动车组检修设备养护系统的研究与应用

2019-05-23夏剑敏中国铁路上海局集团有限公司上海动车段

上海铁道增刊 2019年1期

夏剑敏中国铁路上海局集团有限公司上海动车段

1 系统研发背景

高铁动车段生产中使用的机械动力设备具有品种多、价值高、专业化科技含量高以及分布地域广等特点。目前主要依赖铁路总公司的铁路车辆设备管理信息系统（简称EMIS）进行管理，但该系统功能主要集中在设备履历台账和统计报表方面，虽然有涉及设备维修的内容，但其数据是传统的人工回填方式，不仅容易录入出错、追溯困难，而且也无法确保现场数据的真实性。具体的主要表现在：一是包机人维修人填写临修和点巡检数据都是手写纸质台账，数据没有形成电子化，巡检人员是否按计划及要求完成巡检工作、巡检是否到位等，管理者无法及时掌握真实情况；二是设备故障临修信息经常在设备检修与使用人员之间发生传递不畅，互相扯皮，影响设备快速修复的问题；三是历史数据无法得到有效的提炼和应用。

针对上述问题，为提高设备养修质量，有必要对目前的设备管理方式进行深入研究，提出改进的创新方法，实现设备质量高效稳定。

2 改进目标

以提高车辆设备检修维护质量为出发点，围绕互联网+移动智能终端这个核心开发系统，一是提升设备管理对实时性、广域性、真实性把控能力；二是利用电子标签和二维码标签读取技术实现设备定位、台帐信息读取、资料快速检索等，使设备临修、点检、巡检等工作信息互联互通；三是实现设备质量评价、报废鉴定、消息推送、故障预警、数据自动储存、统计、报表自动生成等功能，探索出动车设备精益管理的有效方法。

3 硬件设计

系统硬件总体架构包含云服务器、系统防火墙、终端计算机和手机APP移动终端组成，如图1所示。

图1 系统硬件总体架构

（1）硬件架构的设计原则是系统架构简洁且易于理解，其功能遵循实用性及易用性原则，并具有一定数据容错能力。

（2）硬件设计上充分考虑确保历史数据运行的有效性和正确性。

（3）硬件架构符合信息系统二级安全保护的技术标准，可保障信息安全和系统完全正常运行。

4 软件设计

4.1 软件架构

图2 系统软件采用B/S架构

系统软件采用B/S架构，整个系统的运行采用“客户端浏览器+Tomcat应用服务器+后台数据库模式”，属于典型的B/S结构，可以使用各种常用的浏览器作为终端访问工具，软件架构如图2所示。

（1）web层即界面层提供给用户一个视觉上的界面，通过界面层，用户输入数据、获取数据。界面层同时也提供一定的安全性，确保用户不会看到机密的信息。

（2）业务层（也称中间层）是系统业务的逻辑处理层，是界面层和数据层的桥梁，它响应界面层的用户请求，执行任务并从数据层抓取数据，并将必要的数据传送给界面层。

（3）持久层是在系统逻辑层面上，专著于实现数据持久化的一个相对独立的领域(Domain)，把数据保存到可掉电式存储设备中。持久层是负责向（或者从）一个或者多个数据存储器中存储（或者获取）数据的一组类和组件。

（4）数据层是定义、维护数据的完整性、安全性，它响应逻辑层的请求，访问数据。这一层主要由MySql数据库服务器实现。

4.2 软件功能和用户界面

软件功能主要立足于补充完善EMIS系统不足或缺失的功能，按照界面简单实用，维护管理方便简洁的原则进行设计，包含设备管理、设备使用、设备维护、故障管理和系统管理五大模块。软件功能拓扑结构如图3所示。

图3 软件功能拓扑结构

（1）设备管理模块：实现了所有设备 (包括委外设备、特种设备等)的基本资料录入，允许用户一并输入设备的技术参数、动态生成设备的二维码等，配合APP扫码设备上部署二维码标签或电子标签，可快速定位人员位置并读取设备基本信息。

（2）设备使用模块：实现设备使用人员作业标准的管理。可依据作业指导书对设备点检标准的项点进行配置，使用人员按APP的引导标准，逐步作业并填写点检记录。

（3）设备维护模块：实现对设备巡检作业的管理。管理员可依据作业指导书对设备巡检标准的项点进行配置，编制设备巡检计划。巡检人员按APP的引导标准，逐步作业并填写巡检记录，实现巡检流程的闭环管理，使巡检工作做到作业有计划、过程有监督、事后有分析。

（4）故障管理模块：用户登录维修管理模块，扫码确认要维修的设备并录入故障描述。系统后台已录入常见故障类型，用户可以直接选择，不属于常见类型的可手动输入。维修人员可通过查看历史记录，了解同类故障解决办法，缩短维修时间。系统自动形成的维修记录电子档案，一方面是维修数据的汇总，另一方面也是维修经验的积累，可为后人解决疑难故障提供宝贵经验。设备使用、维修的不同阶段系统均能自动将当前故障处置进度信息推送给责任人，确保问题得到妥善的处置。设备故障处置流程见图4。