設(shè)備運(yùn)維管理系統(tǒng)與信號(hào)故障診斷系統(tǒng)的通信論述

陳犀力

摘 要：本文主要對(duì)設(shè)備運(yùn)維管理系統(tǒng)與信號(hào)故障診斷系統(tǒng)的通信進(jìn)行了研究與分析，首先針對(duì)軌道交通設(shè)備運(yùn)維管理系統(tǒng)進(jìn)行了概述，然后對(duì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行了闡述，最后從業(yè)務(wù)功能及功能頁(yè)面兩個(gè)方面對(duì)系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：設(shè)備運(yùn)維管理系統(tǒng);信號(hào)故障診斷系統(tǒng);通信

中圖分類號(hào)：U284.92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

軌道交通工具運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)是一個(gè)先進(jìn)的軌道交通系統(tǒng)，采用高效實(shí)用的維護(hù)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，以提高電廠運(yùn)行和維護(hù)的效率和標(biāo)準(zhǔn)化，并調(diào)動(dòng)所有員工的積極參與?；诳煽啃裕≧CM）和狀態(tài)評(píng)估（CBM）的現(xiàn)代運(yùn)維技術(shù)在鐵路設(shè)備運(yùn)維和現(xiàn)場(chǎng)需求調(diào)查中的應(yīng)用表明，運(yùn)維人員理論水平較低，缺乏維修經(jīng)驗(yàn)。而通過(guò)信令故障診斷系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)將設(shè)備狀態(tài)和錯(cuò)誤報(bào)警信息轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)運(yùn)維系統(tǒng)，然后進(jìn)行錯(cuò)誤確認(rèn)、閉合錯(cuò)誤發(fā)送和維護(hù)等閉環(huán)操作。但這兩個(gè)系統(tǒng)所處的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不同：信號(hào)錯(cuò)誤診斷系統(tǒng)位于生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)中，作為信號(hào)系統(tǒng)輔助決策支持，在軌道交通設(shè)備運(yùn)行維護(hù)管理中處于管網(wǎng)中。同時(shí)還要在日常巡查中，結(jié)合以往的工作經(jīng)驗(yàn)，在對(duì)設(shè)備表面的故障問(wèn)題進(jìn)行解除的基礎(chǔ)上，合理擴(kuò)大故障排查范圍，并利用重點(diǎn)區(qū)段檢查和內(nèi)部交叉的形式對(duì)設(shè)備線路進(jìn)行全面防護(hù)。本文介紹了一種實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)營(yíng)維護(hù)系統(tǒng)與信號(hào)故障診斷系統(tǒng)之間通信的安全方法，通過(guò)專業(yè)設(shè)備有效提高信號(hào)維護(hù)的及時(shí)性，有效提高信號(hào)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)的質(zhì)量和效率[1]。

1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

1.1 網(wǎng)絡(luò)隔離技術(shù)

參照基于網(wǎng)絡(luò)隔離和安全數(shù)據(jù)交換的發(fā)電機(jī)組雙重系統(tǒng)，在鐵路企業(yè)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)和管理網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行信息交換的過(guò)程中，要嚴(yán)格按照“協(xié)議分離、直接訪問(wèn)和最小化”的原則，并且在信息交換系統(tǒng)中，要充分利用網(wǎng)絡(luò)隔離技術(shù)，進(jìn)而可以為信息交換的安全性提供有效的保障。網(wǎng)絡(luò)隔離與信息交換系統(tǒng)主要的組成部分包括了內(nèi)外部網(wǎng)絡(luò)主機(jī)模塊及交換模塊，在信息交換隔離模塊中，采取了專用的安全芯片，以此可以保證內(nèi)外網(wǎng)傳輸信息方向的可控制性，并且為數(shù)據(jù)信息交換的安全性提供保證。在內(nèi)外網(wǎng)主機(jī)模塊之間，要保證連接層處于分離狀態(tài)，對(duì)TCP協(xié)議/IP等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行了全面封鎖，并利用自定義通信機(jī)制實(shí)現(xiàn)了信息輪渡途中的數(shù)據(jù)交換。

1.2 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

電廠運(yùn)維管理系統(tǒng)和信令故障診斷系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示。信令系統(tǒng)和信令錯(cuò)誤診斷系統(tǒng)都位于生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)中，兩個(gè)系統(tǒng)通過(guò)單線安全隔離。信號(hào)錯(cuò)誤診斷系統(tǒng)接收信號(hào)系統(tǒng)的系統(tǒng)狀態(tài)和錯(cuò)誤信息。接收信號(hào)專家的設(shè)備故障信息，利用信號(hào)診斷系統(tǒng)專家診斷和大數(shù)據(jù)技術(shù)，分析錯(cuò)誤原因并提出解決方案。

接口區(qū)通過(guò)安全隔離門與外網(wǎng)系統(tǒng)連接，并設(shè)置專用防火墻。系統(tǒng)運(yùn)維管理系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)設(shè)計(jì)。操作人員和維修人員可以通過(guò)維修中心或工區(qū)的維修應(yīng)用系統(tǒng)和移動(dòng)終端設(shè)備進(jìn)入平臺(tái)系統(tǒng)，并在維修中心設(shè)置一個(gè)大看板屏幕，顯示系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)信息。

2 功能設(shè)計(jì)

2.1 業(yè)務(wù)功能

1）信令故障診斷系統(tǒng)將設(shè)備臺(tái)帳、數(shù)據(jù)字典、設(shè)備狀態(tài)信息、故障信息和故障診斷信息傳送給系統(tǒng)運(yùn)維系統(tǒng)。由于信號(hào)錯(cuò)誤診斷系統(tǒng)每天發(fā)送的設(shè)備狀態(tài)信息和故障報(bào)警信息量達(dá)到10000條，該接口使用ActiveMQ通信媒體值，并以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（隊(duì)列）的形式發(fā)送。

2）電廠運(yùn)行和維護(hù)管理系統(tǒng)持續(xù)監(jiān)控隊(duì)列中的消息，并處理接收到的信息。系統(tǒng)在監(jiān)聽消息后，分析JSON字符串格式消息的操作和維護(hù)，更新設(shè)備狀態(tài)或錯(cuò)誤報(bào)警的最新信息，以重新發(fā)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，并依賴緩存文件。在出現(xiàn)錯(cuò)誤信息時(shí)就會(huì)發(fā)出報(bào)警，并且在實(shí)時(shí)報(bào)警頁(yè)面中，緩存文件的所有內(nèi)容都將存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。緩存文件寫入成功后，緩存文件清空，運(yùn)維人員可以通過(guò)Ears在歷史數(shù)據(jù)頁(yè)面查詢相應(yīng)的系統(tǒng)錯(cuò)誤信息、錯(cuò)誤確認(rèn)、錯(cuò)誤發(fā)送、錯(cuò)誤維護(hù)等操作。通過(guò)合理運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以統(tǒng)計(jì)評(píng)估錯(cuò)誤信息及訂單信息，并通過(guò)PC終端、移動(dòng)終端和錯(cuò)誤報(bào)告的大屏幕進(jìn)行顯示[2]。

3）在運(yùn)維人員修復(fù)故障后，將WebService的訂單信息發(fā)送給信號(hào)診斷系統(tǒng)發(fā)送。信號(hào)錯(cuò)誤診斷系統(tǒng)利用反饋指令信息，改變錯(cuò)誤診斷知識(shí)庫(kù)并不斷地向數(shù)據(jù)處理流程發(fā)展，如圖3所示。

2.2 功能頁(yè)面

2.2.1 監(jiān)控設(shè)備查詢

主要提供信號(hào)設(shè)備監(jiān)測(cè)信息的查詢，支持車站、專業(yè)、設(shè)備名稱等條件的查詢。

2.2.2 顯示實(shí)時(shí)報(bào)警

實(shí)時(shí)報(bào)警頁(yè)面更新顯示100條故障報(bào)警記錄。每個(gè)數(shù)據(jù)集包含六個(gè)信息元素，包括警報(bào)時(shí)間、級(jí)別、站點(diǎn)、專業(yè)、設(shè)備和警報(bào)描述。

2.2.3 錯(cuò)誤消息處理

錯(cuò)誤警報(bào)頁(yè)面顯示其結(jié)束狀態(tài)錯(cuò)誤警報(bào)為的設(shè)備列表。點(diǎn)擊派工鍵顯示發(fā)貨窗口后，操作維護(hù)人員可以在此頁(yè)面存儲(chǔ)錯(cuò)誤和發(fā)貨單，并將錯(cuò)誤情況、錯(cuò)誤時(shí)間、錯(cuò)誤描述、錯(cuò)誤分析、錯(cuò)誤診斷等信息帶出，然后選擇維修人員完成錯(cuò)誤維護(hù)任務(wù)的分配。故障修復(fù)后，專業(yè)維修人員必須填寫維修工單，操作維修人員必須對(duì)維修工單進(jìn)行確認(rèn)。

2.2.4 統(tǒng)計(jì)報(bào)表

在運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)報(bào)表的過(guò)程中，可以分析故障維修的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并通過(guò)可視化統(tǒng)計(jì)的方式，采集指標(biāo)的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)所統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)，可以了解到各站與子專業(yè)指標(biāo)之間的誤差，通過(guò)詳細(xì)的指標(biāo)體系可以對(duì)故障維修的運(yùn)行狀態(tài)和誤差狀態(tài)的趨勢(shì)分析進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。機(jī)組關(guān)機(jī)流程如圖4所示。

3 總結(jié)

綜上所述，在設(shè)備運(yùn)維管理階段，需要將人為破壞因素作為設(shè)備維護(hù)管理工作的重點(diǎn)管理內(nèi)容，加強(qiáng)對(duì)設(shè)備管理的執(zhí)行力度。如加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)部門與其他部門的溝通和交流，通過(guò)聯(lián)合嚴(yán)查死守的管理手段，以人為破壞設(shè)備管理為核心，對(duì)違法人員和惡意破壞線纜的人員進(jìn)行嚴(yán)肅處理，以此來(lái)保證電力設(shè)施整體安全性的有效提高，為設(shè)備安全可靠運(yùn)行奠定良好的基礎(chǔ)。另外，為了全面降低人為因素對(duì)設(shè)備供電情況的損壞和影響，相關(guān)部門可以在與其他部門聯(lián)合的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)線纜保護(hù)宣傳，提高人們的電力安全法規(guī)的認(rèn)識(shí)，使他們樹立全面參與的輸電設(shè)備保護(hù)理念，從根本上提高輸電設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)質(zhì)量，降低設(shè)備維護(hù)成本投入。現(xiàn)階段，在設(shè)備運(yùn)維管理系統(tǒng)與信號(hào)故障診斷系統(tǒng)的通信當(dāng)中，通過(guò)運(yùn)用數(shù)據(jù)安全隔離的方式，可以為信息交換的安全性提供保障，并且大大提高了信號(hào)維護(hù)的效率，并提升了系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)的質(zhì)量和安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]尚麟宇，馮軍，劉明端，等.鐵路車站調(diào)車作業(yè)安全防護(hù)設(shè)備運(yùn)維管理系統(tǒng)研究[J].鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)，2020，42（02）：62-67.

[2]朱祁，李聰，謝向陽(yáng).設(shè)備運(yùn)維管理系統(tǒng)與信號(hào)故障診斷系統(tǒng)的通信[J].工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置，2019，49（05）：91-93+98.