(中車(chē)青島四方機(jī)車(chē)車(chē)輛股份有限公司，山東 青島 266111)

0 引言

動(dòng)車(chē)組列車(chē)地面功能調(diào)試是動(dòng)車(chē)組生產(chǎn)最關(guān)鍵的步驟之一，調(diào)試過(guò)程復(fù)雜且消耗大量的人力、物力，調(diào)試數(shù)據(jù)繁多且利用率較低。為提高調(diào)試效率，減少人為因素影響，保證調(diào)試結(jié)果的可靠性，保證試驗(yàn)安全高效進(jìn)行，對(duì)列車(chē)狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控十分有必要[1]。

目前，利用無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)對(duì)動(dòng)車(chē)組調(diào)試狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)還處于一個(gè)較低的水平，僅少部分試驗(yàn)工具實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集功能，列車(chē)功能調(diào)試仍按照功能檢驗(yàn)文件進(jìn)行功能驗(yàn)證，觀(guān)察試驗(yàn)現(xiàn)象，記錄試驗(yàn)結(jié)果，未對(duì)調(diào)試過(guò)程中整個(gè)列車(chē)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。為滿(mǎn)足現(xiàn)代化智能監(jiān)控管理要求、快速靈活監(jiān)控動(dòng)車(chē)組調(diào)試狀態(tài)，本文提出了一種基于無(wú)線(xiàn)通信的列車(chē)調(diào)試狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，利用多線(xiàn)程技術(shù)實(shí)現(xiàn)多列在調(diào)動(dòng)車(chē)組狀態(tài)同時(shí)監(jiān)控，提高了遠(yuǎn)程狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控效率；采用數(shù)據(jù)庫(kù)管理與儲(chǔ)存狀態(tài)數(shù)據(jù)，為故障診斷提供數(shù)據(jù)支撐，提高了調(diào)試質(zhì)量的可追溯性；監(jiān)控界面設(shè)計(jì)友好、便于操作實(shí)現(xiàn)了集中監(jiān)控、管理與維護(hù)[2-3]。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理

列車(chē)狀態(tài)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集模塊、無(wú)線(xiàn)通信模塊、數(shù)據(jù)管理平臺(tái)三部分組成其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

根據(jù)動(dòng)車(chē)組WTD裝置實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接口通信協(xié)議，系統(tǒng)通過(guò)車(chē)載數(shù)據(jù)采集裝置連接到動(dòng)車(chē)組WTD，以UDP的通信機(jī)制實(shí)時(shí)采集調(diào)試狀態(tài)數(shù)據(jù)；采集到的數(shù)據(jù)會(huì)推送到無(wú)線(xiàn)通信模塊進(jìn)行重新打包，利用以太網(wǎng)將狀態(tài)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程發(fā)送到數(shù)據(jù)管理平臺(tái)的數(shù)據(jù)管理服務(wù)器；數(shù)據(jù)管理平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，將狀態(tài)信息推送到數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺(tái)進(jìn)行發(fā)布；將故障信息推送到監(jiān)控平臺(tái)并發(fā)出警報(bào)；同時(shí)全部數(shù)據(jù)將會(huì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)中，并能夠?qū)崿F(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的查詢(xún)、導(dǎo)出功能。

2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案

結(jié)合動(dòng)車(chē)組WTD裝置接口數(shù)據(jù)協(xié)議，對(duì)動(dòng)車(chē)組功能系統(tǒng)按照“系統(tǒng)-模塊-設(shè)備-參數(shù)”四級(jí)進(jìn)行分析，得到牽引控制系統(tǒng)、制動(dòng)控制系統(tǒng)、等功能系統(tǒng)的主要?jiǎng)榆?chē)組參數(shù)，結(jié)合動(dòng)車(chē)組調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)需求，列車(chē)狀態(tài)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具備以下功能：實(shí)時(shí)采集多列動(dòng)車(chē)組狀態(tài)數(shù)據(jù)并利用無(wú)線(xiàn)通信將數(shù)據(jù)發(fā)送；接收遠(yuǎn)程發(fā)送的列車(chē)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)中；列車(chē)狀態(tài)監(jiān)控界面應(yīng)實(shí)時(shí)顯示在調(diào)動(dòng)車(chē)組狀態(tài)信息。同時(shí)，從工程實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)，系統(tǒng)應(yīng)有較高的可靠性、實(shí)時(shí)性和可擴(kuò)展性。

車(chē)載數(shù)據(jù)采集裝置任務(wù)量大，需要較好的處理器性能，同時(shí)考慮車(chē)載環(huán)境中抗震動(dòng)、溫度、濕度的要求，選用飛凌嵌入式工業(yè)級(jí) FET210核心板并采用三星公司生產(chǎn)的 S5PV210 芯片作為主處理器， 基于 Cortex-A8架構(gòu)，處理器主頻可達(dá) 1 GHz，具有 32/32 KB 的數(shù)據(jù)/指令一級(jí)緩存，512 kB的二級(jí)緩存，配備 512 MB DDR2 內(nèi)存、1 GB SLC Nand Flash，具有2000 DMIPS的高性能運(yùn)算能力，完全能夠滿(mǎn)足車(chē)載數(shù)據(jù)采集裝置性能的需求。

無(wú)線(xiàn)通信模塊采用DM9000A作為網(wǎng)絡(luò)主控芯片集成了 10/100 MB 物理層接口，讀寫(xiě)時(shí)間壓縮到 10 ns，在內(nèi)部集成 16 KB SRAM 作為接收和發(fā)送的 FIFO 隊(duì)列緩存。模塊采用WiFi與4G冗余通信，優(yōu)先使用WiFi通信，數(shù)據(jù)通信速率不小于2 Mbit/s，時(shí)延不大于500 ms。

數(shù)據(jù)管理平臺(tái)服務(wù)器用于處理相關(guān)業(yè)務(wù)邏輯、請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)，可支持不少于1000個(gè)用戶(hù)的并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)，具備SQL server數(shù)據(jù)庫(kù)插件，儲(chǔ)存空間為50 TB，滿(mǎn)足300列動(dòng)車(chē)組3年得數(shù)據(jù)儲(chǔ)存量。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1 數(shù)據(jù)采集模塊

數(shù)據(jù)采集模塊是利用車(chē)載數(shù)據(jù)采集裝置，通過(guò)匹配車(chē)型的WTD協(xié)議，實(shí)時(shí)監(jiān)控WTD數(shù)據(jù)通信接口，獲取動(dòng)車(chē)組實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，并將狀態(tài)信息推送到無(wú)線(xiàn)通信模塊。

本系統(tǒng)利用WTD實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)讀取接口，獲取動(dòng)車(chē)組調(diào)試數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，首先由數(shù)據(jù)采集模塊向WTD發(fā)送注冊(cè)幀，WTD主機(jī)回復(fù)確認(rèn)幀，然后開(kāi)始發(fā)送數(shù)據(jù)。WTD在發(fā)送數(shù)據(jù)確認(rèn)幀后，進(jìn)行周期性數(shù)據(jù)包的發(fā)送，包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包和狀態(tài)數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)采集模塊收到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包和狀態(tài)數(shù)據(jù)包需要回復(fù)確認(rèn)幀，WTD周期性數(shù)據(jù)的發(fā)送頻率不大于1秒，若WTD/PTU等待5秒也未收到相應(yīng)回應(yīng)，則認(rèn)為數(shù)據(jù)傳輸流程結(jié)束，停止所有數(shù)據(jù)發(fā)送，等待PTU的重新注冊(cè)。

電源向WTD通信接口監(jiān)控模塊和信息處理主機(jī)供電，可跟據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境選擇AC220V供電或者DC00V供電，監(jiān)控模塊監(jiān)控、采集動(dòng)車(chē)組狀態(tài)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸至信息處理主機(jī)進(jìn)行重新打包推送到無(wú)線(xiàn)通信模塊。

圖2 數(shù)據(jù)采集模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

車(chē)載數(shù)據(jù)采集裝置應(yīng)用時(shí)放置在動(dòng)車(chē)組的總配電柜附近，用M12以太網(wǎng)線(xiàn)連接WTD，電源可根據(jù)現(xiàn)車(chē)環(huán)境就近取電；不同車(chē)型應(yīng)用時(shí)，可通過(guò)切換數(shù)據(jù)協(xié)議配置表滿(mǎn)足數(shù)據(jù)采集要求。

3.2 無(wú)線(xiàn)通信模塊

無(wú)線(xiàn)通信模塊是數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)管理平臺(tái)之間的橋梁，主要作用是列車(chē)狀態(tài)信息發(fā)送到數(shù)據(jù)管理平臺(tái)。

為保證系統(tǒng)能夠同時(shí)監(jiān)控多列在調(diào)列車(chē)，實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)通信服務(wù)器“一對(duì)多”的通信模式，本系統(tǒng)采用基于多線(xiàn)程的并發(fā)型通信服務(wù)器，其中包括一個(gè)監(jiān)聽(tīng)線(xiàn)程和多個(gè)通信線(xiàn)程。監(jiān)聽(tīng)線(xiàn)程實(shí)時(shí)監(jiān)聽(tīng)是否有客戶(hù)端連接請(qǐng)求，當(dāng)有客戶(hù)端連接請(qǐng)求時(shí)，監(jiān)聽(tīng)主線(xiàn)程調(diào)用Accept()函數(shù)，受理客戶(hù)端請(qǐng)求并且監(jiān)聽(tīng)線(xiàn)程派生一個(gè)通信線(xiàn)程，通信線(xiàn)程用于實(shí)現(xiàn)客戶(hù)端與服務(wù)器之間的通信，而監(jiān)聽(tīng)線(xiàn)程則繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)客戶(hù)端連接請(qǐng)求，當(dāng)監(jiān)聽(tīng)線(xiàn)程把通信任務(wù)交給通信線(xiàn)程之后，就不在對(duì)通信線(xiàn)加以控制和調(diào)度。多線(xiàn)程通信服務(wù)器原理如圖3所示。

圖3 多線(xiàn)程結(jié)構(gòu)服務(wù)器設(shè)計(jì)

當(dāng)?shù)孛鏀?shù)據(jù)接收服務(wù)器接收到列車(chē)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)會(huì)被多個(gè)處理線(xiàn)程應(yīng)用，若這些處理線(xiàn)程處理不當(dāng)則會(huì)產(chǎn)生資源訪(fǎng)問(wèn)沖突，造成系統(tǒng)運(yùn)行錯(cuò)誤。為避免處理線(xiàn)程處理不當(dāng)造成的系統(tǒng)運(yùn)行錯(cuò)誤，本系統(tǒng)采用lock關(guān)鍵字來(lái)協(xié)調(diào)各個(gè)線(xiàn)程之間的執(zhí)行次序。當(dāng)線(xiàn)程1對(duì)數(shù)據(jù)資源進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)時(shí)，lock()將線(xiàn)程1與被訪(fǎng)問(wèn)資源加鎖，若此時(shí)線(xiàn)程2也要同一資源進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)時(shí)，必須等線(xiàn)程1與被訪(fǎng)問(wèn)資源解鎖之后才能訪(fǎng)問(wèn)。

無(wú)線(xiàn)通信發(fā)送器將打包好的數(shù)據(jù)發(fā)送到地面接收器，然后推送到數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，數(shù)據(jù)通信機(jī)制為T(mén)CP/IP協(xié)議，通過(guò)調(diào)用傳輸層套接字API建立連接。在狀態(tài)數(shù)據(jù)從列車(chē)數(shù)據(jù)采集模塊向數(shù)據(jù)管理平臺(tái)的發(fā)送過(guò)程中，采用得TCP流數(shù)據(jù)模型，無(wú)線(xiàn)通信模塊須將要發(fā)送得數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的編碼打包，當(dāng)信息數(shù)據(jù)到達(dá)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)解析，且對(duì)數(shù)據(jù)信息做進(jìn)一步的處理[4-5]。

因調(diào)試廠(chǎng)房電氣環(huán)境復(fù)雜，特高壓通斷電過(guò)程中會(huì)對(duì)廠(chǎng)房?jī)?nèi)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生影響，為保障狀態(tài)數(shù)據(jù)的正常傳輸，系統(tǒng)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)采用“WiFi-4G”冗余模式，即無(wú)線(xiàn)通信方式包括：4G網(wǎng)絡(luò)和WIFI網(wǎng)絡(luò)兩部分，兩者相互冗余，在廠(chǎng)房無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)優(yōu)先使用WIFI網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，當(dāng)廠(chǎng)房?jī)?nèi)WiFi信號(hào)不佳或者其他情況利用4G網(wǎng)絡(luò)通信。

3.3 數(shù)據(jù)管理平臺(tái)

數(shù)據(jù)管理平臺(tái)負(fù)責(zé)解析接收到的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)解析完成后分別發(fā)送到數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行儲(chǔ)存和發(fā)送到數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺(tái)進(jìn)行顯示；數(shù)據(jù)庫(kù)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存，在數(shù)據(jù)庫(kù)中建有多張數(shù)據(jù)庫(kù)表格主要包括故障信息表格、狀態(tài)信息表格、車(chē)輛基礎(chǔ)信息表格、人員信息表單和用戶(hù)登錄表單等，各個(gè)表格按照各自定義的格式儲(chǔ)存數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺(tái)通過(guò)本身的各個(gè)功能模塊完成列車(chē)狀態(tài)信息的實(shí)時(shí)顯示、故障信息實(shí)時(shí)警報(bào)、歷史信息查詢(xún)和用戶(hù)登錄等功能[6]。

數(shù)據(jù)管理平臺(tái)解析得到得數(shù)據(jù)可以分為狀態(tài)信息、故障信息和請(qǐng)求信息三類(lèi)，并按照各個(gè)數(shù)據(jù)管理流程進(jìn)行處理。

狀態(tài)信息：首先對(duì)狀態(tài)信息中的列車(chē)序號(hào)進(jìn)行判斷，若當(dāng)前車(chē)輛信息顯示的列車(chē)序號(hào)與接收到列車(chē)序號(hào)一致，則數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺(tái)的列車(chē)系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)將會(huì)更新到最新的狀態(tài)；若通過(guò)判斷當(dāng)前車(chē)輛信息顯示的列車(chē)序號(hào)與接收到的列車(chē)序號(hào)不同，則接收到的這條狀態(tài)信息只會(huì)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)而人機(jī)交互界面中的數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生改變。

故障信息：在接收到故障信息時(shí)，數(shù)據(jù)管理平臺(tái)將故障信息按照故障分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，并且在數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺(tái)中進(jìn)行故障報(bào)警。數(shù)據(jù)管理平臺(tái)會(huì)對(duì)接收到的故障信息的故障等級(jí)進(jìn)行識(shí)別，當(dāng)故障等級(jí)高于中等故障時(shí)，會(huì)啟動(dòng)移動(dòng)檢修維護(hù)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)故障信息實(shí)時(shí)通知到技術(shù)人員。

請(qǐng)求信息：當(dāng)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)接收到列車(chē)請(qǐng)求信息時(shí)，數(shù)據(jù)處理層會(huì)對(duì)列車(chē)請(qǐng)求連接還是請(qǐng)求斷開(kāi)進(jìn)行識(shí)別，當(dāng)列車(chē)為請(qǐng)求連接時(shí)，通信服務(wù)器建立與該客戶(hù)端之間的通信線(xiàn)程，用戶(hù)列表添加該列車(chē)客戶(hù)端；當(dāng)列車(chē)的請(qǐng)求信息為請(qǐng)求斷開(kāi)時(shí)，通信服務(wù)器會(huì)銷(xiāo)毀與該客戶(hù)端之間的通信線(xiàn)程，并且對(duì)用戶(hù)列表進(jìn)行查詢(xún)，將該列車(chē)客戶(hù)端從用戶(hù)列表中刪除。

為減少大量數(shù)據(jù)的頻繁寫(xiě)入和相關(guān)數(shù)據(jù)的查詢(xún)和導(dǎo)出對(duì)系統(tǒng)資源的占用，本系統(tǒng)利用SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)儲(chǔ)存列車(chē)狀態(tài)監(jiān)控過(guò)程中產(chǎn)生的海量狀態(tài)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存方式為聚簇存放[7]，它具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)聚簇功能可以大大提高按聚簇碼進(jìn)行查詢(xún)的效率。

2)聚簇以后，相同聚簇碼的元組聚簇在一起，節(jié)省了存儲(chǔ)空間。

3)聚簇功能不僅適用于單個(gè)關(guān)系，也適用于多個(gè)關(guān)系。

在數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中要充分考慮未來(lái)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的變化，減少數(shù)據(jù)庫(kù)中的鏈接和遷移。針對(duì)于列車(chē)設(shè)備和故障資料累積數(shù)量多、儲(chǔ)存壓力大和快速提取困難，在對(duì)列車(chē)各系統(tǒng)和故障相關(guān)資料分析的基礎(chǔ)上，合理分類(lèi)和處理加工，有針對(duì)性的對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和優(yōu)化，在數(shù)據(jù)庫(kù)中建立了多個(gè)數(shù)據(jù)表用于儲(chǔ)存數(shù)據(jù)信息[8-9]。

數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺(tái)用于顯示數(shù)據(jù)采集模塊發(fā)送過(guò)來(lái)的狀態(tài)信息，包括牽引控制系統(tǒng)、制動(dòng)控制系統(tǒng)、高壓供電系統(tǒng)、輔助供電系統(tǒng)、實(shí)時(shí)軸溫檢測(cè)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)、車(chē)門(mén)控制系統(tǒng)、空調(diào)控制系統(tǒng)、旅客信息系統(tǒng)、煙火報(bào)警系統(tǒng)。

為了讓界面與邏輯分離，避免在修改界面控件的內(nèi)容時(shí)產(chǎn)生異常，本系統(tǒng)中列車(chē)狀態(tài)信息的接收是由通信線(xiàn)程完成，而在系統(tǒng)中的界面控件是由系統(tǒng)主線(xiàn)程生成的，所以窗體中的控件被綁定到主線(xiàn)程，如果想要在通信線(xiàn)程中調(diào)用窗體的控件，則必須使用控件的Invoke方法來(lái)將調(diào)用封送到適當(dāng)?shù)木€(xiàn)程。

系統(tǒng)可以通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)通信語(yǔ)言對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行查詢(xún)，操作人員可根據(jù)情況需要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息按照一定的條件進(jìn)行查詢(xún)，查詢(xún)結(jié)果會(huì)顯示到數(shù)據(jù)監(jiān)控中心，并且可以將查詢(xún)結(jié)果以Excel表格的形式導(dǎo)出。

4 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與分析

本系統(tǒng)主要針對(duì)動(dòng)車(chē)組調(diào)試過(guò)程中，對(duì)列車(chē)各個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備和參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，確保地鐵列車(chē)的連續(xù)運(yùn)行性能良好，在地鐵列車(chē)發(fā)生故障時(shí)能夠及時(shí)的發(fā)出警報(bào)，及在地鐵列車(chē)運(yùn)行之后能夠?qū)α熊?chē)的運(yùn)行數(shù)據(jù)做出一定的分析。為驗(yàn)證系統(tǒng)功能及系統(tǒng)運(yùn)行性能，搭建了客戶(hù)端與服務(wù)器通信平臺(tái)，進(jìn)行了多個(gè)車(chē)載數(shù)據(jù)采集裝置與數(shù)據(jù)管理平臺(tái)進(jìn)行通信實(shí)驗(yàn)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的功能完整性、工作穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)刷新實(shí)時(shí)性以及所有系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)等進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試。

通過(guò)車(chē)載數(shù)據(jù)裝置向數(shù)據(jù)管理平臺(tái)發(fā)送列車(chē)狀態(tài)數(shù)據(jù)，在列車(chē)監(jiān)控平臺(tái)上檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示，數(shù)據(jù)顯示結(jié)果如圖4所示。

圖4 列車(chē)狀態(tài)數(shù)據(jù)顯示

由圖4得出受電弓動(dòng)作狀態(tài)、受電弓位置、輔助風(fēng)壓、網(wǎng)側(cè)電壓等列車(chē)數(shù)據(jù)顯示正常，且數(shù)據(jù)更新無(wú)卡頓現(xiàn)象，證明系統(tǒng)能夠滿(mǎn)足動(dòng)車(chē)組狀態(tài)監(jiān)控功能。

Speedtest是 Linux 下的一款專(zhuān)業(yè)帶寬測(cè)速軟件，車(chē)載數(shù)據(jù)采集裝置運(yùn)行其客戶(hù)端軟件 speedtest_cli，speedtest_cli 首先尋找最近的運(yùn)行 speedtest_server 的測(cè)速服務(wù)器，之后統(tǒng)計(jì)一段時(shí)間內(nèi)的平均上傳及下載速度。為了測(cè)試車(chē)載終端發(fā)送列車(chē)運(yùn)行信息的實(shí)時(shí)性能，在車(chē)載終端運(yùn)行 speedtest 通過(guò)測(cè)試實(shí)時(shí)網(wǎng)速[10]。

圖5 通信性能測(cè)試

由測(cè)試可知平均上傳速率可以達(dá)到 5.15 Mbit/s，而本課題狀態(tài)信息的發(fā)送對(duì)網(wǎng)絡(luò)速率的要求為大于 2 Mbit/s，因此，本系統(tǒng)采用的無(wú)線(xiàn)通信方式能夠很好地滿(mǎn)足系統(tǒng)通信需求，通信實(shí)時(shí)性能良好。

5 結(jié)語(yǔ)

本文的在深入研究與分析動(dòng)車(chē)組調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)情況后，將系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)采集模塊、無(wú)線(xiàn)通信模塊及數(shù)據(jù)管理平臺(tái)分別進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)動(dòng)車(chē)組WTD裝置實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接口實(shí)時(shí)采集狀態(tài)數(shù)據(jù)；利用WiFi-4G冗余設(shè)計(jì)保證了數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸?shù)目煽啃裕唤?shù)據(jù)庫(kù)及數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的分層儲(chǔ)存與管理，經(jīng)驗(yàn)證系統(tǒng)滿(mǎn)足動(dòng)車(chē)組調(diào)試狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控需求。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和遠(yuǎn)程通信技術(shù)的發(fā)展和數(shù)字化工廠(chǎng)建設(shè)潮流的推進(jìn)，動(dòng)車(chē)組調(diào)試狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)控最大程度保障了動(dòng)車(chē)組出廠(chǎng)前功能調(diào)試的準(zhǔn)確度及調(diào)試信息的可追溯性，對(duì)未來(lái)更智能化、更信息化、更多元化的動(dòng)車(chē)組全壽命信息數(shù)據(jù)系統(tǒng)提供了重要參考與研究基礎(chǔ)。