息技術(shù)將為其長足的發(fā)展提供重要支持。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)平臺;牽引供電;信息系統(tǒng)

引言

近些年供電段雖然積極應(yīng)用了相關(guān)信息技術(shù)，也取得了較為豐富的成果，然而在具體實(shí)務(wù)過程依然存在著不同的問題。部分系統(tǒng)在使用一段時(shí)間之后，較早無法適應(yīng)新環(huán)境下的需求;一些系統(tǒng)很難應(yīng)用于多個(gè)平臺，操作具有不方便性;部分系統(tǒng)所應(yīng)用的技術(shù)與工具缺乏適用性，難以進(jìn)行后期的優(yōu)化升級與維護(hù)等等。另一方面，很多供電段主導(dǎo)開發(fā)的信息系統(tǒng)無法做到信息的全面共享，各種數(shù)據(jù)資源無法通過統(tǒng)籌運(yùn)用共享到各項(xiàng)業(yè)務(wù)當(dāng)中去。因此推進(jìn)鐵路信息化的項(xiàng)目建設(shè)，為供電段建立一套完善的信息系統(tǒng)，打造一個(gè)資源共享和信息共享的平臺，建立鐵路信息資源共享機(jī)制，做到充分合理的利用信息，提高鐵路信息化管理水平，提升生產(chǎn)運(yùn)營效率就顯得勢在必行了。

1 鐵路信息化面臨的形勢

供電段是對接觸線、承力索、支柱等基層設(shè)備的維修管理單位，是負(fù)責(zé)給電力機(jī)車供電的重要職能單位，是保證現(xiàn)代化鐵路高速運(yùn)行的關(guān)鍵。對于供電段而言，它的核心工作就是針對牽引供電裝置所涉信息加以管理，在此過程中需要基于相應(yīng)規(guī)律來對其進(jìn)行處理。這類信息主要涉及到牽引供電裝置的運(yùn)行態(tài)、設(shè)備使用歷史、施工等層面的數(shù)據(jù)。通過對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以讓局站領(lǐng)導(dǎo)從整體管理視角來對當(dāng)前的鐵路運(yùn)行情況進(jìn)行綜合分析，并讓相關(guān)的決策更具有正確性。但在現(xiàn)階段，雖然供電段已經(jīng)意識到網(wǎng)絡(luò)大部分的供電設(shè)備管理維護(hù)單位正在積極開展相關(guān)信息、網(wǎng)絡(luò)化升級工作，可是有關(guān)這方面技術(shù)的應(yīng)用大多體現(xiàn)在某個(gè)業(yè)務(wù)或者工作項(xiàng)目之中，所涉及到的工作數(shù)據(jù)相對較少。如今的鐵路供電段分別應(yīng)用了相應(yīng)的網(wǎng)站系統(tǒng)、天窗申報(bào)系統(tǒng)等。這意味著這些系統(tǒng)存在著很多的獨(dú)立性，并沒有一個(gè)綜合性的平臺來對相關(guān)的牽引供電進(jìn)行統(tǒng)一管理。而且這些分立的平臺本身也缺乏兼容性，彼此之間不能進(jìn)行相互對接，使用者在工作時(shí)需要打開多種軟件，而這些軟件對使用者名及密碼往往有著不同的要求，這無形中增加了許多工作量與難度，因此創(chuàng)建一套綜合了各種工作軟件功能的操作系統(tǒng)尤為必要。

2 牽引供電管理信息系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

2.1 開發(fā)環(huán)境的搭建

當(dāng)前，在Window系統(tǒng)之下，融合Apache+Mysql+Perl/PHP/Python這開發(fā)技術(shù)的工具包有很多，其中Easy PHP無疑較為常見，它將這幾種開發(fā)技術(shù)進(jìn)行了融合，同時(shí)還內(nèi)置了較為有用的輔助工具，譬如PHP的Xdebug調(diào)試工具，還有數(shù)據(jù)庫管理工具等，這些工具都不需要進(jìn)行單獨(dú)的配置，主要該工具包成功安裝之后就能自動(dòng)運(yùn)行。這款工具包是由法國學(xué)者所開發(fā)，通過將這幾個(gè)開發(fā)技術(shù)進(jìn)行整合之后，不僅可以一次性完成相關(guān)開發(fā)包的安裝，如Apache等，同時(shí)系統(tǒng)的開發(fā)速度也更為簡單。

2.2 系統(tǒng)的總體策略

2.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

根據(jù)供電段的具體生產(chǎn)實(shí)情，以及鐵總公司所對應(yīng)的供電調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范要求，根據(jù)“段-車間-班組”中的相關(guān)要求，將相關(guān)服務(wù)器配置在對應(yīng)機(jī)關(guān)機(jī)房，然后借助于局域網(wǎng)將路局與不同使用者進(jìn)行連接，使之形成一個(gè)完整個(gè)體，使信息交互成為可能。

在本系統(tǒng)中，選用的是PHP語言來開發(fā)相應(yīng)的WEB服務(wù)器，而在使用者端，則使用了HTML、CSS等工具及Code Igniter框架，保證了系統(tǒng)的開放性、兼容性和跨平臺性。系統(tǒng)采用了“表現(xiàn)層-業(yè)務(wù)層-數(shù)據(jù)層”的三層架構(gòu)。借助于HTML、CSS與Ajax等技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)表現(xiàn)層功能，通過它們開發(fā)的網(wǎng)頁更具有審美性，有助于提升使用者體驗(yàn)。該層主要用來與使用者進(jìn)行交互，可以支持?jǐn)?shù)據(jù)的展示與接收。對于使用者而言，只需要在相應(yīng)的瀏覽器上錄入本系統(tǒng)所對應(yīng)的URL之后，就可以使用本系統(tǒng)。對于他們而言無需關(guān)心本系統(tǒng)的維護(hù)與升級，使得使用者端的應(yīng)用成本顯著降低。

業(yè)務(wù)層位于數(shù)據(jù)層與表現(xiàn)層中間位置，是二者的“溝通橋梁”，而且它也是系統(tǒng)的核心部門，它主要負(fù)責(zé)相關(guān)業(yè)務(wù)規(guī)則與流程的制定，這些都關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求。

對于數(shù)據(jù)層而言，就是負(fù)責(zé)相應(yīng)的數(shù)據(jù)管理，主要可以對數(shù)據(jù)表進(jìn)行增改刪查，本系統(tǒng)使用的是My SQL來對數(shù)據(jù)層進(jìn)行管理，在它完成相關(guān)數(shù)據(jù)處理之后，就能將相關(guān)數(shù)據(jù)回傳至表現(xiàn)層。

這種分層開發(fā)優(yōu)勢體現(xiàn)在：第一，有效減少不同層之間的依賴性，進(jìn)而便于標(biāo)準(zhǔn)化制定;第二，開發(fā)者在開發(fā)某層時(shí)，只需要對其相關(guān)需求進(jìn)行開發(fā)即可，無需關(guān)注其他結(jié)構(gòu)層。第三，可以對原有層進(jìn)行更替，同時(shí)不會對其他功能帶來影響。

2.2.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為三層，將供電處—供電段—車間—工區(qū)間通過骨干網(wǎng)絡(luò)傳輸通道和基層網(wǎng)絡(luò)傳輸通道組成專用網(wǎng)（生產(chǎn)網(wǎng)），移動(dòng)使用者可以通過3G/4G訪問網(wǎng)絡(luò)。

2.2.3 硬件結(jié)構(gòu)

硬件結(jié)構(gòu)分為三層，服務(wù)器部署在供電段和供電處，供電段主要有數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、搶修輔助服務(wù)器以及磁盤陣列，供電處主要有數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、大數(shù)據(jù)處理服務(wù)器以及磁盤陣列;科室、車間、工區(qū)通過 PC 終端訪問服務(wù)器，出差使用者、戶外使用者可通過移動(dòng)終端接入3G/4G網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器進(jìn)行交互;針對信息系統(tǒng)中的實(shí)名認(rèn)證功能，工區(qū)采用指紋儀進(jìn)行認(rèn)證。

2.2.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

對于信息系統(tǒng)而言，數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)極為關(guān)鍵，它是系統(tǒng)的核心，猶如房屋的地基，所以數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的好壞將會對整個(gè)系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)以及相應(yīng)的性能都會帶來極大的作用。為在對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行設(shè)計(jì)之前，就需要對該系統(tǒng)所需要滿足的業(yè)務(wù)需求，所涉及到的數(shù)據(jù)信息，如本系統(tǒng)中所涉及到的不同部門之間的關(guān)聯(lián)性，相關(guān)設(shè)備的屬性，員工信息等都需要進(jìn)行全面細(xì)致的分析。通過對數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)的分析，可以更好的滿足使用者所需要的多元化功能，不但有助于提升數(shù)據(jù)的存儲效率，同時(shí)還能讓數(shù)據(jù)更具有一致性與完整性。

3 結(jié)束語

隨著鐵路事業(yè)的發(fā)展，供電段的管轄范圍在逐步擴(kuò)大與改變，涉及到的線路、設(shè)備等越來越復(fù)雜，如何將本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)與地圖信息相結(jié)合，做到管內(nèi)設(shè)備精準(zhǔn)定位，有待進(jìn)一步研究。隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，各種病毒木馬在網(wǎng)絡(luò)上蔓延，信息系統(tǒng)的安全性能仍有待提高，如何將供電段的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行妥善的加密處理有待解決。

參考文獻(xiàn)

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