傅友亮 上海鐵路局電務(wù)處

LKJ設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的探討

傅友亮 上海鐵路局電務(wù)處

LKJ設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng) (LMD)通過(guò)采用TSC設(shè)備，建立互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中云數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)接收、處理、分發(fā)機(jī)制等，實(shí)現(xiàn)LKJ設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)版本運(yùn)用狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管理，并為鐵路運(yùn)輸及相關(guān)作業(yè)提供管理信息支持，確保LKJ系統(tǒng)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和安全風(fēng)險(xiǎn)的有效管控。

LKJ設(shè)備；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；LKJ版本監(jiān)測(cè)；LKJ遠(yuǎn)程換裝；電務(wù)安全監(jiān)控技術(shù)

1 概述

隨著長(zhǎng)交路、列車持續(xù)高速度、單司機(jī)值乘、連續(xù)密集追蹤間隔等新的列車運(yùn)行特點(diǎn)產(chǎn)生，傳統(tǒng)的LKJ設(shè)備管理模式和技術(shù)手段難以適應(yīng)新的形勢(shì)發(fā)展需要，按照“電務(wù)安全監(jiān)控技術(shù)體系規(guī)劃”和為鐵路運(yùn)輸及相關(guān)作業(yè)提供管理信息支持的要求，開(kāi)發(fā)LKJ設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)（LMD），連接各種機(jī)車車載設(shè)備，采集列車運(yùn)行狀態(tài)信息、轉(zhuǎn)儲(chǔ)在途列車監(jiān)控全程記錄文件、采集機(jī)車LKJ版本信息等，采用GPRS/3G技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程無(wú)線實(shí)時(shí)傳輸，對(duì)機(jī)車運(yùn)行情況、LKJ版本換裝情況、車載設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況等的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、跟蹤，實(shí)現(xiàn)對(duì)LKJ系統(tǒng)設(shè)備的動(dòng)態(tài)監(jiān)控管理，對(duì)LKJ系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和防范安全風(fēng)險(xiǎn)具有積極作用。命、狀態(tài)、維修歷史）、統(tǒng)計(jì)查詢備品庫(kù)存狀況。

系統(tǒng)采用RFID近場(chǎng)通信技術(shù)以及條碼識(shí)別技術(shù)搭建電務(wù)車載設(shè)備車間物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，在板件上安裝RFID電子識(shí)別標(biāo)簽或條形碼，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)用狀態(tài)、修程狀態(tài)及使用壽命等信息追蹤與管理。

2.2 LKJ版本監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)

LKJ版本監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)對(duì)LKJ基礎(chǔ)數(shù)據(jù)換裝過(guò)程進(jìn)行了全面的監(jiān)測(cè)、預(yù)警和卡控，實(shí)現(xiàn)了“機(jī)車在用版本號(hào)實(shí)時(shí)顯示、版本變化實(shí)時(shí)傳輸、版本異常地面實(shí)時(shí)報(bào)警、版本異常車上實(shí)時(shí)報(bào)警、機(jī)車位置實(shí)時(shí)追蹤”等五大功能，有力的保障了換裝工作的安全正確進(jìn)行。

根據(jù)應(yīng)用需求，在路局信息處設(shè)置通信服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器，完成在線機(jī)車信息傳輸、LKJ版本預(yù)警信息傳輸及信息存儲(chǔ)功能；在電務(wù)處設(shè)置版本監(jiān)測(cè)預(yù)警服務(wù)器，完成LKJ數(shù)據(jù)版本校核、預(yù)警功能。如圖1所示。

2 實(shí)現(xiàn)方案

根據(jù)LKJ安全生產(chǎn)管理中的實(shí)際情況，LKJ設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)(LMD)主要包括以下子系統(tǒng)：電務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化車載設(shè)備生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)、LKJ版本監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)、LKJ遠(yuǎn)程換裝系統(tǒng)、LKJ車載設(shè)備生產(chǎn)管理系統(tǒng)。各系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案如下：

2.1 電務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化車載設(shè)備生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)

車載設(shè)備智能管理是實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)用狀態(tài)、修程狀態(tài)及使用壽命等信息追蹤與管理的重要設(shè)備。依托段數(shù)據(jù)庫(kù)，構(gòu)建電務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化車載設(shè)備生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了電務(wù)車載設(shè)備（板件級(jí)設(shè)備）從落車（或新品）→檢修→入庫(kù)→上車（或返廠）的全部生命周期有效的管理，達(dá)到能隨時(shí)定位設(shè)備位置、制定設(shè)備檢修計(jì)劃、監(jiān)控檢修狀況、查看設(shè)備質(zhì)量信息（壽

1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

2.3 LKJ遠(yuǎn)程換裝系統(tǒng)

LKJ遠(yuǎn)程換裝系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)LKJ2000監(jiān)控裝置（LKJ監(jiān)控主機(jī)和LKJ監(jiān)控屏顯）數(shù)據(jù)或程序進(jìn)行遠(yuǎn)程換裝。系統(tǒng)內(nèi)主要包含六個(gè)部分：服務(wù)器、地面終端、作業(yè)通主機(jī)、LMD車載設(shè)備主機(jī)、LKJ遠(yuǎn)程換裝裝置、LKJ2000監(jiān)控裝置。它們共同完成系統(tǒng)的整體功能。

針對(duì)數(shù)據(jù)換裝，系統(tǒng)內(nèi)包含了兩種實(shí)現(xiàn)方式：

（1）遠(yuǎn)程換裝模式。首先將待換裝的數(shù)據(jù)文件，拷入地面終端，然后操作地面終端軟件，將文件通過(guò)以太網(wǎng)發(fā)給服務(wù)器，由服務(wù)器通過(guò)3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給需要換裝車輛上的LMD車載設(shè)備。LMD車載設(shè)備再通過(guò)以太網(wǎng)，將文件發(fā)送給LKJ遠(yuǎn)程換裝裝置。若對(duì)LKJ2000主機(jī)換裝，則通過(guò)USB總線發(fā)送給LKJ2000主機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)換裝。若對(duì)LKJ2000主機(jī)屏顯換裝，則通過(guò)CAN總線發(fā)送給LKJ2000主機(jī)外CAN，實(shí)現(xiàn)對(duì)LKJ2000主機(jī)屏顯的數(shù)據(jù)換裝。

（2）近距離換裝模式。首先將待換裝的數(shù)據(jù)文件，拷入作業(yè)通主機(jī)，然后作業(yè)通主機(jī)通過(guò)WIFI無(wú)線傳輸方式，將文件傳輸給LKJ遠(yuǎn)程換裝裝置。若對(duì)LKJ2000主機(jī)換裝，則通過(guò)USB總線發(fā)送給LKJ2000主機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)換裝。若對(duì)LKJ2000主機(jī)屏顯換裝，則通過(guò)CAN總線發(fā)送給LKJ2000主機(jī)外CAN，實(shí)現(xiàn)對(duì)LKJ2000主機(jī)屏顯的數(shù)據(jù)換裝。系統(tǒng)在進(jìn)行數(shù)據(jù)換裝工作時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)的地面終端軟件或作業(yè)通主機(jī)軟件能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控被換裝車輛內(nèi)LKJ2000主機(jī)和屏顯的數(shù)據(jù)換裝進(jìn)程、結(jié)果等。

2.4 LKJ車載設(shè)備生產(chǎn)管理系統(tǒng)

LKJ車載設(shè)備生產(chǎn)管理系統(tǒng)是提供給檢測(cè)工區(qū)、檢修人員、庫(kù)修人員、換裝卡控人員使用，重點(diǎn)關(guān)注不同崗位人員對(duì)文件轉(zhuǎn)儲(chǔ)、配件管理、版本管理的工作流處理。如圖2所示。

圖2 生產(chǎn)管理系統(tǒng)

3 LMD系統(tǒng)功能

3.1 設(shè)備監(jiān)測(cè)功能

系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)LKJ及相關(guān)設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)，以及故障項(xiàng)點(diǎn)監(jiān)測(cè)分析功能。監(jiān)測(cè)的信息內(nèi)容如下：

（1）LKJ設(shè)備信息：軟件版本和硬件通道信息。

（2）TSC信息：GPS模塊狀態(tài)、衛(wèi)星數(shù)；外圍通信接口狀態(tài)（以太網(wǎng)、RS485、CAN等）；WLAN無(wú)線模塊狀態(tài)；軟件版本；型號(hào)；設(shè)備廠家。

（3）LKJ版本信息：監(jiān)控軟件、數(shù)據(jù)版本、彩顯版本、地面信息處理、通信板、擴(kuò)展通信板。

（4）設(shè)備質(zhì)量類：?jiǎn)螜C(jī)運(yùn)行、限速突降、復(fù)位、通信、關(guān)機(jī)、速度、管壓、機(jī)車信號(hào)滅燈、缸壓變化、制動(dòng)、輪徑變化、單板故障、硬件復(fù)位。

（5）檢修參數(shù)類：時(shí)鐘跳變、輪徑突變、機(jī)車型號(hào)修改、機(jī)車號(hào)修改、裝置號(hào)修改、柴機(jī)脈沖數(shù)修改、速度表量程修改、機(jī)車AB節(jié)修改。

（6）行車類：途中超速、途中常用、途中緊急、途中管壓為零、區(qū)間停車、區(qū)間開(kāi)車。

（7）版本作業(yè)：漏換裝、錯(cuò)換版本、換裝點(diǎn)(途中)報(bào)警、特定車次/機(jī)車報(bào)警、換裝點(diǎn)(庫(kù)內(nèi))報(bào)警、提前換報(bào)警、版本異常、非運(yùn)用轉(zhuǎn)運(yùn)用預(yù)警、遺留未換機(jī)車預(yù)警、超范圍換裝。

3.2 列車運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)

（1）機(jī)車/動(dòng)車組定位追蹤。系統(tǒng)基于GPS/BD結(jié)合LKJ基礎(chǔ)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)列車定位技術(shù)實(shí)時(shí)追蹤機(jī)車/動(dòng)車組位置，列車/機(jī)車定位需要定位到鐵路線路（分上下行）、車站股道內(nèi)。機(jī)車/動(dòng)車組定位追蹤采用GIS地圖方式進(jìn)行展示，定位追蹤時(shí)在地圖上實(shí)時(shí)進(jìn)行機(jī)車位置移動(dòng)，且顯示機(jī)車信息（機(jī)車型號(hào)、機(jī)車號(hào)、AB節(jié)、車次等）。并可根據(jù)機(jī)車位置，顯示機(jī)車的途中、庫(kù)內(nèi)、出入庫(kù)分布狀態(tài)。

（2）列車運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)查詢。系統(tǒng)能實(shí)時(shí)查詢到列車運(yùn)行相關(guān)的狀態(tài)信息。信息包括：參數(shù)類信息（機(jī)車配屬機(jī)務(wù)段(動(dòng)車段)、機(jī)車型號(hào)、機(jī)車號(hào)、AB節(jié)、機(jī)車編號(hào)）、值乘類信息（值乘司機(jī)工號(hào)、列車車次、編組、車速等級(jí)、始發(fā)站信息）、運(yùn)行狀態(tài)類信息（列車運(yùn)行速度、當(dāng)前限制速度、列車所在位置、機(jī)車信號(hào)顯示、前方信號(hào)機(jī)編號(hào)、機(jī)車運(yùn)行工況、列車制動(dòng)主管壓力、柴油機(jī)轉(zhuǎn)速、狀態(tài)發(fā)生時(shí)間、制動(dòng)輸出狀態(tài)）、支線提示信息等，并將獲取的列車運(yùn)行狀態(tài)信息傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)分析服務(wù)器。

（3）列車運(yùn)行曲線復(fù)示。系統(tǒng)可以在地面實(shí)時(shí)復(fù)示LKJ顯示器的列車運(yùn)行曲線，并同時(shí)允許對(duì)列車在指定時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)行曲線進(jìn)行回放顯示。

3.3 數(shù)據(jù)下載和實(shí)時(shí)分析

（1）遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)下載。系統(tǒng)可通過(guò)移動(dòng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程下載LKJ運(yùn)行記錄文件，并可對(duì)下載的記錄文件進(jìn)行實(shí)時(shí)分析處理。系統(tǒng)可采用自動(dòng)緩存、閑時(shí)下載等多種機(jī)制保證記錄文件下載速度和即時(shí)性。

系統(tǒng)用戶通過(guò)地面終端軟件，發(fā)送遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)文件下載命令，車載裝置接收到地面的命令后，通過(guò)車地遠(yuǎn)程無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，將相應(yīng)的LKJ記錄文件傳輸至地面。

（2）WLAN網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)下載。系統(tǒng)可通過(guò)WLAN在機(jī)務(wù)段庫(kù)內(nèi)無(wú)線轉(zhuǎn)儲(chǔ)LKJ記錄文件。采用TCP/UDP/FTP通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)與LMD車載主機(jī)進(jìn)行交互通信，實(shí)現(xiàn)LKJ記錄文件的入庫(kù)的無(wú)線自動(dòng)轉(zhuǎn)儲(chǔ)。主要功能包括：顯示W(wǎng)LAN覆蓋范圍內(nèi)所有在線機(jī)車列表；自動(dòng)轉(zhuǎn)儲(chǔ)LKJ記錄文件，同時(shí)具備人工選擇轉(zhuǎn)儲(chǔ)功能；對(duì)轉(zhuǎn)儲(chǔ)的文件自動(dòng)分發(fā)處理。

（3）數(shù)據(jù)分發(fā)。系統(tǒng)應(yīng)具備將遠(yuǎn)程下載及WLAN無(wú)線局域網(wǎng)下載的數(shù)據(jù)記錄文件，通過(guò)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)至相關(guān)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)的功能，以供其質(zhì)量分析系統(tǒng)及機(jī)務(wù)運(yùn)用分析系統(tǒng)調(diào)用分析使用。文件分發(fā)的機(jī)制可采用FTP或SOCKET方式將文件轉(zhuǎn)發(fā)至指定業(yè)務(wù)系統(tǒng)服務(wù)器。

3.4 版本監(jiān)測(cè)

（1）換裝計(jì)劃接口。具有通過(guò)換裝計(jì)劃管理系統(tǒng)接口獲取版本換裝計(jì)劃數(shù)據(jù)和通過(guò)模板批量導(dǎo)入換裝計(jì)劃數(shù)據(jù)的功能。

（2）換裝監(jiān)測(cè)。根據(jù)換裝管理系統(tǒng)提供的換裝計(jì)劃和換裝計(jì)劃完成情況兩部分?jǐn)?shù)據(jù)，再結(jié)合LMD車載提供的實(shí)時(shí)版本信息銷號(hào)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)換裝作業(yè)過(guò)程的監(jiān)測(cè)；以表格和圖的形式予以展現(xiàn)，按計(jì)劃換、已換裝、已銷號(hào)三個(gè)過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

（3）版本監(jiān)控。在換裝計(jì)劃起止時(shí)間之外的，判斷車上LKJ最新版本和車載實(shí)時(shí)上報(bào)的版本是否一致，如不一致，則給出報(bào)警；在換裝計(jì)劃起止時(shí)間之內(nèi)的，根據(jù)計(jì)劃啟用時(shí)間，結(jié)合車計(jì)劃應(yīng)換版本和車載實(shí)時(shí)上報(bào)版本在啟用時(shí)間段是否與預(yù)定版本一致，如不一致則給出報(bào)警；在車接近臨時(shí)換裝點(diǎn)后，如在離開(kāi)臨時(shí)換裝點(diǎn)并且沒(méi)有換裝，則給出提示。

4 結(jié)束語(yǔ)

LKJ設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)（LMD）是電務(wù)安全監(jiān)控技術(shù)體系的組成部分。LKJ設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)(LMD)借助自身平臺(tái)優(yōu)勢(shì)，結(jié)合大數(shù)據(jù)的發(fā)展趨勢(shì)，為電務(wù)自身多個(gè)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)共享，實(shí)現(xiàn)多平臺(tái)的聯(lián)動(dòng)效果。隨著系統(tǒng)的不斷完善在電務(wù)安全監(jiān)控體系中必將發(fā)揮更大的作用。

[1]《列車運(yùn)行監(jiān)控裝置（LKJ）數(shù)據(jù)文件編制規(guī)范》.中國(guó)鐵道出版社.2015.

責(zé)任編輯：萬(wàn)寶安 竇國(guó)棟

來(lái)稿日期：2016-11-10