LKJ设备运行监测管理系统开发的探讨

2016-03-28傅友亮上海铁路局电务处

上海铁道增刊 2016年4期

傅友亮上海铁路局电务处

LKJ设备运行监测管理系统开发的探讨

傅友亮上海铁路局电务处

LKJ设备运行监测管理系统 (LMD)通过采用TSC设备，建立互联网环境中云数据中心的数据接收、处理、分发机制等，实现LKJ设备运行状态和数据版本运用状态的实时监测和管理，并为铁路运输及相关作业提供管理信息支持，确保LKJ系统设备的稳定运行和安全风险的有效管控。

LKJ设备；实时监测；LKJ版本监测；LKJ远程换装；电务安全监控技术

1 概述

随着长交路、列车持续高速度、单司机值乘、连续密集追踪间隔等新的列车运行特点产生，传统的LKJ设备管理模式和技术手段难以适应新的形势发展需要，按照“电务安全监控技术体系规划”和为铁路运输及相关作业提供管理信息支持的要求，开发LKJ设备运行监测管理系统（LMD），连接各种机车车载设备，采集列车运行状态信息、转储在途列车监控全程记录文件、采集机车LKJ版本信息等，采用GPRS/3G技术实现数据的远程无线实时传输，对机车运行情况、LKJ版本换装情况、车载设备运转情况等的动态监测、跟踪，实现对LKJ系统设备的动态监控管理，对LKJ系统稳定运行和防范安全风险具有积极作用。命、状态、维修历史）、统计查询备品库存状况。

系统采用RFID近场通信技术以及条码识别技术搭建电务车载设备车间物联网平台，在板件上安装RFID电子识别标签或条形码，实现设备运用状态、修程状态及使用寿命等信息追踪与管理。

2.2 LKJ版本监测预警系统

LKJ版本监测预警系统对LKJ基础数据换装过程进行了全面的监测、预警和卡控，实现了“机车在用版本号实时显示、版本变化实时传输、版本异常地面实时报警、版本异常车上实时报警、机车位置实时追踪”等五大功能，有力的保障了换装工作的安全正确进行。

根据应用需求，在路局信息处设置通信服务器、数据服务器，完成在线机车信息传输、LKJ版本预警信息传输及信息存储功能；在电务处设置版本监测预警服务器，完成LKJ数据版本校核、预警功能。如图1所示。

2 实现方案

根据LKJ安全生产管理中的实际情况，LKJ设备运行监测管理系统(LMD)主要包括以下子系统：电务标准化车载设备生产管理信息系统、LKJ版本监测预警系统、LKJ远程换装系统、LKJ车载设备生产管理系统。各系统的实现方案如下：

2.1 电务标准化车载设备生产管理信息系统

车载设备智能管理是实现设备运用状态、修程状态及使用寿命等信息追踪与管理的重要设备。依托段数据库，构建电务标准化车载设备生产管理信息系统，实现了电务车载设备（板件级设备）从落车（或新品）→检修→入库→上车（或返厂）的全部生命周期有效的管理，达到能随时定位设备位置、制定设备检修计划、监控检修状况、查看设备质量信息（寿

1 系统架构图

2.3 LKJ远程换装系统

LKJ远程换装系统主要是实现对LKJ2000监控装置（LKJ监控主机和LKJ监控屏显）数据或程序进行远程换装。系统内主要包含六个部分：服务器、地面终端、作业通主机、LMD车载设备主机、LKJ远程换装装置、LKJ2000监控装置。它们共同完成系统的整体功能。

针对数据换装，系统内包含了两种实现方式：

（1）远程换装模式。首先将待换装的数据文件，拷入地面终端，然后操作地面终端软件，将文件通过以太网发给服务器，由服务器通过3G网络发送给需要换装车辆上的LMD车载设备。LMD车载设备再通过以太网，将文件发送给LKJ远程换装装置。若对LKJ2000主机换装，则通过USB总线发送给LKJ2000主机实现数据换装。若对LKJ2000主机屏显换装，则通过CAN总线发送给LKJ2000主机外CAN，实现对LKJ2000主机屏显的数据换装。

（2）近距离换装模式。首先将待换装的数据文件，拷入作业通主机，然后作业通主机通过WIFI无线传输方式，将文件传输给LKJ远程换装装置。若对LKJ2000主机换装，则通过USB总线发送给LKJ2000主机实现数据换装。若对LKJ2000主机屏显换装，则通过CAN总线发送给LKJ2000主机外CAN，实现对LKJ2000主机屏显的数据换装。系统在进行数据换装工作时，系统内的地面终端软件或作业通主机软件能够实时监控被换装车辆内LKJ2000主机和屏显的数据换装进程、结果等。

2.4 LKJ车载设备生产管理系统

LKJ车载设备生产管理系统是提供给检测工区、检修人员、库修人员、换装卡控人员使用，重点关注不同岗位人员对文件转储、配件管理、版本管理的工作流处理。如图2所示。

图2 生产管理系统

3 LMD系统功能

3.1 设备监测功能

系统可实现对LKJ及相关设备的实时状态监测，以及故障项点监测分析功能。监测的信息内容如下：

（1）LKJ设备信息：软件版本和硬件通道信息。

（2）TSC信息：GPS模块状态、卫星数；外围通信接口状态（以太网、RS485、CAN等）；WLAN无线模块状态；软件版本；型号；设备厂家。

（3）LKJ版本信息：监控软件、数据版本、彩显版本、地面信息处理、通信板、扩展通信板。

（4）设备质量类：单机运行、限速突降、复位、通信、关机、速度、管压、机车信号灭灯、缸压变化、制动、轮径变化、单板故障、硬件复位。

（5）检修参数类：时钟跳变、轮径突变、机车型号修改、机车号修改、装置号修改、柴机脉冲数修改、速度表量程修改、机车AB节修改。

（6）行车类：途中超速、途中常用、途中紧急、途中管压为零、区间停车、区间开车。

（7）版本作业：漏换装、错换版本、换装点(途中)报警、特定车次/机车报警、换装点(库内)报警、提前换报警、版本异常、非运用转运用预警、遗留未换机车预警、超范围换装。

3.2 列车运行状态监测

（1）机车/动车组定位追踪。系统基于GPS/BD结合LKJ基础数据实现列车定位技术实时追踪机车/动车组位置，列车/机车定位需要定位到铁路线路（分上下行）、车站股道内。机车/动车组定位追踪采用GIS地图方式进行展示，定位追踪时在地图上实时进行机车位置移动，且显示机车信息（机车型号、机车号、AB节、车次等）。并可根据机车位置，显示机车的途中、库内、出入库分布状态。

（2）列车运行状态实时查询。系统能实时查询到列车运行相关的状态信息。信息包括：参数类信息（机车配属机务段(动车段)、机车型号、机车号、AB节、机车编号）、值乘类信息（值乘司机工号、列车车次、编组、车速等级、始发站信息）、运行状态类信息（列车运行速度、当前限制速度、列车所在位置、机车信号显示、前方信号机编号、机车运行工况、列车制动主管压力、柴油机转速、状态发生时间、制动输出状态）、支线提示信息等，并将获取的列车运行状态信息传输到监测分析服务器。

（3）列车运行曲线复示。系统可以在地面实时复示LKJ显示器的列车运行曲线，并同时允许对列车在指定时间段内的运行曲线进行回放显示。

3.3 数据下载和实时分析

（1）远程数据下载。系统可通过移动无线网络远程下载LKJ运行记录文件，并可对下载的记录文件进行实时分析处理。系统可采用自动缓存、闲时下载等多种机制保证记录文件下载速度和即时性。

系统用户通过地面终端软件，发送远程数据文件下载命令，车载装置接收到地面的命令后，通过车地远程无线通信网络，将相应的LKJ记录文件传输至地面。

（2）WLAN网络数据下载。系统可通过WLAN在机务段库内无线转储LKJ记录文件。采用TCP/UDP/FTP通信技术实现与LMD车载主机进行交互通信，实现LKJ记录文件的入库的无线自动转储。主要功能包括：显示WLAN覆盖范围内所有在线机车列表；自动转储LKJ记录文件，同时具备人工选择转储功能；对转储的文件自动分发处理。

（3）数据分发。系统应具备将远程下载及WLAN无线局域网下载的数据记录文件，通过内部网络转发至相关的业务系统的功能，以供其质量分析系统及机务运用分析系统调用分析使用。文件分发的机制可采用FTP或SOCKET方式将文件转发至指定业务系统服务器。

3.4 版本监测

（1）换装计划接口。具有通过换装计划管理系统接口获取版本换装计划数据和通过模板批量导入换装计划数据的功能。

（2）换装监测。根据换装管理系统提供的换装计划和换装计划完成情况两部分数据，再结合LMD车载提供的实时版本信息销号数据，实现对换装作业过程的监测；以表格和图的形式予以展现，按计划换、已换装、已销号三个过程进行动态监测。

（3）版本监控。在换装计划起止时间之外的，判断车上LKJ最新版本和车载实时上报的版本是否一致，如不一致，则给出报警；在换装计划起止时间之内的，根据计划启用时间，结合车计划应换版本和车载实时上报版本在启用时间段是否与预定版本一致，如不一致则给出报警；在车接近临时换装点后，如在离开临时换装点并且没有换装，则给出提示。