姚小龍 中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司上海房建公寓段

我國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程13.1萬公里以上，尤其是現(xiàn)代高速鐵路技術(shù)取得長(zhǎng)足的發(fā)展，隨之配套的運(yùn)輸生產(chǎn)使用的房屋、構(gòu)筑物及其附屬設(shè)備采用大量新技術(shù)、新工藝和新材料，同時(shí)新舊的房建設(shè)備種類繁多，功能各異，給運(yùn)維管理帶來了一定的困難。鐵路房建設(shè)備分布鐵路沿線，點(diǎn)多線長(zhǎng)，由于鐵路房建設(shè)備的密度比較小，房建段在檢查記錄、技術(shù)狀態(tài)判定上因人而異。管理層級(jí)間對(duì)檢查成果掌握存在嚴(yán)重的滯后，對(duì)上層管理者決策不能提供有力的決策支撐。2014年5月1日中國(guó)鐵路總公司新版《鐵路運(yùn)輸房建設(shè)備大修維修規(guī)則》施行，新版規(guī)則提出房建設(shè)備管理要實(shí)現(xiàn)信息化的要求。

本文根據(jù)房建設(shè)備專業(yè)管理特點(diǎn)、房建段現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)施條件、人員結(jié)構(gòu)，及可以采取信息化的手段提出基于圖像識(shí)別（二維碼）技術(shù)的鐵路房建信息管理平臺(tái)的建設(shè)方案，以期初步實(shí)現(xiàn)對(duì)房建設(shè)備的運(yùn)維集中管控和業(yè)務(wù)高效執(zhí)行的目標(biāo)。

1 平臺(tái)總體方案

1.1 開發(fā)目標(biāo)

（1）基于安卓系統(tǒng)的APP軟件技術(shù)，把計(jì)算機(jī)信息技術(shù)和硬件技術(shù)相結(jié)合，應(yīng)用嵌入式開發(fā)方法，引入嵌入式數(shù)據(jù)庫，建立數(shù)據(jù)模型，開發(fā)應(yīng)用程序并移植到手持終端上。采用二維碼掃描技術(shù)掃描設(shè)備的二維碼，與數(shù)據(jù)庫中保存的設(shè)備臺(tái)帳信息進(jìn)行匹配，得到設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)檢查該設(shè)備的病害情況，改變了傳統(tǒng)房建設(shè)備對(duì)標(biāo)檢查記錄的方式，提高了房建設(shè)備檢查的質(zhì)量和效率。

（2）實(shí)現(xiàn)了房建段層面房建設(shè)備的基本情況、檢查信息、維修情況、更新改造等信息的網(wǎng)絡(luò)化管理，能實(shí)時(shí)查詢、打印、統(tǒng)計(jì)匯總和信息共享，使段的生產(chǎn)、管理工作更加精準(zhǔn)化。

（3）建立問題庫和事故隱患庫，并對(duì)每個(gè)問題、隱患記錄最終解決方案和相關(guān)責(zé)任人等信息，最終進(jìn)行銷號(hào)，形成閉環(huán)管理；各類分析匯總數(shù)據(jù)也為后期病害的風(fēng)險(xiǎn)研判、處置方案的制訂提供了參考依據(jù)。

1.2 總體構(gòu)架

1.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

如圖1所示，系統(tǒng)主要由終端和服務(wù)器組成，利用站段、車間、工區(qū)現(xiàn)有PC機(jī)和辦公網(wǎng)形成完整的系統(tǒng)。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.2.2 總體方案

利用手持終端通過掃描房建設(shè)備的二維碼獲取設(shè)備的基礎(chǔ)信息，根據(jù)不同設(shè)備類型選擇相應(yīng)的對(duì)標(biāo)檢查內(nèi)容，現(xiàn)場(chǎng)采集病害數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)問題可現(xiàn)場(chǎng)拍照，采集到的數(shù)據(jù)可批量轉(zhuǎn)存至PC機(jī)，上傳至服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)版管理軟件對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總，形成報(bào)表，提供給管理部門使其能快速掌握和分析房建設(shè)備的對(duì)標(biāo)檢查作業(yè)質(zhì)量，縮短對(duì)標(biāo)檢查數(shù)據(jù)處

理周期，提升管理效率及質(zhì)量。便于管理部門統(tǒng)計(jì)、分析、匯總，實(shí)現(xiàn)對(duì)房建設(shè)備管理的嚴(yán)格管控。

1.2.3 關(guān)鍵技術(shù)架構(gòu)

（1）應(yīng)用程序用戶界面的設(shè)計(jì)和開發(fā)

Android平臺(tái)提供開發(fā)應(yīng)用程序用戶界面的控件是非常完美，所以采用Android的界面在“res/layout”下面進(jìn)行設(shè)計(jì)。以Activity類中可以設(shè)計(jì)界面的顯示和相應(yīng)控件事件處理?xiàng)l件，開發(fā)Android應(yīng)用程序的基礎(chǔ)功能。在Java程序中，開發(fā)實(shí)現(xiàn)與用戶交互功能的控件方法，設(shè)計(jì)Android平臺(tái)上設(shè)置時(shí)間監(jiān)聽器，促使用戶與UI（圖形界面）交互時(shí)所觸發(fā)的操作，在Android中將事件傳送到事件處理器，進(jìn)行翻譯和處理的方法。

（2）數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)

設(shè)計(jì)對(duì)目前各數(shù)據(jù)庫對(duì)比發(fā)現(xiàn)，由于SQLite它占用的資源非常少，在嵌入式設(shè)備中，需要內(nèi)存小，非常適合Android手機(jī)或平板的要求。其次SQLite數(shù)據(jù)庫具有輕量級(jí)、獨(dú)立性、隔離性、跨平臺(tái)、多語言接口、安全性等特點(diǎn)。而且SQLite數(shù)據(jù)庫功能非常強(qiáng)大，使用起來也非常方便，在創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫、打開數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)修改、關(guān)閉數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫查詢等等具有優(yōu)勢(shì)。因此，手持終端數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)選擇SQLite輕型數(shù)據(jù)庫來存儲(chǔ)。

（3）利用二位碼掃描技術(shù)自動(dòng)獲取設(shè)備信息

利用安卓系統(tǒng)手持終端的二位碼掃描功能掃描設(shè)備的二維碼，與事先導(dǎo)入到手持終端中的臺(tái)帳數(shù)據(jù)匹配，匹配成功后自動(dòng)獲取該設(shè)備相應(yīng)的基礎(chǔ)信息和檢查內(nèi)容,就可以登陸該系統(tǒng)進(jìn)行下一步檢查；如果匹配不成功，則登陸系統(tǒng)后只能查看檢查信息，不能錄入檢查信息。在房建設(shè)備檢查過程中,遇到故障問題,可以隨時(shí)把有問題的地方通過手持終端的拍照功能拍攝下來,保存到指定的目錄當(dāng)中,可以更直觀的了解存在的問題。這些照片可以和檢查數(shù)據(jù)一起通過手持終端的數(shù)據(jù)線上傳到服務(wù)器中。

（4）網(wǎng)頁部分

系統(tǒng)報(bào)表或是圖表采用Gird++Report、Aspose、Fusion－Charts等，并能導(dǎo)出excel、pdf、圖像等格式的文件，使得統(tǒng)計(jì)報(bào)表靈活美觀；系統(tǒng)圖片批量上傳采用jQuery技術(shù)；采用Ajax技術(shù)對(duì)頁面進(jìn)行優(yōu)化。

2 數(shù)據(jù)來源

2.1 下級(jí)業(yè)務(wù)終端上傳數(shù)據(jù)

基于圖像識(shí)別（二維碼）技術(shù)的鐵路房建信息管理平臺(tái)的建設(shè)方案主要面向基層房建公寓段級(jí)管理部門、車間、班組，根據(jù)各級(jí)使用主體對(duì)房建設(shè)備管理的業(yè)務(wù)需求，數(shù)據(jù)源主要有不同的數(shù)據(jù)來源。平臺(tái)上數(shù)據(jù)主要依賴下級(jí)業(yè)務(wù)終端上專用APP進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)并上傳至鐵路房建信息管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、錄入、查看、使用等的一體化應(yīng)用（見圖2）。

數(shù)據(jù)信息包括房建設(shè)備日常生產(chǎn)作業(yè)數(shù)據(jù)、檢測(cè)評(píng)估數(shù)據(jù)等信息。在本方案中，采用手持移動(dòng)終端提供數(shù)據(jù)采集和上傳服務(wù)，幫助運(yùn)維管理人員制定有效的維修計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化作業(yè)、智能化、電子化監(jiān)控的目標(biāo)。

圖2 業(yè)務(wù)終端上傳數(shù)據(jù)示意圖

2.2 監(jiān)測(cè)與監(jiān)控設(shè)備數(shù)據(jù)

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)源是基于管轄范圍內(nèi)鐵路運(yùn)輸房建設(shè)備的提前預(yù)埋傳感器及相關(guān)監(jiān)控設(shè)備實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過鐵路辦公網(wǎng)絡(luò)傳輸至平臺(tái)上，進(jìn)行房建設(shè)備的綜合性能進(jìn)行評(píng)估，為結(jié)構(gòu)的維護(hù)和管理決策提供依據(jù)。

3 房建信息管理平臺(tái)應(yīng)用功能

基于圖像識(shí)別（二維碼）技術(shù)的鐵路房建信息管理平臺(tái)，是根據(jù)房建公寓段級(jí)管理部門、車間、班組管理層級(jí)對(duì)房建設(shè)備業(yè)務(wù)需求開發(fā)。用戶能夠通過簡(jiǎn)潔的操作界面，方便地進(jìn)行房建設(shè)備檢查數(shù)據(jù)和圖像采集、自動(dòng)匯總、報(bào)表生成發(fā)布等，以便提供給車間、工區(qū)及時(shí)處理，同時(shí)可進(jìn)行數(shù)據(jù)批量轉(zhuǎn)存服務(wù)器，車間、站段不同用戶分級(jí)權(quán)限管理等操作。

3.1 房建設(shè)備對(duì)標(biāo)手持信息終端

該房建設(shè)備對(duì)標(biāo)手持信息終端（APP）包含用戶權(quán)限管理、二維碼掃描，系統(tǒng)登錄、檢查數(shù)據(jù)錄入、臺(tái)帳數(shù)據(jù)維護(hù)、數(shù)據(jù)查詢及導(dǎo)出、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等。通過對(duì)標(biāo)手持信息終端（APP），房建設(shè)備檢查管理人員可以便捷地使用二維碼掃描技術(shù)，直觀掌握房建設(shè)備的歷年檢查、維修信息和數(shù)據(jù)臺(tái)賬基本信息，從而為設(shè)備技術(shù)狀態(tài)研判提供支撐，也為房建設(shè)備進(jìn)行“周期修、狀態(tài)修”計(jì)劃的制定提供決策依據(jù)。

3.2 網(wǎng)絡(luò)版管理軟件

根據(jù)目前設(shè)備管理單位段、車間、工區(qū)三級(jí)管理及現(xiàn)場(chǎng)需求，建立房建設(shè)備電子臺(tái)帳，錄入或是導(dǎo)入春(秋)季檢查、日常(定期)檢查數(shù)據(jù)，工作計(jì)劃上報(bào)和實(shí)際完成上報(bào)、設(shè)備問題庫生成及處理等信息。

3.2.1 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析

統(tǒng)計(jì)分析塊可實(shí)現(xiàn)月度、季度、年度自動(dòng)生成各類數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)報(bào)表，并為各運(yùn)維管理人員提供生產(chǎn)任務(wù)進(jìn)度表、設(shè)備病害處理記錄表、病害種類（見圖3）比重及趨勢(shì)圖表的對(duì)比功能和分析功能?；跈z查記錄，形成維修計(jì)劃，按照維修計(jì)劃進(jìn)行材料準(zhǔn)備，對(duì)優(yōu)化材料管理、合理使用等具有先天優(yōu)勢(shì)。

圖3 房屋設(shè)備問題統(tǒng)計(jì)

3.2.2 數(shù)據(jù)共享

基于安卓系統(tǒng)的APP軟件技術(shù)，把計(jì)算機(jī)信息技術(shù)和硬件技術(shù)相結(jié)合，應(yīng)用嵌入式開發(fā)方法，引入嵌入式數(shù)據(jù)庫，建立數(shù)據(jù)模型，開發(fā)應(yīng)用程序并移植到手持終端上。實(shí)現(xiàn)所有房建設(shè)備的技術(shù)檔案資料和臺(tái)賬數(shù)據(jù)手持終端資料查看，現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)以及PC端提供數(shù)據(jù)資料查詢、下載以及更新功能。實(shí)現(xiàn)了房建設(shè)備基本情況、檢查信息、維修情況、更新改造等信息的網(wǎng)絡(luò)化管理，能實(shí)時(shí)查詢、打印、統(tǒng)計(jì)匯總和信息共享，作為統(tǒng)一的數(shù)據(jù)源頭供各級(jí)管理崗位進(jìn)行業(yè)務(wù)應(yīng)用。使房建設(shè)備管理單位的生產(chǎn)、管理工作更加精準(zhǔn)化。

利用房建設(shè)備信息管理平臺(tái)房建設(shè)備技術(shù)資料管理方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，建立房建單位數(shù)字化設(shè)備文件資料檔案，作為統(tǒng)一的數(shù)據(jù)源頭供各級(jí)管理崗位進(jìn)行業(yè)務(wù)應(yīng)用。要圍繞所管轄設(shè)備和設(shè)備運(yùn)行狀況及需要開展的工作建立文件資料檔案（包括設(shè)備檔案、技術(shù)圖紙、維修履歷檔案、日常維護(hù)檔案等），并與建設(shè)工程的竣工資料進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以便在檢修時(shí)隨時(shí)調(diào)取所需的資料。并將檢修記錄和現(xiàn)場(chǎng)照片等與對(duì)應(yīng)設(shè)備進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的全方位管理。

3.3 計(jì)劃實(shí)施管理

根據(jù)房建設(shè)備檢修作業(yè)模式和房建對(duì)生產(chǎn)作業(yè)流程需求，落實(shí)年度生產(chǎn)任務(wù)。設(shè)計(jì)年度（月度）生產(chǎn)計(jì)劃，按照日常生產(chǎn)完成情況實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)，生成月度完成報(bào)表項(xiàng)目。與年度計(jì)劃對(duì)比，比較年度生產(chǎn)任務(wù)推進(jìn)情況，合理指導(dǎo)一線工區(qū)進(jìn)行生產(chǎn)，解決房建設(shè)備結(jié)構(gòu)性缺員，保證房建設(shè)備符級(jí)率在控制范圍，更好的服務(wù)鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)。

4 結(jié)束語

隨著我國(guó)高鐵建設(shè)，鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)用房已經(jīng)引入了大量的新技術(shù)、新材料、新工藝和新設(shè)備，在后期日常維保中，也會(huì)面臨各種新的問題，要提高房建設(shè)備的運(yùn)維質(zhì)量就要加強(qiáng)對(duì)房建設(shè)備的管理，在房建設(shè)備管理中建立可靠的房建設(shè)備管理系統(tǒng)，房建設(shè)備管理信息的共享，設(shè)備技術(shù)狀態(tài)常態(tài)化控制，及設(shè)備變動(dòng)、維修等履歷檔案形成一套可追溯性系統(tǒng)，顯得十分必要。

本文對(duì)上海房建段房建設(shè)備管理工作現(xiàn)狀和流程的研究，提出了合適的開發(fā)方案，利用較為成熟的技術(shù)開發(fā)出了房建設(shè)備二維碼質(zhì)量跟蹤管理系統(tǒng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)上傳、問題管理、統(tǒng)計(jì)匯總、查詢打印等功能。通過該平臺(tái)對(duì)房建設(shè)備進(jìn)行全生命周期管理，推動(dòng)鐵路房建設(shè)備管理走向標(biāo)準(zhǔn)化、信息化、可視化的創(chuàng)新發(fā)展道路。