列车调度台雨量报警系统的研究和应用

叶小东，郭占峰

（呼和浩特铁路局 调度所，呼和浩特 010057）

列车调度台雨量报警系统的研究和应用

叶小东，郭占峰

（呼和浩特铁路局 调度所，呼和浩特 010057）

阐述一种应用于呼和浩特铁路局调度所列车调度台、能够按照列车调度员实际需要对雨量信息进行实时报警的雨量报警系统。该系统缩短了列车调度员掌握雨量报警信息的时间，便于其在更短时间内采取相应的措施，更大程度地避免或减少水害所产生的安全问题和经济损失。

铁路；列车调度；实时；雨量报警系统

自然灾害是危及行车安全的一种重要隐患，其中，洪水灾害对线路的影响尤其严重。如果能够准确及时地掌握降雨情况，对于线路及行车安全具有重大的意义。随着电子检测技术和计算机技术逐渐应用到生产生活中，使得采集现场雨量信息并通过信息通道传输至铁路局调度所按照雨量的大小进行报警成为可能。为使铁路局列车调度员在第一时间掌握现场雨量报警情况，呼和浩特铁路局调度所与信息化处、信息技术所、铁路局防洪办联合开发了一种能够满足列车调度员需要的普速区段列车调度台雨量报警系统。该系统在铁路防洪应急管理系统的基础上进一步拓展，实现了在调度所列车调度台上的雨量信息实时、准确报警，并对影响范围涉及区段以及限速值进行显示。

1 系统结构

系统包括数据采集、数据存储及应用程序服务器、数据安全平台、雨量报警终端，具体结构如图1所示。

图1 列车调度台雨量报警系统结构图

1.1 数据采集

数据采集设在沿线各监测点，采用水位感应的方式对降雨量进行电子化转换，并将数据传输至服务器和调度所列车调度台。

1.2 数据存储及应用程序服务器

数据存储及应用程序服务器分为外网（互联网）服务器和内网（铁路办公网）服务器两部分，内、外网服务器又分别包括各自的数据库服务器和应用服务器，数据库服务器负责将收集到的雨量信息进行记录存储，应用服务器则负责对数据的处理以及对报警核心功能的实现。

1.3 数据安全平台

数据传输主要由互联网和铁路办公网组成，铁路办公网传输大量与运输生产有关的重要信息，为保证铁路办公网数据的安全，当数据由互联网进入办公网时必须经过数据安全平台进行安全过滤。

1.4 雨量报警终端

雨量报警终端是最终呈现在列车调度员面前的报警输出设备，也是列车调度员登录及进行操作的输入接口，它将来自内网服务器的报警信息转化成报警显示界面、报警声音信息、报警历史信息等内容呈现出来。

2 系统功能

为使得雨量报警系统能够及时有效地对现场雨量信息进行报警，为列车调度员提供全面、准确、易于辨识并不干扰其它工作的实时报警信息，该系统设计时主要从实时性、准确性、声显结合、全面性、易用性、避免干扰等方面进行考虑。因此,系统具有实时报警、准确报警、弹窗和语音报警、全面对报警内容进行显示、按调度台管辖范围报警以及开机自动运行等功能。

2.1 实时报警

采用系统报警的方式，利用信息传输的速度优势，缩短从发生水害到列车调度员掌握情况的时间，为及时采取有效措施争取了时间，从而有利于减小水害的影响。

2.2 准确报警

系统报警时不但能对报警地点进行报警，同时也能够对该地点相关区段以及各区段的限速值进行报警，避免列车调度员因情绪紧张发生疏漏，为调度员提供了发令范围和限速值的参考，提高调度命令的准确性。

2.3 弹窗和语音报警

系统报警采用声显结合的方式，并且将系统报警的级别设计为最高级，无论报警前计算机正在运行什么程序，当系统报警时报警信息会出现在显示的最前端，并且语音也会随之响起，这样即使调度员正在邻台沟通事宜也会在第一时间内听到报警声音并采取处置措施。报警显示内容界面如图2所示。

图2 报警显示界面图

2.4 全面对报警内容进行显示

系统报警时不但对地点进行报警，而且会对报警地点所处的区段范围、报警类别、影响行别以及各区段的线路报警限速值进行警示，如图2中对报警窗口显示的各部分内容的标注。对报警内容的全面显示为列车调度员节省了了解影响范围内线路情况的时间，有利于调度员在更短的时间内下达调度命令以便各现场单位在更短时间进行执行，为抢险保安全争取时间。

2.5 按调度台管辖范围报警避免干扰

系统可对各调度台管辖范围进行区分，当某一地段发生雨量报警时，系统会选择在对该段区域进行指挥的列车调度台进行报警，而其他台则不会报警，这样能够避免报警对非管辖调度台的干扰。

2.6 开机自动运行不对其他操作产生影响

为了系统便于使用，不给调度员带来额外的工作量，在设计时着重对系统的易用性进行了考虑，系统在计算机启动后直接自动启动，无需调度员手工启动程序，避免因调度员忘记启动系统而导致系统不能正常使用。系统运行后自动隐藏于后台，没有报警时无需操作，也不会对调度员的其他作业产生任何影响。

3 系统实现

3.1 开发技术及工具选择

3.1.1 选用Oracle数据库

本系统选用Oracle数据库，它提供了集成的数据解决方案，增强了企业数据的安全性、可伸缩性，更加易于创建、部署和管理。从数据管理层面为雨量报警系统的安全、高效和稳定奠定了基础。

3.1.2 基于Visual Studio开发平台

该系统采用基于Visual Studio开发工具集开发平台，Visual Studio是一套完整的开发工具集，它包含了大量的功能。它主要用于生成ASP.NET Web应用程序、XML Web Services、桌面应用程序和移动应用程序。使用Visual Studio所写的目标代码适用于微软支持的所有平台，包括Microsoft Windows、Windows Mobile、Windows CE、.NET Framework、.NET Compact Framework和Microsoft Silverlight 及Windows Phone，这使得设计出的系统易于维护和拓展，有利于系统的可持续成长。

3.1.3 主体程序采用C#编程语言

本系统主体程序采用C#语言进行开发。C#是微软开发的一种面向对象的编程语言，是微软.NET开发环境的重要组成部分。C#语言简单、功能强大、类型安全，凭借它的许多创新，在保持表示形式的同时，实现了应用程序的快速开发。

3.1.4 Teleric插件结合AJAX技术

Teleric插件从系统的视觉感官上提供了良好的解决方案，其与AJAX技术的结合更进一步方便了系统与操作人员的交互，缩短了页面响应时间，为列车调度员提供更加方便、好用的查询操作界面。

3.2 系统软件编写

3.2.1 系统软件总体流程

雨量报警系统主要由登录及密码修改、系统报警、雨量及报警记录查询3个模块构成。当计算机开机运行后，该系统会自动启动并运行于计算机后台等待调度员操作或报警信息进入数据库，当有报警数据进入数据库时系统运行报警模块，当调度员对系统进行人为操作时，系统根据操作内容的不同运行登录及修改密码模块或雨量及报警记录查询模块，除此以外，系统运行于系统后台，不对调度员其它工作内容产生任何影响。雨量报警系统总体流程如图3所示。

图3 雨量报警系统总体流程图

3.2.2 系统报警流程

报警功能是雨量报警系统的核心功能，其流程如图4所示。当计算机开机运行后，该系统会自动启动并运行于计算机后台，等待报警信息进入数据库。当有报警信息进入数据库时，系统会对数据进行判断，如果为出巡报警时，无需报警通知调度员采取措施，系统再次进入等待状态，等待下一报警信息的到来；如果为限速或封锁报警时，系统会根据报警地点和报警等级进行报警，限速报警时系统还会结合各区段雨量限速数据库内容对限速值进行显示。调度员如不点击销记系统会一直处于报警状态。调度员是否登录不会影响系统的正常报警，但如果未登录销记时系统会提示调度员进行登录，登录后才可以进行销记。对报警进行销记后系统再次进入等待状态。

图4 雨量报警系统报警流程图

3.2.3 系统登录及修改密码流程

销号人信息是报警信息的重要部分，销号人信息的获取通过系统登录获得，当调度员对系统进行登录操作时，系统会对调度员填写的用户名和密码信息进行验证，如果用户名和密码正确则登录成功，否则登录失败，登录成功后系统进入等待状态。只有登录后才可以对密码进行修改，密码修改成功后系统进入等待状态。雨量报警系统登录及修改密码流程图如图5所示。

图5 雨量报警系统登录及修改密码流程图

3.2.4 历史信息查询流程

图6所示为雨量报警系统历史信息查询流程图。调度员可以通过对系统进行操作进行雨量信息历史记录查询、系统报警查询和报警测试情况查询。操作后系统可以结合调度台信息对查询信息进行获取并显示在操作人员面前。信息查询完成后，系统再次进入等待状态。

图6 雨量报警系统历史信息查询流程图

4 系统使用情况

4.1 报警信息传达时间缩短

在该系统使用之前，工务人员或机车乘务员发现线路需要限速或封锁时，将信息传达给驻站值守人员，驻站值守人员在车站运转进行登记，车站值班员按照登记内容向列车调度员汇报，整个过程大概需要3～5 min，在此期间就很有可能发生严重行车安全事故。该系统使用后将时间缩短，为列车调度员采取有效措施争取了宝贵的时间，对于减少水害带来的损失具有巨大作用。

4.2 报警情况

该系统从2013年起在呼和浩特铁路局调度所列车调度台正式使用，使用后经历了2013年、2014年和2015年的汛期，这3年的降雨量较往年有明显增加，特别是在2015年降雨量大幅增加，雨量报警系统发挥了显著作用。

2013年、2014年和2015年发生的雨量限速报警次数分别为28次、31次、70次，发生的雨量封锁报警次数分别为4次、1次、8次，图7所示为呼和浩特铁路局管辖范围内2013年、2014年和2015年限速及封锁情况柱状图。图中红色和蓝色矩形柱分别代表雨量限速报警和封锁报警，矩形柱的高度代表雨量报警次数。

图7 2013年、2014年、2015年管内限速及封锁情况柱状图

5 结束语

雨量报警系统自2013年起正式使用，系统使用后受到了列车调度员和现场工作人员的一致认可和欢迎，该系统提供信息及时、准确、全面，使用简单、方便，有效缩短了从水害发生到采取有效措施的时间，提高了处置效率，减轻了列车调度员的处置压力，有助于提高列车调度员应急处置水平和调度命令的准确性，对安全运输生产具有重要的积极作用。系统于2014年获得了呼和浩特铁路局科学技术进步三等奖。

[1]何伟娜，常建功.Oracle数据库管理与维护实战[M].北京：人民邮电出版社，2014.

[2]（美）霍尔德.Ajax权威指南（影印版）[M].南京：东南大学出版社，2008.

[3]周 峰，王洪玉.计算机软件技术基础[M].北京：化学工业出版社，2005.

责任编辑 陈 蓉

Rainfall Alarming System in train dispatching desk

YE Xiaodong,GUO Zhanfeng
( Dispatching Offce,Hohhot Railway Administration,Hohhot 010057,China)

This article introduced the Rainfall Alarming System which was used in train dispatching desk of Hohhot Railway Administration.The System could alarm for rainfall information in real-time according to the actual needs of the train dispatcher,shorten the time of mastering the rainfall information for the dispatcher.It was convenient for the dispatcher to take corresponding measures in less time,avoid the security problem and reduce the economic loss.

railway;train dispatching;real-time;Rainfall Alarming System

U298.1∶TP39

A

1005-8451（2016）07-0039-04

2015-12-10

叶小东，工程师；郭占峰，工程师。