陳犀力

摘 要：本文主要對設(shè)備運維管理系統(tǒng)與信號故障診斷系統(tǒng)的通信進行了研究與分析，首先針對軌道交通設(shè)備運維管理系統(tǒng)進行了概述，然后對網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進行了闡述，最后從業(yè)務(wù)功能及功能頁面兩個方面對系統(tǒng)的功能設(shè)計進行了分析。

關(guān)鍵詞：設(shè)備運維管理系統(tǒng);信號故障診斷系統(tǒng);通信

中圖分類號：U284.92 文獻標識碼：A

0 引言

軌道交通工具運行維護系統(tǒng)是一個先進的軌道交通系統(tǒng)，采用高效實用的維護技術(shù)進行設(shè)計和實現(xiàn)，以提高電廠運行和維護的效率和標準化，并調(diào)動所有員工的積極參與。基于可靠性（RCM）和狀態(tài)評估（CBM）的現(xiàn)代運維技術(shù)在鐵路設(shè)備運維和現(xiàn)場需求調(diào)查中的應(yīng)用表明，運維人員理論水平較低，缺乏維修經(jīng)驗。而通過信令故障診斷系統(tǒng)可以實時將設(shè)備狀態(tài)和錯誤報警信息轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)運維系統(tǒng)，然后進行錯誤確認、閉合錯誤發(fā)送和維護等閉環(huán)操作。但這兩個系統(tǒng)所處的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不同：信號錯誤診斷系統(tǒng)位于生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)中，作為信號系統(tǒng)輔助決策支持，在軌道交通設(shè)備運行維護管理中處于管網(wǎng)中。同時還要在日常巡查中，結(jié)合以往的工作經(jīng)驗，在對設(shè)備表面的故障問題進行解除的基礎(chǔ)上，合理擴大故障排查范圍，并利用重點區(qū)段檢查和內(nèi)部交叉的形式對設(shè)備線路進行全面防護。本文介紹了一種實現(xiàn)設(shè)備運營維護系統(tǒng)與信號故障診斷系統(tǒng)之間通信的安全方法，通過專業(yè)設(shè)備有效提高信號維護的及時性，有效提高信號設(shè)備運行維護的質(zhì)量和效率[1]。

1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

1.1 網(wǎng)絡(luò)隔離技術(shù)

參照基于網(wǎng)絡(luò)隔離和安全數(shù)據(jù)交換的發(fā)電機組雙重系統(tǒng)，在鐵路企業(yè)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)和管理網(wǎng)絡(luò)之間進行信息交換的過程中，要嚴格按照“協(xié)議分離、直接訪問和最小化”的原則，并且在信息交換系統(tǒng)中，要充分利用網(wǎng)絡(luò)隔離技術(shù)，進而可以為信息交換的安全性提供有效的保障。網(wǎng)絡(luò)隔離與信息交換系統(tǒng)主要的組成部分包括了內(nèi)外部網(wǎng)絡(luò)主機模塊及交換模塊，在信息交換隔離模塊中，采取了專用的安全芯片，以此可以保證內(nèi)外網(wǎng)傳輸信息方向的可控制性，并且為數(shù)據(jù)信息交換的安全性提供保證。在內(nèi)外網(wǎng)主機模塊之間，要保證連接層處于分離狀態(tài)，對TCP協(xié)議/IP等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進行了全面封鎖，并利用自定義通信機制實現(xiàn)了信息輪渡途中的數(shù)據(jù)交換。

1.2 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

電廠運維管理系統(tǒng)和信令故障診斷系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示。信令系統(tǒng)和信令錯誤診斷系統(tǒng)都位于生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)中，兩個系統(tǒng)通過單線安全隔離。信號錯誤診斷系統(tǒng)接收信號系統(tǒng)的系統(tǒng)狀態(tài)和錯誤信息。接收信號專家的設(shè)備故障信息，利用信號診斷系統(tǒng)專家診斷和大數(shù)據(jù)技術(shù)，分析錯誤原因并提出解決方案。

接口區(qū)通過安全隔離門與外網(wǎng)系統(tǒng)連接，并設(shè)置專用防火墻。系統(tǒng)運維管理系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)設(shè)計。操作人員和維修人員可以通過維修中心或工區(qū)的維修應(yīng)用系統(tǒng)和移動終端設(shè)備進入平臺系統(tǒng)，并在維修中心設(shè)置一個大看板屏幕，顯示系統(tǒng)的統(tǒng)計信息。

2 功能設(shè)計

2.1 業(yè)務(wù)功能

1）信令故障診斷系統(tǒng)將設(shè)備臺帳、數(shù)據(jù)字典、設(shè)備狀態(tài)信息、故障信息和故障診斷信息傳送給系統(tǒng)運維系統(tǒng)。由于信號錯誤診斷系統(tǒng)每天發(fā)送的設(shè)備狀態(tài)信息和故障報警信息量達到10000條，該接口使用ActiveMQ通信媒體值，并以點對點（隊列）的形式發(fā)送。

2）電廠運行和維護管理系統(tǒng)持續(xù)監(jiān)控隊列中的消息，并處理接收到的信息。系統(tǒng)在監(jiān)聽消息后，分析JSON字符串格式消息的操作和維護，更新設(shè)備狀態(tài)或錯誤報警的最新信息，以重新發(fā)現(xiàn)實時數(shù)據(jù)庫，并依賴緩存文件。在出現(xiàn)錯誤信息時就會發(fā)出報警，并且在實時報警頁面中，緩存文件的所有內(nèi)容都將存儲在數(shù)據(jù)庫中。緩存文件寫入成功后，緩存文件清空，運維人員可以通過Ears在歷史數(shù)據(jù)頁面查詢相應(yīng)的系統(tǒng)錯誤信息、錯誤確認、錯誤發(fā)送、錯誤維護等操作。通過合理運用大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以統(tǒng)計評估錯誤信息及訂單信息，并通過PC終端、移動終端和錯誤報告的大屏幕進行顯示[2]。

3）在運維人員修復(fù)故障后，將WebService的訂單信息發(fā)送給信號診斷系統(tǒng)發(fā)送。信號錯誤診斷系統(tǒng)利用反饋指令信息，改變錯誤診斷知識庫并不斷地向數(shù)據(jù)處理流程發(fā)展，如圖3所示。

2.2 功能頁面

2.2.1 監(jiān)控設(shè)備查詢

主要提供信號設(shè)備監(jiān)測信息的查詢，支持車站、專業(yè)、設(shè)備名稱等條件的查詢。

2.2.2 顯示實時報警

實時報警頁面更新顯示100條故障報警記錄。每個數(shù)據(jù)集包含六個信息元素，包括警報時間、級別、站點、專業(yè)、設(shè)備和警報描述。

2.2.3 錯誤消息處理

錯誤警報頁面顯示其結(jié)束狀態(tài)錯誤警報為的設(shè)備列表。點擊派工鍵顯示發(fā)貨窗口后，操作維護人員可以在此頁面存儲錯誤和發(fā)貨單，并將錯誤情況、錯誤時間、錯誤描述、錯誤分析、錯誤診斷等信息帶出，然后選擇維修人員完成錯誤維護任務(wù)的分配。故障修復(fù)后，專業(yè)維修人員必須填寫維修工單，操作維修人員必須對維修工單進行確認。

2.2.4 統(tǒng)計報表

在運用大數(shù)據(jù)技術(shù)進行統(tǒng)計報表的過程中，可以分析故障維修的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并通過可視化統(tǒng)計的方式，采集指標的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)所統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，可以了解到各站與子專業(yè)指標之間的誤差，通過詳細的指標體系可以對故障維修的運行狀態(tài)和誤差狀態(tài)的趨勢分析進行實時顯示。機組關(guān)機流程如圖4所示。

3 總結(jié)

綜上所述，在設(shè)備運維管理階段，需要將人為破壞因素作為設(shè)備維護管理工作的重點管理內(nèi)容，加強對設(shè)備管理的執(zhí)行力度。如加強設(shè)備維護部門與其他部門的溝通和交流，通過聯(lián)合嚴查死守的管理手段，以人為破壞設(shè)備管理為核心，對違法人員和惡意破壞線纜的人員進行嚴肅處理，以此來保證電力設(shè)施整體安全性的有效提高，為設(shè)備安全可靠運行奠定良好的基礎(chǔ)。另外，為了全面降低人為因素對設(shè)備供電情況的損壞和影響，相關(guān)部門可以在與其他部門聯(lián)合的基礎(chǔ)上，加強線纜保護宣傳，提高人們的電力安全法規(guī)的認識，使他們樹立全面參與的輸電設(shè)備保護理念，從根本上提高輸電設(shè)備的運行維護質(zhì)量，降低設(shè)備維護成本投入?，F(xiàn)階段，在設(shè)備運維管理系統(tǒng)與信號故障診斷系統(tǒng)的通信當中，通過運用數(shù)據(jù)安全隔離的方式，可以為信息交換的安全性提供保障，并且大大提高了信號維護的效率，并提升了系統(tǒng)運行維護的質(zhì)量和安全。

參考文獻：

[1]尚麟宇，馮軍，劉明端，等.鐵路車站調(diào)車作業(yè)安全防護設(shè)備運維管理系統(tǒng)研究[J].鐵道運輸與經(jīng)濟，2020，42（02）：62-67.

[2]朱祁，李聰，謝向陽.設(shè)備運維管理系統(tǒng)與信號故障診斷系統(tǒng)的通信[J].工業(yè)儀表與自動化裝置，2019，49（05）：91-93+98.