货场信息管理集成系统的开发与应用

张伯敏 上海铁路局嘉兴车务段

货场信息管理集成系统的开发与应用

张伯敏 上海铁路局嘉兴车务段

论述货场信息管理集成系统设计原理、技术方案、系统功能，为铁路货场内现有各自分散的管理系统依托本系统集成平台，达到有效整合，信息共享和功能联动。

货场设备；控制；开发应用

为适应铁路货运改革和运营管理的需要，建立起铁路货场运营管理体系、设备管理体系和应急保障体系，管好用好铁路货场资源，全面提升铁路运营辅助管理水平。

1 需求分析

目前铁路货场的信息管理处于各自系统互相独立的状态，货场动态不掌握、装卸进度不控制、货物超偏载难控制、道岔信号无联锁、红牌使用远程无显示、平交道口无报警、货场门卫无验货放行设备、货位仓库防盗不落实、照明控制设备落后，对调车作业、装卸作业、人身货物安全的管理难度很大。为此，研发货场信息管理集成系统，使货场信息管理系统，依托于信息管理集成平台，将非联锁道岔防破坏进路、调车线路检查、尽头线作业防撞、车辆防溜管理、手推调车红牌使用申请、平过道口预警、照明控制管理、红牌使用显示、货物验放、自助查询系统、设备故障报修系统等各自独立的子系统，通过信息集成平台，把信息远程显示到行车室或站调室、货运室和派班室，实现对车站货场作业系统间的集中管理和信息共享功能联动，以提高车站作业的安全性。

2 设计技术和原理

首次将货场内现有各自分散的管理系统依托本系统集成平台，达到有效整合，信息共享和功能联动。

2.1 技术原理

系统采用Visual Basic编程，电脑控制软件安装运行在WINDOWS XP操作系统下，通过RS-232通讯口、单片机信息接收及处理电路、输出控制电路组成。系统采用光缆传输、智能识别技术、3G系统及无线编译码发射传输网络技术和ITSM设备智能综合检测子系统（见图1）。

图1 非联锁货场信息管理系统硬件结构图

2.2 程序模块

车站级货场信息管理系统，主要由服务器端软硬件和客户端软硬件两大部分12个子模块组成：存车信息显示模块、道岔位置显示模块、车辆防溜管理模块、手推调车红牌使用申请模块、调车线路检查模块、固定红牌显示模块、货场照明控制模块、平过道口报警模块、视频监控管理模块、过磅衡器管理模块、货场门卫验放模块、信息集成管理模块（见图2）。

图2 非联锁货场信息管理系统控制框图

3 技术方案

系统采用了网络技术、信息技术、无线传输技术，将原有的行车、货运、办公管理等系统的物理集成和信息互联，提供信息的显示、组织管理、实时监控。

3.1 道岔位置显示模块

道岔位置显示模块由道岔定反位采集系统（非联锁信息采集交互控制器的一部分）及软件中的股道显示模块所组成。道岔定反位采集系统实时采集道岔的正反位置信息，通过软件综合判断所接收的数据信息与现场锁定道岔顺序相符时，才股道显示模块则开通对应的股道，并将远程复示到终端服务器（非联锁道岔位置显示器见图3）。

图3 非联锁道岔位置显示器

3.2 固定红牌显示模块

固定红牌显示模块由红牌信号采集系统及软件中的红牌显示模块所组成。红牌信号采集系统实时采集红牌的作业信息，通过软件综合判断所接收的数据信息为红牌作业信息，红牌显示模块则开通对应的红牌，并将信息复示到行车室及货运室（固定红牌显示器见图4）。

图4 固定红牌显示器

3.3 照明控制模块

照明控制模块由照明控制板及软件中的照明控制显示模块组成。照明控制板设在区长室或货运室实时接收远程终端服务器所发送的灯光控制指令，并反馈灯光已开启的信号给远程终端服务器，照明控制显示模块中的对应位置灯光显示为开启状态。

3.4 道口报警模块

平过道口报警模块由平过道报警系统及软件中的道口报警显示模块所组成。平过道报警系统实时采集车列驶入信号，通过软件综合判断所接收的数据信息是否为平过道报警信息相符合，并经过数据加密及光端机调制后远程发送至终端服务器，道口报警显示模块开通对应股道的平过道报警复示。

3.5 视频监控管理模块

视频监控管理模块由安装在货场中的智能高速球式摄像机和远程视频管理软件组成。智能高速球式摄像机向终端服务器发送清晰的实时货场监控画面，同时接收终端服务器的球机控制指令。

3.6 数据库集成管理模块

数据库集成管理模块是本系统实现数据交互、数据处理及存储的核心模块。通过安装在终端服务器的SQL数据库对本系统中所包含的道岔定反位信息、红牌信息、平过道报警信息、照明信息、GPS时间、门卫道闸信息、视频监控信息等数据进行分类、分表保存及调取。各客户端软件通过局域网镜像调取远程数据，同时将各自的控制指令通过数据库集成管理模块传输到前端硬件设备平台上显示，实现了远程控制及远程查看（货场信息管理系统显示终端见图5）。

图5 货场信息管理系统显示终端

4 系统的主要功能

（1）系统实现了GPS定位功能，在车列接近预警作业人员（含速度、距离同步动态显示），传感器冗余配置，高清视频、作业视频中嵌入“远程监督”、“违章侦测”，3G网络视频监控，GPS获取时间，实时监控和录制现场音视频资料，并具有多点画面切换和现场作业回放功能。促进货装作业、调车作业的检测手段大大加强，可以掌握及分析作业群体的安全现状和变化趋势，是调车、货装作业安全管理的重大变革。

（2）系统对铁路货场的道路实行智能化管理，实现车辆行使速度的提示、道口和平过道作业车列接近喇叭报警、灯光显示和语音提示、作业监控，车列自动停车、远程监控等综合性管理功能。

（3）系统实现了固定式防护红牌、道岔定反位采集系统实时采集道岔的正反位置信息，并经过数据加密及光端机调制后远程发送至终端服务器，复示在大屏上，实现调车人员作业线路检查的远程监控记录。

（4）照明控制板设在区长室或货运室实时接收远程终端服务器所发送的灯光控制指令，并判断指令开启照明灯光的位置，照明控制显示。

（5）系统采用视频压缩算法、流媒体视频数据压缩技术和3G无线传输网络解决方案，整合3G数据通讯功能和数字视频编码功能，把摄像机图像经过视频压缩编码模块压缩，通过智能无线通讯终端发射到3G网络，实现视频数据的交互、发送/接收、加解密、加解码，链路的控制维护等功能。

（6）系统实现了调车作业线路检查记录、车辆防溜显示管理、手推调车红牌使用申请模块、非联锁道岔防破坏进路、尽头线作业防撞。

（7）系统内设有的设备双路管家，对设备故障自动诊断网络化监控管理等功能。能实现中心服务器全程记录现场设备维护和故障处理的所有过程。

5 现场应用效果

（1）高度集成。通过建立各系统集成的生产组织模式，整合现场作业控制、运输组织管理、维护保障等相关系统生产资源要素，建立高度集成、信息共享和功能联动的系统。

（2）作业管理。可识别多种信号的输入，并通过集成管理系统软件将对应的信号转换成软件上道岔、红牌、平交道报警等设备的工作状态，便于值班人员、调度人员、货场工作人员直观的了解货场中各设备的工作状态及当前的工作任务。

（3）可远程控制照明设备及货场道闸的开启或关闭，并通过集成管理系统软件将对应设备的开启、关闭状态在软件上显示出来。大大减轻了货场工作人员的工作量，节省了货场装卸作业的工作时间。

（4）信息传输采取加密编码处理技术。通过传感器信息采集交换控制器处理，经光端机、光缆传输给远程终端机，实时显示站场内的作业信息和管理信息。应用信息加密编码处理和编码无线发射技术，达到系统无线通信的良好及稳定效果。

（5）采用国内先进的网络监控技术，实现远程接收及显示货场监控画面，远程控制货场监控摄像机的运动，达到全方位监控货场装卸作业、货仓管理的目

的。

（6）虚拟云技术及互联网交互技术的应用，可以实现车务段内任意计算机均可登录及访问站场信息集成管理系统，了解当前站场的工作情况、设备状态等，真正实现了综合管理、实时掌握货场动态、控制装卸进度、远程调度。同时，与现有TIMS车站系统相连接，实现货票系统、货运营销系统、货车追踪系统、确报系统、货运调度系统和集装箱追踪系统均有接口，实现货车追踪信息、货物班列、危险品运输、运价、保价等信息的实时查询，以及货运网上受理、到发货物追踪查询、运价查询、货代服务、信息发布与反馈等功能，通过互联网实现了铁路与客户间的信息交互，具有较好的实用、实效性，满足铁路内外客户办理货运业务、了解货运信息的需求。以及实现货场进出货作业、货位管理，以及货场门卫自动验放管理，建立ITSM综合监控管理系统，提供了条件。

6 结束语

该系统能极大提高车站货场管理质量和效率，达到了良好的实用效果和经济效益：①该项目能使调车作业的全过程可视化，促进调车作业的检测手段大大加强，可以掌握及分析作业群体的安全现状和变化趋势，是调车安全管理的重大变革。②对铁路道口和平过道作业车列接近预警、监控、作业智能化监控、远程指挥管理等方面提供了综合性解决方案。③系统平台内的设备管家，能实现中心服务器全程记录现场设备维护和故障处理的所有过程，对设备故障自动诊断网络化监控管理等功能。④车列接近预警作业人员（含速度、距离同步动态显示），传感器冗余配置，高清视频、作业视频中嵌入“远程监督”、“违章侦测”，3G网络视频监控，GPS获取时间，实时监控和录制现场音视频资料，并具有多点画面切换和现场作业回放功能。⑤采用视频压缩算法、流媒体视频数据压缩技术和3G无线传输网络解决方案，整合3G数据通讯功能和数字视频编码功能，把摄像机图像经过视频压缩编码模块压缩，通过智能无线通讯终端发射到3G网络，实现视频数据的交互、发送/接收、加解密、加解码，链路的控制维护等功能。

货场信息管理集成系统的研发，将为铁路货场内现有各自分散的管理系统依托本系统集成平台，达到有效整合，信息共享和功能联动。既实现了各系统的有序控制和有效管理，实现实时的提示、显示和警示，又为一线职工和技术管理人员搭建了模拟操作学习、练习和考核的平台，为提高系统内的作业人员的实际动手能力和非正常应急处置能力提供了有效的培训和临场演练手段的保障。

责任编辑：万宝安

来稿日期：2015-02-11