杜志輝，林加根

（1. 中國(guó)鐵路總公司 運(yùn)輸局，北京 100844；2. 成都運(yùn)達(dá)科技股份有限公司，四川 成都 610041）

中國(guó)機(jī)車遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)（CMD系統(tǒng)）地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)及實(shí)例分析

杜志輝1，林加根2

（1. 中國(guó)鐵路總公司 運(yùn)輸局，北京 100844；2. 成都運(yùn)達(dá)科技股份有限公司，四川 成都 610041）

介紹中國(guó)機(jī)車遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)（CMD系統(tǒng)）地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)組成、數(shù)據(jù)來(lái)源及架構(gòu)，重點(diǎn)討論其實(shí)時(shí)性和時(shí)效性、大數(shù)據(jù)挖掘與應(yīng)用、量身定制服務(wù)及綜合應(yīng)用平臺(tái)的典型特點(diǎn)，并以地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)例證實(shí)其功能的實(shí)用性。

機(jī)車；遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)；診斷；CMD系統(tǒng)；綜合應(yīng)用平臺(tái)；大數(shù)據(jù)；量身定制

0 引言

我國(guó)鐵路機(jī)務(wù)信息化的發(fā)展歷程中，LKJ及TCMS的引入是一次機(jī)車從純?nèi)肆芸氐匠绦蚧詣?dòng)控制的革命性飛躍[1-2]，機(jī)車6A系統(tǒng)的引入為機(jī)車各關(guān)鍵部件加入“神經(jīng)末梢”，而如何將這些“神經(jīng)末梢”連接并充分利用起來(lái)，成為我國(guó)鐵路機(jī)務(wù)信息化進(jìn)程中又一重要課題。通過(guò)綜合考慮國(guó)家安全因素和國(guó)外系統(tǒng)應(yīng)用車型單一等問(wèn)題，國(guó)外系統(tǒng)不具備全路統(tǒng)一推廣條件，因此，自主開發(fā)的中國(guó)機(jī)車遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)（CMD系統(tǒng)）應(yīng)運(yùn)而生。

CMD系統(tǒng)按功能可分為車載子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)和地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)3部分（見圖1）。車載子系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)與車載其他系統(tǒng)接口并收集數(shù)據(jù)功能；數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)車載子系統(tǒng)所收集數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛娴墓δ?；地面綜 合應(yīng)用子系統(tǒng)則是CMD系統(tǒng)的核心部分，提供人機(jī)交互界面。從實(shí)際應(yīng)用角度討論地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)為鐵路機(jī)車運(yùn)管修帶來(lái)的一系列技術(shù)提升。

1 地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)組成

1.1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)來(lái)源

根據(jù)機(jī)車日常安全應(yīng)用及維護(hù)需要，地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)主要采集三大類數(shù)據(jù)，包括機(jī)車安全信息、機(jī)車狀態(tài)信息和機(jī)車監(jiān)測(cè)信息。其中機(jī)車安全信息主要是LKJ數(shù)據(jù)；機(jī)車狀態(tài)信息源于TCMS系統(tǒng)，包括中央控制單元、牽引控制單元、制動(dòng)控制單元、輔助控制單元等；機(jī)車監(jiān)測(cè)信息主要來(lái)源于6A系統(tǒng)，包括空氣制動(dòng)安全監(jiān)測(cè)、防火監(jiān)控、高壓絕緣檢測(cè)、列車供電檢測(cè)、走行部故障檢測(cè)、自動(dòng)視頻監(jiān)控及記錄[3]。

1.2 系統(tǒng)架構(gòu)

地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上采用一級(jí)部署、三級(jí)應(yīng)用的模式。集中部署在中國(guó)鐵路總公司（簡(jiǎn)稱總公司），由中國(guó)鐵路信息技術(shù)中心進(jìn)行統(tǒng)一技術(shù)管理，總公司、鐵路局、機(jī)務(wù)段三級(jí)用戶使用（見圖2）。地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)對(duì)功能、權(quán)限、角色進(jìn)行逐一約束，確保每級(jí)用戶可以查看管轄范圍內(nèi)的各種信息[4]。

圖1 CMD系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)示意圖

地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)提供用戶追蹤機(jī)車位置、接收在途機(jī)車故障、分析機(jī)車故障的手段，包括實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、專家診斷、數(shù)據(jù)中心、跨局運(yùn)用、故障/事件、數(shù)據(jù)管理、車載設(shè)備、履歷管理8大功能模塊，在這8大功能模塊中：

（1）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊主要用于用戶追蹤機(jī)車位置、查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)報(bào)警信息。

（2）專家診斷模塊主要用于用戶處置報(bào)警信息。

（3）數(shù)據(jù)中心模塊用于用戶查詢LKJ、6A、TCMS、北斗歷史數(shù)據(jù)和機(jī)車運(yùn)行軌跡；分析機(jī)車實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，分析報(bào)警發(fā)生原因，點(diǎn)播機(jī)車高密數(shù)據(jù)。

（4）跨局運(yùn)用模塊主要用于查詢分界口過(guò)車信息和機(jī)車跨局運(yùn)用信息。

（5）故障/事件模塊主要用于統(tǒng)計(jì)機(jī)車故障和事件發(fā)生頻次，方便用戶持續(xù)提高機(jī)車運(yùn)用質(zhì)量。

（6）數(shù)據(jù)管理模塊主要用于查詢基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和維護(hù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

（7）車載設(shè)備模塊主要用于LDP設(shè)備裝車和運(yùn)行監(jiān)測(cè)管理，提高CMD系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性。

（8）履歷管理模塊主要用于查看機(jī)車履歷的上傳下載記錄，管理機(jī)車電子檔案。

2 地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)功能特點(diǎn)

2.1 實(shí)時(shí)性和時(shí)效性

地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、時(shí)效性主要體現(xiàn)在對(duì)機(jī)車關(guān)鍵部件的時(shí)實(shí)監(jiān)測(cè)和診斷、機(jī)車重要部位的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控和對(duì)機(jī)車實(shí)時(shí)的全程跟蹤，以及對(duì)機(jī)車定位的無(wú)死角全覆蓋等幾方面。

2.1.1 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與診斷

地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊主要包含機(jī)車實(shí)時(shí)信息監(jiān)測(cè)、機(jī)車實(shí)時(shí)信息查詢、乘務(wù)員出乘記錄、故障事件時(shí)實(shí)動(dòng)態(tài)顯示等。能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)的信息包括：司控屏顯示內(nèi)容、微機(jī)屏顯示內(nèi)容、6A屏顯示內(nèi)容、LKJ關(guān)鍵參數(shù)、TCMS關(guān)鍵參數(shù)[5]及6A各模塊值。

實(shí)時(shí)故障診斷功能主要體現(xiàn)在安全防控部分。技術(shù)人員可通過(guò)地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)查看機(jī)車故障報(bào)警信息并結(jié)合其他信息綜合判斷故障原因及程度，給出相應(yīng)處置措施或處置預(yù)案，達(dá)到遠(yuǎn)程及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處置故障的目的。

地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)具備上述功能后，可隨時(shí)查看機(jī)車數(shù)據(jù)，可實(shí)時(shí)準(zhǔn)確獲取故障關(guān)鍵數(shù)據(jù)，可直接通過(guò)系統(tǒng)遠(yuǎn)程獲取數(shù)據(jù)，縮短時(shí)空距離，充分體現(xiàn)了CMD系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、時(shí)效性和時(shí)空性。

2.1.2 實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控

6A系統(tǒng)所具備的機(jī)車重點(diǎn)部位視頻全程監(jiān)控功能，在司機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)方面起到了事后有據(jù)可查的作用。但在實(shí)時(shí)監(jiān)管和預(yù)防方面仍存在一定局限性，每臺(tái)機(jī)車每天所產(chǎn)生的海量視頻數(shù)據(jù)，不管是人力還是軟件自動(dòng)分析，均無(wú)法做到司機(jī)作業(yè)過(guò)程全覆蓋分析查看[6]。

引入CMD系統(tǒng)實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控后，用戶可實(shí)時(shí)點(diǎn)播查看司機(jī)行車過(guò)程中的全部視頻通道，并可及時(shí)糾正司機(jī)駕駛過(guò)程中的不規(guī)范行為，可在一定程度上防范和減少行車安全隱患。同時(shí)，實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控功能還具有對(duì)發(fā)生事故的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行時(shí)實(shí)查看，如實(shí)時(shí)查看機(jī)車前方線路、查看機(jī)車機(jī)械間等重點(diǎn)部位等。

對(duì)于運(yùn)用管理過(guò)程中所需的添乘工作，既費(fèi)人力又費(fèi)物力。引入地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)后，管理人員即可在電腦前實(shí)現(xiàn)多臺(tái)機(jī)車同時(shí)添乘的遠(yuǎn)程添乘工作（見圖3），司機(jī)作業(yè)過(guò)程盡收眼底，降低資源開銷并提高工作效率。

圖3 實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控

2.1.3 機(jī)車定位跟蹤無(wú)死角全覆蓋

CMD系統(tǒng)采用4G網(wǎng)絡(luò)和北斗通信2種方式向CMD服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)，無(wú)論機(jī)車在哪里應(yīng)用，用戶均可在CMD系統(tǒng)地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)的地圖上實(shí)時(shí)找到其位置，解決了機(jī)車長(zhǎng)交路應(yīng)用過(guò)程中跟蹤困難的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。當(dāng)機(jī)車進(jìn)入4G信號(hào)覆蓋不好的區(qū)域時(shí)，北斗通信通道可實(shí)時(shí)發(fā)回位置信息；當(dāng)北斗因上方遮擋（如機(jī)車進(jìn)站、過(guò)隧道等）無(wú)法與衛(wèi)星通信時(shí)，仍可通過(guò)4G通道傳回的LKJ信息找到機(jī)車準(zhǔn)確位置。雙通道設(shè)計(jì)形成互補(bǔ)，防止機(jī)車定位出現(xiàn)盲點(diǎn)。

2.2 大數(shù)據(jù)挖掘與應(yīng)用

LDP通過(guò)3G/4G通信通道每10 s一包、北斗每分鐘一包的頻率下發(fā)數(shù)據(jù)，按目前CMD系統(tǒng)中已注冊(cè)機(jī)車超過(guò)4 000臺(tái)，每日服務(wù)器收到的數(shù)據(jù)大小在50G以上，一年超過(guò)18T。如此海量的數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含所有重要信息，可直觀查詢、也可統(tǒng)計(jì)分析深入挖掘，盡可能發(fā)揮大數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。

2.2.1 機(jī)車信息分類統(tǒng)計(jì)

（1）機(jī)車運(yùn)用狀態(tài)統(tǒng)計(jì)。如何提高機(jī)車?yán)寐剩源私档屯度氘a(chǎn)出比，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，是擺在各級(jí)鐵路管理者面前的重要課題。

地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)為用戶提供了一個(gè)有效的管理工具，即“機(jī)車動(dòng)態(tài)信息匯總”統(tǒng)計(jì)功能和“機(jī)車跨局應(yīng)用”統(tǒng)計(jì)功能，實(shí)時(shí)、詳盡地提供了全部機(jī)車的運(yùn)用狀態(tài)（見圖4）。管理者可以此優(yōu)化管理方式，合理調(diào)配資源，最大程度發(fā)揮每臺(tái)機(jī)車的利用效率，提高經(jīng)濟(jì)效益。

圖4 總公司機(jī)車動(dòng)態(tài)信息匯總及跨局應(yīng)用統(tǒng)計(jì)

圖5 某局某車型某時(shí)段按故障分類的統(tǒng)計(jì)

（2）機(jī)車故障/事件統(tǒng)計(jì)。故障統(tǒng)計(jì)和事件統(tǒng)計(jì)功能不僅可為機(jī)車管理單位提供一定范圍內(nèi)全部機(jī)車所產(chǎn)生的各類故障/事件數(shù)量統(tǒng)計(jì)，還可同時(shí)提供任意一臺(tái)機(jī)車發(fā)生某一故障/事件時(shí)的詳細(xì)信息（見圖5）。單臺(tái)機(jī)車所發(fā)生的某類故障/事件為個(gè)例，但站在全局角度的整體統(tǒng)計(jì)可為管理者提供明確的整體趨勢(shì)判斷（哪些故障/事件高發(fā)，哪些影響行車安全需要采取措施提前預(yù)防等）。作為機(jī)車維修部門，故障/事件統(tǒng)計(jì)為其制定維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃提供參考，更加合理安排人力及物料資源。

（3）CMD系統(tǒng)質(zhì)量狀態(tài)統(tǒng)計(jì)。從CMD系統(tǒng)自身設(shè)備狀態(tài)角度做出的統(tǒng)計(jì)功能，包含如LDP設(shè)備失效統(tǒng)計(jì)、LDP故障統(tǒng)計(jì)、LDP狀態(tài)統(tǒng)計(jì)等。這些統(tǒng)計(jì)大到對(duì)各局段整體數(shù)量上LDP設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量的判定，小到對(duì)每臺(tái)機(jī)車LDP設(shè)備自身各重要部件的監(jiān)控，如對(duì)信息傳輸通道（如4G與北斗）的狀態(tài)判定，對(duì)LDP與其他車載設(shè)備（6A、LKJ、TCMS等）通信鏈路好壞判定等。為用戶維護(hù)好LDP設(shè)備提供準(zhǔn)確參考依據(jù)，保障LDP作為CMD系統(tǒng)最遠(yuǎn)端設(shè)備的良好工作性能。

2.2.2 歷史數(shù)據(jù)挖掘利用

（1）機(jī)車運(yùn)行軌跡。在機(jī)車運(yùn)用精細(xì)化指揮和管理方面，機(jī)車運(yùn)行歷史軌跡的查詢可幫助用戶查詢機(jī)車歷史運(yùn)行軌跡。在地圖中回放機(jī)車運(yùn)行軌跡過(guò)程中，對(duì)車次和乘務(wù)員的變更事件給出提示，便于定位事件發(fā)生位置。對(duì)運(yùn)輸調(diào)度指揮、機(jī)車運(yùn)用管理和相關(guān)機(jī)車運(yùn)用考核工作提供支持。1臺(tái)機(jī)車一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)行軌跡查詢見圖6。

圖6 機(jī)車歷史運(yùn)行軌跡查詢

（2）歷史視頻點(diǎn)播。當(dāng)機(jī)車在外運(yùn)行期間發(fā)生意外事件時(shí)，用戶第一時(shí)間最希望得到車上事發(fā)當(dāng)時(shí)的視頻數(shù)據(jù)。地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)為用戶設(shè)計(jì)了遠(yuǎn)程歷史視頻點(diǎn)播功能，用戶可點(diǎn)播機(jī)車上各通道視頻任意時(shí)段數(shù)據(jù)，節(jié)省了人力和時(shí)間成本，提高了工作效率。

（3）高密數(shù)據(jù)點(diǎn)播。CMD系統(tǒng)受商用4G通道網(wǎng)絡(luò)覆蓋不同地域差異的影響及北斗通信帶寬限制，再加上機(jī)車上其他系統(tǒng)實(shí)時(shí)產(chǎn)生巨大數(shù)據(jù)量因素，要實(shí)時(shí)傳輸所有數(shù)據(jù)存在困難。因此，當(dāng)前CMD系統(tǒng)所傳輸?shù)膶?shí)時(shí)數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)源基礎(chǔ)上作了降低頻度的技術(shù)處理，以滿足數(shù)據(jù)傳輸量限制。為了彌補(bǔ)這個(gè)客觀條件造成的不足，CMD系統(tǒng)地面綜合應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)了歷史高密數(shù)據(jù)點(diǎn)播功能。只要用戶需要，隨時(shí)可提取任意機(jī)車任意設(shè)備任意時(shí)段的原始數(shù)據(jù)作為分析依據(jù)。

高密數(shù)據(jù)點(diǎn)播功能把每臺(tái)機(jī)車作為網(wǎng)絡(luò)云，可隨時(shí)從那里提取所需數(shù)據(jù)。這一設(shè)計(jì)有效避開了無(wú)線傳輸通道信號(hào)質(zhì)量及帶寬限制，同時(shí)也降低了地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)壓力，大數(shù)據(jù)集中存放轉(zhuǎn)變?yōu)楦鳈C(jī)車云存儲(chǔ)隨要隨取，分散了系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)和壓力。

（4）圖表聯(lián)動(dòng)。機(jī)車發(fā)生某類故障或需要對(duì)某項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行持續(xù)跟蹤以研判其發(fā)展趨勢(shì)時(shí)，將其歷史數(shù)據(jù)以表格或圖形曲線方式展現(xiàn)出來(lái)，可更直觀方便幫助用戶得出結(jié)論。

在系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心模塊中有一項(xiàng)圖表查詢功能，可對(duì)LKJ、6A、TCMS項(xiàng)點(diǎn)及故障進(jìn)行繪圖?？蓡为?dú)觀看一項(xiàng)物理量參數(shù)的曲線變化圖，也可同時(shí)將多項(xiàng)參數(shù)顯示在一張圖上對(duì)照觀看。某機(jī)車運(yùn)行途中1軸1位傳感器所監(jiān)測(cè)到的溫度變化過(guò)程及相應(yīng)軸的其他參數(shù)變化情況見圖7。

圖7 某機(jī)車運(yùn)行途中所涉及相關(guān)參數(shù)變化組合曲線

（5）WLAN數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)。對(duì)于商用無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)（4G與北斗），不僅存在機(jī)車運(yùn)行途中網(wǎng)絡(luò)信號(hào)不穩(wěn)定及帶寬限制問(wèn)題，還存在數(shù)據(jù)流量成本較高問(wèn)題。如要按此思路實(shí)現(xiàn)大容量機(jī)車運(yùn)行記錄文件的自動(dòng)下載，必將付出更高的設(shè)計(jì)代價(jià)和運(yùn)用成本代價(jià)，不利于現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的推廣。為解決這一難題，CMD系統(tǒng)引入WLAN文件自動(dòng)下載轉(zhuǎn)儲(chǔ)功能，既解決了網(wǎng)絡(luò)帶寬問(wèn)題，又滿足低成本應(yīng)用需求。

機(jī)車進(jìn)入機(jī)務(wù)段整備場(chǎng)后，車載設(shè)備自動(dòng)接入專用WLAN網(wǎng)絡(luò)，將車載記錄文件下載到機(jī)務(wù)段數(shù)據(jù)服務(wù)器中，機(jī)務(wù)段用戶可通過(guò)文件解析軟件查看分析下載的數(shù)據(jù)文件。

2.3 量身定制服務(wù)

2.3.1 角色配置

鐵路機(jī)車應(yīng)用管理涉及不同部門的多個(gè)不同崗位，各崗位對(duì)機(jī)車應(yīng)用管理有不同需求范圍。對(duì)于不同崗位的特殊定向需求，如何同時(shí)滿足不同需求而又不浪費(fèi)資源，這就對(duì)地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了新的要求，即按角色進(jìn)行功能分配。由此，地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)按不同崗位進(jìn)行角色權(quán)限定制，所設(shè)計(jì)的角色包括調(diào)度角色、110/120角色、技術(shù)角色、整備角色和LDP管理角色。

2.3.2 用戶關(guān)注項(xiàng)點(diǎn)定制

機(jī)車應(yīng)用管理各部門職責(zé)分工不同，所需了解的機(jī)車信息范圍也不同。如何讓各崗位操作人員更精簡(jiǎn)、高效地了解自已所需信息，這就需要為其量身定制服務(wù)。在地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)中，定制功能主要體現(xiàn)在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)所需顯示的故障事件項(xiàng)點(diǎn)配置、圖表項(xiàng)點(diǎn)查詢兩方面。

以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊的關(guān)注項(xiàng)點(diǎn)配置為例，根據(jù)用戶所關(guān)注的項(xiàng)點(diǎn)信息勾選對(duì)應(yīng)項(xiàng)點(diǎn)（見圖8），實(shí)現(xiàn)在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)界面上的報(bào)警窗口只提示關(guān)注項(xiàng)點(diǎn)內(nèi)容的功能。

2.4 綜合應(yīng)用平臺(tái)

隨著鐵路信息化程度的不斷發(fā)展，各業(yè)務(wù)部門間信息交流逐步增加，需要在各信息系統(tǒng)間進(jìn)行數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，可更充分使用已有數(shù)據(jù)資源，減少資料收集、數(shù)據(jù)采集等重復(fù)勞動(dòng)和產(chǎn)生的相應(yīng)成本。地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初就充分考慮與機(jī)務(wù)信息平臺(tái)及其他信息系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享（見圖9），整合各大系統(tǒng)資源，最大程度發(fā)揮信息化和大數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)。

（1）CMD地面綜合應(yīng)用系統(tǒng)從其他機(jī)務(wù)信息系統(tǒng)獲取基礎(chǔ)編碼、機(jī)車配屬等信息，確保基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的一致性。

圖8 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)關(guān)注項(xiàng)點(diǎn)配置界面

圖9 數(shù)據(jù)共享接口

（2）機(jī)車運(yùn)行過(guò)程中采集的機(jī)車狀態(tài)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)分析結(jié)果對(duì)于其他信息系統(tǒng)具有參考價(jià)值，地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)共享的方式提供給其他系統(tǒng)。如地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)將車載故障數(shù)據(jù)通過(guò)機(jī)務(wù)信息平臺(tái)共享給整備系統(tǒng)，機(jī)車在回段前整備人員就能夠提前查詢到機(jī)車線上發(fā)生的故障，提前做好相應(yīng)準(zhǔn)備工作，有效縮短整備時(shí)間，提高機(jī)車運(yùn)用率。

2.5 平臺(tái)化設(shè)備管理

地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)將為系統(tǒng)提供信息傳輸服務(wù)的遠(yuǎn)端LDP設(shè)備也列入管理對(duì)象，主要功能在車載設(shè)備模塊中實(shí)現(xiàn)。不僅記錄了LDP設(shè)備從安裝開始的重要原始信息，也監(jiān)控LDP設(shè)備的整個(gè)應(yīng)用過(guò)程；不僅為用戶提供每臺(tái)LDP設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息，也以考核評(píng)比的方式對(duì)設(shè)備供應(yīng)商進(jìn)行質(zhì)量評(píng)分，增強(qiáng)供應(yīng)商間的設(shè)備質(zhì)量競(jìng)爭(zhēng)，有效促進(jìn)供應(yīng)商提高設(shè)備質(zhì)量的同時(shí)維護(hù)好設(shè)備的正常應(yīng)用，為CMD系統(tǒng)的地面綜合應(yīng)用提供有力保障。

2.6 機(jī)車自我統(tǒng)計(jì)

地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)作為一個(gè)信息化綜合應(yīng)用平臺(tái)，除包含上述功能外，還引入了機(jī)車自身的電子履歷管理功能。對(duì)機(jī)車全生命周期進(jìn)行詳盡記錄，隨時(shí)供用戶查閱。不僅支持對(duì)機(jī)車原始電子履歷上傳進(jìn)行手動(dòng)更新，也支持用戶下載進(jìn)行本地保存；同時(shí)伴隨著機(jī)車日常應(yīng)用進(jìn)行相應(yīng)記錄的動(dòng)態(tài)同步更新，如機(jī)車應(yīng)用里程記錄，將實(shí)時(shí)更新進(jìn)相應(yīng)機(jī)車電子履歷。

3 典型應(yīng)用案例

在地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，發(fā)生了通過(guò)地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)進(jìn)行故障遠(yuǎn)程處置的較多案例，在此以其中1例為對(duì)象，展示運(yùn)用地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)處置遠(yuǎn)程故障的完整流程。

（1）報(bào)警產(chǎn)生。2016年3月14日，某局地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)窗口報(bào)警提示某機(jī)車1軸5位軸溫異常，應(yīng)急處置人員進(jìn)入CMD系統(tǒng)安全防控頁(yè)面查看詳情（見圖10）。

圖10 該機(jī)車軸溫報(bào)警信息

（2）分析判斷。通過(guò)查看該機(jī)車實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)其6A走行顯示1軸5位傳感器溫度異常（見圖11）。

圖11 該機(jī)車實(shí)時(shí)6A走行數(shù)據(jù)

查看機(jī)車輔助系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)（見圖12），輔助變流器1無(wú)電壓和電流輸出，且控制系統(tǒng)也沒(méi)有相應(yīng)故障提示，初步判斷導(dǎo)致該車1軸5位傳感器溫度異常的原因是APU1偷停引起。根據(jù)初步判斷結(jié)論，指導(dǎo)司機(jī)將1軸通風(fēng)電機(jī)電源切換為輔助變流器2后持續(xù)觀察實(shí)時(shí)6A走行數(shù)據(jù)，直到其值逐漸恢復(fù)到正常范圍，確認(rèn)影響行車安全的隱患消除后恢復(fù)正常運(yùn)行。

圖12 該機(jī)車實(shí)時(shí)輔助系統(tǒng)數(shù)據(jù)

（3）填寫處置意見。在指導(dǎo)司機(jī)完成上述作業(yè)后，相應(yīng)結(jié)論及后期處置仍需給出相應(yīng)意見，并轉(zhuǎn)機(jī)統(tǒng)6提票，這些操作均可在地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)中完成（見圖13）。

圖13 填寫處置預(yù)案

本次故障的發(fā)現(xiàn)、分析及處置過(guò)程不僅有效避免了一次可能發(fā)生的安全事故，還節(jié)省了一次機(jī)車救援及由此引起的一系列成本代價(jià)；不僅保障了行車安全，還節(jié)約了成本開支，體現(xiàn)了科技為提高生產(chǎn)力所發(fā)揮的巨大作用。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)鐵路機(jī)務(wù)信息化的推進(jìn)，作為機(jī)車應(yīng)用狀態(tài)的遠(yuǎn)程時(shí)實(shí)監(jiān)測(cè)與診斷功能顯得至關(guān)重要。不僅需要用現(xiàn)代化的技術(shù)手段解決監(jiān)測(cè)與診斷的時(shí)實(shí)性與時(shí)效性，更要解決時(shí)空距離，同時(shí)要發(fā)揮大數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)，把以前靠人力管控的有限數(shù)據(jù)資源變?yōu)橥暾男畔?chǔ)備，并對(duì)這些海量數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘整理，以曲線圖表等更直觀的方式展現(xiàn)給用戶，為機(jī)車的日常運(yùn)管修提供便利。

[1] 申瑞源．構(gòu)建大功率機(jī)車整備體系的研究與思考[J]．中國(guó)鐵路，2012(6)：7-10．

[2] 赫忠梁，商德君．LKJ信息管理系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)[J]．鐵道通信信號(hào)，2013(5)：17-20．

[3] 張大勇．提升我國(guó)機(jī)車技術(shù)水平的路徑探討[J]．中國(guó)鐵路，2015(6)：1-4．

[4] CMD項(xiàng)目組．CMD系統(tǒng)（v1.0）研制和技術(shù)報(bào)告[R]．北京，2016．

[5] 李新，李哲．HXD3C型電力機(jī)車自主化控制與監(jiān)視系統(tǒng)（TCMS）研究與實(shí)現(xiàn)[J]．鐵道機(jī)車車輛，2016，36(3)：28-33．

[6] 張啟安，劉峰．機(jī)車車載安全防護(hù)系統(tǒng)（6A系統(tǒng)）數(shù)據(jù)的應(yīng)用[J]．中國(guó)鐵路，2012(12)：7-10．

責(zé)任編輯 高紅義

Ground Comprehensive Application Subsystem of China Locomotive Remote Monitoring and Diagnosis System(CMD System) and Case Analysis

DU Zhihui1，LIN Jiagen2
（1. Transportation Bureau，CHINA RAILWAY，Beijing 100844，China；2. Chengdu Yunda Technology Co Ltd，Chengdu Sichuan 610041，China）

This article introduces the composition, data sources and architecture of the Ground Comprehensive Application Subsystem of China Locomotive Remote Monitoring and Diagnosis System (CMD system) and focuses on instantaneity, timeliness and typical features of big data mining and application, customization and the comprehensive application platform and uses an actual case of the Ground Comprehensive Application Subsystem used in real production to prove its functional practicability.

locomotive；remote monitoring；diagnosis；CMD system；comprehensive application platform；big data；customization

U26；TP277

A

1001-683X（2017）04-0027-07

10.19549/j.issn.1001-683x.2017.04.027

2016-12-16

杜志輝（1972—），男，高級(jí)工程師。

林加根（1976—），男，電子工程師，本科。E-mail：sailorljg@163.com