铁路电务段现场作业人员移动工作平台需求分析

任荔娜， 陈艳华

(西安铁路职业技术学院 电子信息学院， 陕西 西安 710071)

0 引言

随着现代化铁路的发展，电务设备作为铁路运输的基础设施，数量越来越多，种类也越来越丰富。电务部门作为保障信号设备安全有效运转而构建的生产组织形式及相应的职能责任体系[1]，要时刻确保信号设备状态良好。那么传统的作业方式将会面临巨大的挑战，因此在信息化的浪潮中电务系统亟需结合物联网、大数据、区块链等新兴技术来提高电务系统的作业效率与可靠性，以科技的力量来提升整个铁路运输效率及安全性。

1 铁路电务维护维修作业现状及问题

目前，铁路电务段各项维护维修工作的具体步骤、规范要求、参数数据和作业标准都必须在段、车间、 工区固定地点进行查询。电务段一线员工的维护维修作业，主要是按照既定的施工计划，由工班长安排完成每日的作业内容，作业时的具体步骤、规范要求、参数数据和作业标准都只能通过记忆来完成。现场作业人员进行设备维护维修作业前、及作业后都只是在纸质登记本上进行登记和销记，这种传统的作业方式不但效率低下，而且相关标准无法在现场进行查询。尤其是铁路大提速以后，行车密度不断增大，电务系统管辖的设备种类和数量更是呈指数型上升，因此，只靠记忆来完成维护维修工作的难度就越来越大。另外电务人员技术水平参差不齐，当现场作业遇到一些复杂的问题时，不能准确地判断出问题，无法及时处理，这不仅降低了工作效率，而且存在一定的安全隐患[2]。

2 铁路电务一线员工移动工作平台概述

铁路电务一线员工移动工作平台(简称平台)是针对电务段一线员工维护维修工作开发的信息化辅助系统。该平台基于移动终端APP或企业微信平台开发，“铁路电务一线员工移动信息化工作平台”它涵盖了功能模块、系统用户管理、数据安全加密和业务流程整合等全生命周期的统一平台。

该平台通过利用大数据分析，整合不同类型、不同应用、不同架构的数据，形成一套完整清晰的数据结构，可从不同维度、不同对象和不同层次来完成用户的工作需求。

电务段室外作业人员通过该平台可以实现如下功能：其一，对工作的分派、记录、作业数据写入及对维护工作的事前、事中、事后的调阅和检查管理；其二，也可以实现对标准维护数据样本的访问，以便于对不同技术深度的一线员工开展现场维护工作；其三，实时对远程现场工作的督查，以保障各项工作的有效落实；其四，形成专家库完成远程现场疑难问题的远程指导。简而言之，通过该平台可以完成对日常设备养护维修作业的实时查询，调阅设备的养护、维修档案并提供作业帮助等多种功能。在统一的平台下，还可以拓展多工种和多种交互查询模块，为电务一线员工移动作业提供实时的、随身的信息化帮助。

3 平台功能详解与实现机制

3.1 平台具体功能，如图1所示。

图1 平台具体功能

3.2 平台各功能详解及实现机制

3.2.1 身份认证

众所周知，在信息系统的生命周期中，会受到各个方面的安全威胁，这些威胁会利用应用环境的脆弱性对应用环境产生不利的影响，例如：假冒、窃听、破坏信息的完整性、抵赖等。而铁路电务一线员工移动工作平台是电务段一线员工维护维修工作的重要系统，故应对不同用户、不同层级数据的访问要加以严密的认证与授权，防止发生对数据的篡改而影响系统的稳定运行。该平台通过引用PKI(公钥密码基础设施)技术，通过企业级CA的部署和数字证书的运用，实现了身份认证、数据的机密性、数据的完整性等相关功能。

3.2.2 作业过程记录

通过平台可以实现对现场作业人员作业全过程进行记录。作业前通过身份信息验证和登录后，平台自动记录登录时间、登录位置和作业时长，作业人员通过平台选择此次分派的维护维修工作或维修对象，记录设备目前状态，例如：张X于X年X月X日X时X分在X位置，1/19WG红光带，对设备进行了何种作业(例如：测试、二级保养)；作业过程记录；作业结果输入，例如轨道电路一级测试各参数值的输入；作业完成后通过平台销记。

3.2.3 作业标准实时查询

通过搭建Presto SQL查询引擎，来完成对作业标准的快速查询，选取Presto架构可对查询的数据直接在内存中完成处理，避免了不必要的磁盘读写和额外的延迟，减少各种查询的端到端响应时间，更有利于移动端数据的处理与展示。利用大数据实时查询技术，可快速提供与维护维修有关的各设备养护维修修程，维修作业的技术档案文件，包括：维修规则，技术标准，业务管理标准，设备技术图纸档案，设备工作参数和设备养护作业记录等。作业人员在现场作业时，可以根据需要实时地对所进行作业的设备的相关标准进行查询，例如正在进行继电器焊接作业的作业人员可以通过平台查看电路图和焊接标准。

3.2.4 设备档案调阅

通过对现有档案进行数字化、结构化和特征化处理，基于XML电子文件封装规范，建立统一标准及流程以规范整个设备档案文件的管理。该平台具备对档案的收集、整理、保管、利用、检索、鉴定、销毁、编研、统计和审批等功能。现场作业人员可以通过平台实时调阅当前所维护维修的设备的档案，包括设备生产厂家、设备上道年限、设备正常无故障时的各项参数、养护维修记录(历次维护维修作业时间、作业内容、故障现象、解决办法)等。平台为现场作业人员提供设备的前后对照依据。

3.2.5 作业指导

平台在对设备档案录入的过程中，不但对档案文件进行了XML封装，同时利用构件接口的描述技术，通过接口描述语言IDL(Interface Description Language)或构件描述语言OCDL(Ontology Based Component Description Language)对不同设备的故障点、特征点、问题之间潜在的关系信息及进行了充分的描述，主动的给出档案之间潜在的关联和组合信息。

这样当现场作业人员遇到比较复杂的维修问题而不能立即做出修复时，可以通过平台的维修帮助功能，输入故障现象，平台通过档案的描述语言，将分散的、孤立的、断续的数据进行分析，发现关联的、综合的、连续的设备变化规律，结合对历史维修数据进行实时智能分析[3]，将给出可能性最大的故障原因、故障设备，并给出对应的处理方法建议，辅助现场作业人员来完成维修作业，降低故障从发生到修复的时间，压缩故障停车时间[4]。

3.2.6 作业数据写入

现场作业人员根据实际作业情况，录入本次养护内容(比如设备的各项测量参数)或维修内容(比如故障现象及处理方法)，以便更新设备数据库。

4 平台特点

4.1 取消纸质登记、销记的作业方式

目前现场作业人员作业前要在纸质登记本上登记，作业完成后要进行销记。这种传统的方式不但费时、造成能源浪费，而且纸质记录不易保存。通过平台来进行身份验证登录、销记等流程，不但环保、易保存而且可以大幅度地提高现场作业人员的工作效率。

4.2 移动作业实时访问

电务段作业区域相对较大，作业地点又比较分散，所以为了满足电务段现场作业人员作业位置移动的特点，平台具有移动化、数字化的特点，移动用户通过手持终端可以进行各种数据的实时访问。

4.3 支持多种格式显示

移动用户可以进行基于图文、音频和视频信息的维护维修数据实时访问和调阅，平台支持多种格式的界面显示和维修维护数据档案写入记录等。

5 总结

通过铁路电务一线员工移动工作平台的搭建，可以为电务段现场作业人员的移动作业提供实时的、随身的信息化帮助。相比于凭记忆获取所维修设备的相关资料，通过平台查询获取到的资料具有更高的可靠性，平台的作业指导使现场作业人员的工作效率得到大幅度地提高。