葉小東，郭占峰

（呼和浩特鐵路局 調(diào)度所，呼和浩特 010057）

列車調(diào)度臺雨量報警系統(tǒng)的研究和應(yīng)用

葉小東，郭占峰

（呼和浩特鐵路局 調(diào)度所，呼和浩特 010057）

闡述一種應(yīng)用于呼和浩特鐵路局調(diào)度所列車調(diào)度臺、能夠按照列車調(diào)度員實際需要對雨量信息進(jìn)行實時報警的雨量報警系統(tǒng)。該系統(tǒng)縮短了列車調(diào)度員掌握雨量報警信息的時間，便于其在更短時間內(nèi)采取相應(yīng)的措施，更大程度地避免或減少水害所產(chǎn)生的安全問題和經(jīng)濟(jì)損失。

鐵路；列車調(diào)度；實時；雨量報警系統(tǒng)

自然災(zāi)害是危及行車安全的一種重要隱患，其中，洪水災(zāi)害對線路的影響尤其嚴(yán)重。如果能夠準(zhǔn)確及時地掌握降雨情況，對于線路及行車安全具有重大的意義。隨著電子檢測技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)逐漸應(yīng)用到生產(chǎn)生活中，使得采集現(xiàn)場雨量信息并通過信息通道傳輸至鐵路局調(diào)度所按照雨量的大小進(jìn)行報警成為可能。為使鐵路局列車調(diào)度員在第一時間掌握現(xiàn)場雨量報警情況，呼和浩特鐵路局調(diào)度所與信息化處、信息技術(shù)所、鐵路局防洪辦聯(lián)合開發(fā)了一種能夠滿足列車調(diào)度員需要的普速區(qū)段列車調(diào)度臺雨量報警系統(tǒng)。該系統(tǒng)在鐵路防洪應(yīng)急管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步拓展，實現(xiàn)了在調(diào)度所列車調(diào)度臺上的雨量信息實時、準(zhǔn)確報警，并對影響范圍涉及區(qū)段以及限速值進(jìn)行顯示。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲及應(yīng)用程序服務(wù)器、數(shù)據(jù)安全平臺、雨量報警終端，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 列車調(diào)度臺雨量報警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

1.1 數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集設(shè)在沿線各監(jiān)測點，采用水位感應(yīng)的方式對降雨量進(jìn)行電子化轉(zhuǎn)換，并將數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)器和調(diào)度所列車調(diào)度臺。

1.2 數(shù)據(jù)存儲及應(yīng)用程序服務(wù)器

數(shù)據(jù)存儲及應(yīng)用程序服務(wù)器分為外網(wǎng)（互聯(lián)網(wǎng)）服務(wù)器和內(nèi)網(wǎng)（鐵路辦公網(wǎng)）服務(wù)器兩部分，內(nèi)、外網(wǎng)服務(wù)器又分別包括各自的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器負(fù)責(zé)將收集到的雨量信息進(jìn)行記錄存儲，應(yīng)用服務(wù)器則負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)的處理以及對報警核心功能的實現(xiàn)。

1.3 數(shù)據(jù)安全平臺

數(shù)據(jù)傳輸主要由互聯(lián)網(wǎng)和鐵路辦公網(wǎng)組成，鐵路辦公網(wǎng)傳輸大量與運輸生產(chǎn)有關(guān)的重要信息，為保證鐵路辦公網(wǎng)數(shù)據(jù)的安全，當(dāng)數(shù)據(jù)由互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入辦公網(wǎng)時必須經(jīng)過數(shù)據(jù)安全平臺進(jìn)行安全過濾。

1.4 雨量報警終端

雨量報警終端是最終呈現(xiàn)在列車調(diào)度員面前的報警輸出設(shè)備，也是列車調(diào)度員登錄及進(jìn)行操作的輸入接口，它將來自內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器的報警信息轉(zhuǎn)化成報警顯示界面、報警聲音信息、報警歷史信息等內(nèi)容呈現(xiàn)出來。

2 系統(tǒng)功能

為使得雨量報警系統(tǒng)能夠及時有效地對現(xiàn)場雨量信息進(jìn)行報警，為列車調(diào)度員提供全面、準(zhǔn)確、易于辨識并不干擾其它工作的實時報警信息，該系統(tǒng)設(shè)計時主要從實時性、準(zhǔn)確性、聲顯結(jié)合、全面性、易用性、避免干擾等方面進(jìn)行考慮。因此,系統(tǒng)具有實時報警、準(zhǔn)確報警、彈窗和語音報警、全面對報警內(nèi)容進(jìn)行顯示、按調(diào)度臺管轄范圍報警以及開機(jī)自動運行等功能。

2.1 實時報警

采用系統(tǒng)報警的方式，利用信息傳輸?shù)乃俣葍?yōu)勢，縮短從發(fā)生水害到列車調(diào)度員掌握情況的時間，為及時采取有效措施爭取了時間，從而有利于減小水害的影響。

2.2 準(zhǔn)確報警

系統(tǒng)報警時不但能對報警地點進(jìn)行報警，同時也能夠?qū)υ摰攸c相關(guān)區(qū)段以及各區(qū)段的限速值進(jìn)行報警，避免列車調(diào)度員因情緒緊張發(fā)生疏漏，為調(diào)度員提供了發(fā)令范圍和限速值的參考，提高調(diào)度命令的準(zhǔn)確性。

2.3 彈窗和語音報警

系統(tǒng)報警采用聲顯結(jié)合的方式，并且將系統(tǒng)報警的級別設(shè)計為最高級，無論報警前計算機(jī)正在運行什么程序，當(dāng)系統(tǒng)報警時報警信息會出現(xiàn)在顯示的最前端，并且語音也會隨之響起，這樣即使調(diào)度員正在鄰臺溝通事宜也會在第一時間內(nèi)聽到報警聲音并采取處置措施。報警顯示內(nèi)容界面如圖2所示。

圖2 報警顯示界面圖

2.4 全面對報警內(nèi)容進(jìn)行顯示

系統(tǒng)報警時不但對地點進(jìn)行報警，而且會對報警地點所處的區(qū)段范圍、報警類別、影響行別以及各區(qū)段的線路報警限速值進(jìn)行警示，如圖2中對報警窗口顯示的各部分內(nèi)容的標(biāo)注。對報警內(nèi)容的全面顯示為列車調(diào)度員節(jié)省了了解影響范圍內(nèi)線路情況的時間，有利于調(diào)度員在更短的時間內(nèi)下達(dá)調(diào)度命令以便各現(xiàn)場單位在更短時間進(jìn)行執(zhí)行，為搶險保安全爭取時間。

2.5 按調(diào)度臺管轄范圍報警避免干擾

系統(tǒng)可對各調(diào)度臺管轄范圍進(jìn)行區(qū)分，當(dāng)某一地段發(fā)生雨量報警時，系統(tǒng)會選擇在對該段區(qū)域進(jìn)行指揮的列車調(diào)度臺進(jìn)行報警，而其他臺則不會報警，這樣能夠避免報警對非管轄調(diào)度臺的干擾。

2.6 開機(jī)自動運行不對其他操作產(chǎn)生影響

為了系統(tǒng)便于使用，不給調(diào)度員帶來額外的工作量，在設(shè)計時著重對系統(tǒng)的易用性進(jìn)行了考慮，系統(tǒng)在計算機(jī)啟動后直接自動啟動，無需調(diào)度員手工啟動程序，避免因調(diào)度員忘記啟動系統(tǒng)而導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常使用。系統(tǒng)運行后自動隱藏于后臺，沒有報警時無需操作，也不會對調(diào)度員的其他作業(yè)產(chǎn)生任何影響。

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1 開發(fā)技術(shù)及工具選擇

3.1.1 選用Oracle數(shù)據(jù)庫

本系統(tǒng)選用Oracle數(shù)據(jù)庫，它提供了集成的數(shù)據(jù)解決方案，增強(qiáng)了企業(yè)數(shù)據(jù)的安全性、可伸縮性，更加易于創(chuàng)建、部署和管理。從數(shù)據(jù)管理層面為雨量報警系統(tǒng)的安全、高效和穩(wěn)定奠定了基礎(chǔ)。

3.1.2 基于Visual Studio開發(fā)平臺

該系統(tǒng)采用基于Visual Studio開發(fā)工具集開發(fā)平臺，Visual Studio是一套完整的開發(fā)工具集，它包含了大量的功能。它主要用于生成ASP.NET Web應(yīng)用程序、XML Web Services、桌面應(yīng)用程序和移動應(yīng)用程序。使用Visual Studio所寫的目標(biāo)代碼適用于微軟支持的所有平臺，包括Microsoft Windows、Windows Mobile、Windows CE、.NET Framework、.NET Compact Framework和Microsoft Silverlight 及Windows Phone，這使得設(shè)計出的系統(tǒng)易于維護(hù)和拓展，有利于系統(tǒng)的可持續(xù)成長。

3.1.3 主體程序采用C#編程語言

本系統(tǒng)主體程序采用C#語言進(jìn)行開發(fā)。C#是微軟開發(fā)的一種面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，是微軟.NET開發(fā)環(huán)境的重要組成部分。C#語言簡單、功能強(qiáng)大、類型安全，憑借它的許多創(chuàng)新，在保持表示形式的同時，實現(xiàn)了應(yīng)用程序的快速開發(fā)。

3.1.4 Teleric插件結(jié)合AJAX技術(shù)

Teleric插件從系統(tǒng)的視覺感官上提供了良好的解決方案，其與AJAX技術(shù)的結(jié)合更進(jìn)一步方便了系統(tǒng)與操作人員的交互，縮短了頁面響應(yīng)時間，為列車調(diào)度員提供更加方便、好用的查詢操作界面。

3.2 系統(tǒng)軟件編寫

3.2.1 系統(tǒng)軟件總體流程

雨量報警系統(tǒng)主要由登錄及密碼修改、系統(tǒng)報警、雨量及報警記錄查詢3個模塊構(gòu)成。當(dāng)計算機(jī)開機(jī)運行后，該系統(tǒng)會自動啟動并運行于計算機(jī)后臺等待調(diào)度員操作或報警信息進(jìn)入數(shù)據(jù)庫，當(dāng)有報警數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)庫時系統(tǒng)運行報警模塊，當(dāng)調(diào)度員對系統(tǒng)進(jìn)行人為操作時，系統(tǒng)根據(jù)操作內(nèi)容的不同運行登錄及修改密碼模塊或雨量及報警記錄查詢模塊，除此以外，系統(tǒng)運行于系統(tǒng)后臺，不對調(diào)度員其它工作內(nèi)容產(chǎn)生任何影響。雨量報警系統(tǒng)總體流程如圖3所示。

圖3 雨量報警系統(tǒng)總體流程圖

3.2.2 系統(tǒng)報警流程

報警功能是雨量報警系統(tǒng)的核心功能，其流程如圖4所示。當(dāng)計算機(jī)開機(jī)運行后，該系統(tǒng)會自動啟動并運行于計算機(jī)后臺，等待報警信息進(jìn)入數(shù)據(jù)庫。當(dāng)有報警信息進(jìn)入數(shù)據(jù)庫時，系統(tǒng)會對數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，如果為出巡報警時，無需報警通知調(diào)度員采取措施，系統(tǒng)再次進(jìn)入等待狀態(tài)，等待下一報警信息的到來；如果為限速或封鎖報警時，系統(tǒng)會根據(jù)報警地點和報警等級進(jìn)行報警，限速報警時系統(tǒng)還會結(jié)合各區(qū)段雨量限速數(shù)據(jù)庫內(nèi)容對限速值進(jìn)行顯示。調(diào)度員如不點擊銷記系統(tǒng)會一直處于報警狀態(tài)。調(diào)度員是否登錄不會影響系統(tǒng)的正常報警，但如果未登錄銷記時系統(tǒng)會提示調(diào)度員進(jìn)行登錄，登錄后才可以進(jìn)行銷記。對報警進(jìn)行銷記后系統(tǒng)再次進(jìn)入等待狀態(tài)。

圖4 雨量報警系統(tǒng)報警流程圖

3.2.3 系統(tǒng)登錄及修改密碼流程

銷號人信息是報警信息的重要部分，銷號人信息的獲取通過系統(tǒng)登錄獲得，當(dāng)調(diào)度員對系統(tǒng)進(jìn)行登錄操作時，系統(tǒng)會對調(diào)度員填寫的用戶名和密碼信息進(jìn)行驗證，如果用戶名和密碼正確則登錄成功，否則登錄失敗，登錄成功后系統(tǒng)進(jìn)入等待狀態(tài)。只有登錄后才可以對密碼進(jìn)行修改，密碼修改成功后系統(tǒng)進(jìn)入等待狀態(tài)。雨量報警系統(tǒng)登錄及修改密碼流程圖如圖5所示。

圖5 雨量報警系統(tǒng)登錄及修改密碼流程圖

3.2.4 歷史信息查詢流程

圖6所示為雨量報警系統(tǒng)歷史信息查詢流程圖。調(diào)度員可以通過對系統(tǒng)進(jìn)行操作進(jìn)行雨量信息歷史記錄查詢、系統(tǒng)報警查詢和報警測試情況查詢。操作后系統(tǒng)可以結(jié)合調(diào)度臺信息對查詢信息進(jìn)行獲取并顯示在操作人員面前。信息查詢完成后，系統(tǒng)再次進(jìn)入等待狀態(tài)。

圖6 雨量報警系統(tǒng)歷史信息查詢流程圖

4 系統(tǒng)使用情況

4.1 報警信息傳達(dá)時間縮短

在該系統(tǒng)使用之前，工務(wù)人員或機(jī)車乘務(wù)員發(fā)現(xiàn)線路需要限速或封鎖時，將信息傳達(dá)給駐站值守人員，駐站值守人員在車站運轉(zhuǎn)進(jìn)行登記，車站值班員按照登記內(nèi)容向列車調(diào)度員匯報，整個過程大概需要3～5 min，在此期間就很有可能發(fā)生嚴(yán)重行車安全事故。該系統(tǒng)使用后將時間縮短，為列車調(diào)度員采取有效措施爭取了寶貴的時間，對于減少水害帶來的損失具有巨大作用。

4.2 報警情況

該系統(tǒng)從2013年起在呼和浩特鐵路局調(diào)度所列車調(diào)度臺正式使用，使用后經(jīng)歷了2013年、2014年和2015年的汛期，這3年的降雨量較往年有明顯增加，特別是在2015年降雨量大幅增加，雨量報警系統(tǒng)發(fā)揮了顯著作用。

2013年、2014年和2015年發(fā)生的雨量限速報警次數(shù)分別為28次、31次、70次，發(fā)生的雨量封鎖報警次數(shù)分別為4次、1次、8次，圖7所示為呼和浩特鐵路局管轄范圍內(nèi)2013年、2014年和2015年限速及封鎖情況柱狀圖。圖中紅色和藍(lán)色矩形柱分別代表雨量限速報警和封鎖報警，矩形柱的高度代表雨量報警次數(shù)。

圖7 2013年、2014年、2015年管內(nèi)限速及封鎖情況柱狀圖

5 結(jié)束語

雨量報警系統(tǒng)自2013年起正式使用，系統(tǒng)使用后受到了列車調(diào)度員和現(xiàn)場工作人員的一致認(rèn)可和歡迎，該系統(tǒng)提供信息及時、準(zhǔn)確、全面，使用簡單、方便，有效縮短了從水害發(fā)生到采取有效措施的時間，提高了處置效率，減輕了列車調(diào)度員的處置壓力，有助于提高列車調(diào)度員應(yīng)急處置水平和調(diào)度命令的準(zhǔn)確性，對安全運輸生產(chǎn)具有重要的積極作用。系統(tǒng)于2014年獲得了呼和浩特鐵路局科學(xué)技術(shù)進(jìn)步三等獎。

[1]何偉娜，常建功.Oracle數(shù)據(jù)庫管理與維護(hù)實戰(zhàn)[M].北京：人民郵電出版社，2014.

[2]（美）霍爾德.Ajax權(quán)威指南（影印版）[M].南京：東南大學(xué)出版社，2008.

[3]周 峰，王洪玉.計算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.

責(zé)任編輯 陳 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

葉小東，工程師；郭占峰，工程師。