胡雪婷

(中車大連機車車輛有限公司，遼寧 大連 116021)

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機車遠(yuǎn)程監(jiān)視與診斷系統(tǒng)研究與設(shè)計

胡雪婷

(中車大連機車車輛有限公司，遼寧 大連 116021)

我國機車管理呈現(xiàn)出快速發(fā)展的趨勢，為加快推進鐵路信息化建設(shè)提供了有利條件。通過對當(dāng)前我國機車遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)和車載信息系統(tǒng)的研究設(shè)計進行分析，提出機車CMD系統(tǒng)的使用，既可提高機車的利用率，又能有效降低機車的維修費用，為機車的故障排查及數(shù)據(jù)分析提供重要支持，對行業(yè)發(fā)展具有重要意義。

機車；遠(yuǎn)程監(jiān)視；診斷系統(tǒng)；研究；設(shè)計

隨著各國爭相競爭機車領(lǐng)域的發(fā)展，在世界范圍內(nèi)提高了信息化水平的建設(shè)力度。很多高科技都被引進到鐵路的信息化技術(shù)中，主要體現(xiàn)在機車的遠(yuǎn)程監(jiān)測與診斷等系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用上。發(fā)達國家的機車技術(shù)很多都是運用機車的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)進行監(jiān)測與故障的控制調(diào)節(jié)，通過使用機車技術(shù)的診斷系統(tǒng)開展輔助的機車管控，能最大程度提高機車?yán)寐?。我國機車管理呈現(xiàn)出快速發(fā)展的趨勢，為加快推進鐵路信息化建設(shè)提供了有利條件，同時加快推進“和諧號”大功率機車的使用，提高五大檢修基地的建設(shè)力度，加快實施運檢分離政策，持續(xù)實施弱化機車的配屬，有效解決了鐵路運輸能力不足的現(xiàn)狀。

1 機車的系統(tǒng)使用功能

當(dāng)前我國鐵路運輸改革就是為了解決運輸?shù)陌l(fā)展戰(zhàn)略問題，強化對機車高效安全的使用，及時發(fā)現(xiàn)處理各種故障，準(zhǔn)確應(yīng)對各種突發(fā)狀況。在開展機車車輛的診斷和維護時，已經(jīng)建立了一套符合我國機車檢修管理情況的機車遠(yuǎn)程監(jiān)視與診斷系統(tǒng)，也就是常說的CMD系統(tǒng)，通過該套系統(tǒng)能實現(xiàn)對機車所有設(shè)備故障的及時預(yù)警，能為機車的運行狀態(tài)提供優(yōu)質(zhì)高效的技術(shù)保證。CMD系統(tǒng)的設(shè)計思想是通過運用當(dāng)代先進的機車車載網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)技術(shù)、移動互聯(lián)通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，實現(xiàn)機車的實時狀態(tài)分析和處理，將機車的數(shù)據(jù)資料及故障信息反饋等進行處理后，再利用各種有效的技術(shù)手段傳輸至地面，經(jīng)過防火墻的技術(shù)處理后可以進入內(nèi)部系統(tǒng)進行分析處理，該系統(tǒng)能集中反映出以下幾方面情況：

1.1 有效提高機車的利用效率

遠(yuǎn)程控制能對機車的運營情況進行有效控制，讓調(diào)度人員隨時掌握機車的狀態(tài)，保證機車的運營狀況良好，隨時等待執(zhí)行命令。在機車接到運輸指令的狀態(tài)下，可以迅速接受任務(wù)，準(zhǔn)確得知機車目前的位置及行駛運營的狀況等重要信息，方便機車的統(tǒng)一集中調(diào)度分配，提高機車的使用效率，增強機車的管理能力。能夠在第一時間掌握機車的各種運行數(shù)據(jù)，同時可以實施遠(yuǎn)程位置的監(jiān)控，了解機車的狀態(tài)是否正常，第一時間發(fā)現(xiàn)故障，有效降低故障的程度，節(jié)約維護成本，為機車提供較好的技術(shù)服務(wù)。

1.2 為保證機車的運行安全提供數(shù)據(jù)資料

在機車的運行過程中，機車的數(shù)據(jù)系統(tǒng)可以通過機車的相關(guān)設(shè)備所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行準(zhǔn)確的分析，為機車設(shè)備的運行提供充分合理的技術(shù)支持，同時此數(shù)據(jù)也能為機車的故障判斷提供有效參考，使機車檢修人員能夠分析判斷出機車設(shè)備是否存在問題，這樣更有利于排除事故的故障。如果是在機車的運行過程中，也能幫助機車司機判斷故障的所在位置，為機車司機在路途中排除更多故障提供參考。如果機車在途中發(fā)生故障，技術(shù)人員也可通過這套檢測系統(tǒng)，對接收到的相關(guān)信息和數(shù)據(jù)進行分析和處理，幫助指導(dǎo)相關(guān)技術(shù)人員進行事故故障的清理，協(xié)助機車司機提前掌握車輛的行駛情況。

1.3 建立機車數(shù)據(jù)的分析資料庫

用于進行大量數(shù)據(jù)分析的存儲資料，可對機車的分析數(shù)據(jù)進行整理和匯總，建立一套相對完整的資料庫，對機車檢修起重要指導(dǎo)作用。對車載數(shù)據(jù)進行無線下載，再將機車的資料以無線傳輸?shù)姆绞饺虃鬏敾氐孛?，并對?shù)據(jù)進行處理。

2 系統(tǒng)的主要組成結(jié)構(gòu)

機車遠(yuǎn)程監(jiān)測與診斷系統(tǒng)(CMD 系統(tǒng))由車載子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)、地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)三部分組成，在機務(wù)信息化中起著信息化平臺的作用，能夠?qū)崿F(xiàn)機車安全信息、機車狀態(tài)信息和機車監(jiān)測信息的采集、傳輸、地面診斷分析。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖Fig.1 General structure diagram of system

車載子系統(tǒng)主要實現(xiàn)對機車安全信息、機車狀態(tài)信息、機車監(jiān)測信息的全面實時采集、分析、處理。數(shù)據(jù)采集包括對機車安全信息、機車狀態(tài)信息、機車監(jiān)測信息、定位信息、遠(yuǎn)程信息的收集和整理，數(shù)據(jù)處理包括點播數(shù)據(jù)處理、事件識別與處理、故障數(shù)據(jù)識別與處理、數(shù)據(jù)分發(fā)處理、文件數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)記錄等方面內(nèi)容。數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)的工作任務(wù)，主要是將機車的全部數(shù)據(jù)資料傳輸?shù)街付ㄎ恢貌⑦M行處理，能發(fā)揮機車特殊安全效果，為機車的運行狀態(tài)提供更多的數(shù)據(jù)資料。同時對采集到的各型機車的不同數(shù)據(jù)資料進行比對和分析，將各類數(shù)據(jù)資料直接傳送至TSC1處，再經(jīng)GSM/WLAN及TCP/IP 協(xié)議處理，將相關(guān)數(shù)據(jù)資料發(fā)送到地面綜合處理中心，對相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析處理和維護管理。

3 系統(tǒng)的工作原理及組成部分

該系統(tǒng)主要通過國家鐵道總公司、各鐵路局檢修基地、車站的三層管理機構(gòu)進行管理，具有較高的安全性、可靠性、移動性和易集成的特點。地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)的構(gòu)成如圖2所示。

圖2 地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖Fig.2 Ground integrated application subsystem composition diagram

針對的使用客戶通常都采用JAVA 應(yīng)用技術(shù)進行處理，基于此的B/S體系特征主要通過運用Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進行處理，其后臺應(yīng)用裝置主要運用C語言進行處理，運用PRO*C 進行Oracle 數(shù)據(jù)庫操作。其中地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)的功能定位就是把數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)通過實時定位直接發(fā)送到單位內(nèi)網(wǎng)中進行集中管理，在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中進行集中的分析處理。地面綜合應(yīng)用服務(wù)平臺應(yīng)具有以下幾個主要功能：第一，能夠?qū)崿F(xiàn)電子地圖的動態(tài)分析，幫助實現(xiàn)機車的動態(tài)管理。第二，能夠?qū)崿F(xiàn)展示運行列車的狀態(tài)及當(dāng)時的運行信息。第三，能夠?qū)崿F(xiàn)對司機室的全程監(jiān)控，包括線路的監(jiān)控功能及司機的視頻監(jiān)控功能。

4 結(jié)語

當(dāng)前的CMD系統(tǒng)已處于比較成熟的技術(shù)應(yīng)用階段，廣泛安裝在機車中，實現(xiàn)了對機車有關(guān)數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控，為機車的故障數(shù)據(jù)傳輸及機車的遠(yuǎn)程監(jiān)視報警提供了強大的技術(shù)支持。機車遠(yuǎn)程監(jiān)測與診斷系統(tǒng)對機車的運營檢修也發(fā)揮著重要作用，機車CMD系統(tǒng)的使用，大大提高了機車的使用效率，有效降低了機車的維修費用，為機車的故障排查及數(shù)據(jù)分析提供重要支持，對行業(yè)發(fā)展具有重要意義。

[1] 鐵道部運輸局，鐵道部信息技術(shù)中心．機車遠(yuǎn)程監(jiān)視與診斷系統(tǒng)(CMD)的技術(shù)研究——系統(tǒng)總體方案和技術(shù)條件研究研制報告[R].北京：鐵道部信息技術(shù)中心，2015.

[2] 唐國平，李國華，王小方. LAIS 列車運行狀態(tài)信息系統(tǒng)[J].機車電傳動，2007，(04):52-56.

[3] 張啟平，寇樹仁.機車安全管理信息系統(tǒng)整合改進方案[J].機車電傳動，2009，(01):70-71.

[4] 張學(xué)毅，梁建華，譚 兮.GPRS 接入嵌入式 Internet實現(xiàn)機車故障遠(yuǎn)程診斷[J].通信技術(shù)，2009,42(07):178-181.

Research and design of locomotive remote monitoring and diagnosis system

HU Xue-ting

(China Railway Dalian Locomotive & Rolling Stock Co.,Ltd.,Dalian 116021,China)

China′s locomotive management has shown a rapid development trend,which has provided favorable conditions for accelerating the construction of railway information. Through analysis of research and design of locomotive remote monitoring system and vehicle information system,the use of CMD system was proposed to improve utilization rate of locomotive and reduce maintenance cost and can be used for locomotive troubleshooting and data analysis.

Locomotive; Remote monitoring; Diagnostic system; Research; Design

2017-01-10

胡雪婷(1989-)，女，本科，助理工程師。

TP277

A

1674-8646(2017)06-0076-02