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

胡雪婷

(中車大連機(jī)車車輛有限公司，遼寧 大連 116021)

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

胡雪婷

(中車大連機(jī)車車輛有限公司，遼寧 大連 116021)

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

機(jī)車；遠(yuǎn)程監(jiān)視；診斷系統(tǒng)；研究；設(shè)計(jì)

隨著各國爭(zhēng)相競(jìng)爭(zhēng)機(jī)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(jìn)到鐵路的信息化技術(shù)中，主要體現(xiàn)在機(jī)車的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與診斷等系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用上。發(fā)達(dá)國家的機(jī)車技術(shù)很多都是運(yùn)用機(jī)車的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)與故障的控制調(diào)節(jié)，通過使用機(jī)車技術(shù)的診斷系統(tǒng)開展輔助的機(jī)車管控，能最大程度提高機(jī)車?yán)寐?。我國機(jī)車管理呈現(xiàn)出快速發(fā)展的趨勢(shì)，為加快推進(jìn)鐵路信息化建設(shè)提供了有利條件，同時(shí)加快推進(jìn)“和諧號(hào)”大功率機(jī)車的使用，提高五大檢修基地的建設(shè)力度，加快實(shí)施運(yùn)檢分離政策，持續(xù)實(shí)施弱化機(jī)車的配屬，有效解決了鐵路運(yùn)輸能力不足的現(xiàn)狀。

1 機(jī)車的系統(tǒng)使用功能

當(dāng)前我國鐵路運(yùn)輸改革就是為了解決運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展戰(zhàn)略問題，強(qiáng)化對(duì)機(jī)車高效安全的使用，及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理各種故障，準(zhǔn)確應(yīng)對(duì)各種突發(fā)狀況。在開展機(jī)車車輛的診斷和維護(hù)時(shí)，已經(jīng)建立了一套符合我國機(jī)車檢修管理情況的機(jī)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(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)車所有設(shè)備故障的及時(shí)預(yù)警，能為機(jī)車的運(yùn)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(jì)思想是通過運(yùn)用當(dāng)代先進(jìn)的機(jī)車車載網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)技術(shù)、移動(dòng)互聯(lián)通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)車的實(shí)時(shí)狀態(tài)分析和處理，將機(jī)車的數(shù)據(jù)資料及故障信息反饋等進(jìn)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(jìn)入內(nèi)部系統(tǒng)進(jìn)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(jī)車的利用效率

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

1.2 為保證機(jī)車的運(yùn)行安全提供數(shù)據(jù)資料

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

1.3 建立機(jī)車數(shù)據(jù)的分析資料庫

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

2 系統(tǒng)的主要組成結(jié)構(gòu)

機(jī)車遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)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(jī)務(wù)信息化中起著信息化平臺(tái)的作用，能夠?qū)崿F(xiàn)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(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)車安全信息、機(jī)車狀態(tài)信息、機(jī)車監(jiān)測(cè)信息的全面實(shí)時(shí)采集、分析、處理。數(shù)據(jù)采集包括對(duì)機(jī)車安全信息、機(jī)車狀態(tài)信息、機(jī)車監(jiān)測(cè)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(diǎn)播數(shù)據(jù)處理、事件識(shí)別與處理、故障數(shù)據(jù)識(shí)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(jī)車的全部數(shù)據(jù)資料傳輸?shù)街付ㄎ恢貌⑦M(jìn)行處理，能發(fā)揮機(jī)車特殊安全效果，為機(jī)車的運(yùn)行狀態(tài)提供更多的數(shù)據(jù)資料。同時(shí)對(duì)采集到的各型機(jī)車的不同數(shù)據(jù)資料進(jìn)行比對(duì)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(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理和維護(hù)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(jī)構(gòu)進(jìn)行管理，具有較高的安全性、可靠性、移動(dòng)性和易集成的特點(diǎn)。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(duì)的使用客戶通常都采用JAVA 應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行處理，基于此的B/S體系特征主要通過運(yùn)用Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進(jìn)行處理，其后臺(tái)應(yīng)用裝置主要運(yùn)用C語言進(jìn)行處理，運(yùn)用PRO*C 進(jìn)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(shí)時(shí)定位直接發(fā)送到單位內(nèi)網(wǎng)中進(jìn)行集中管理，在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中進(jìn)行集中的分析處理。地面綜合應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)應(yīng)具有以下幾個(gè)主要功能：第一，能夠?qū)崿F(xiàn)電子地圖的動(dòng)態(tài)分析，幫助實(shí)現(xiàn)機(jī)車的動(dòng)態(tài)管理。第二，能夠?qū)崿F(xiàn)展示運(yùn)行列車的狀態(tài)及當(dāng)時(shí)的運(yùn)行信息。第三，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)司機(jī)室的全程監(jiān)控，包括線路的監(jiān)控功能及司機(jī)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(jī)車中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)車有關(guān)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，為機(jī)車的故障數(shù)據(jù)傳輸及機(jī)車的遠(yuǎn)程監(jiān)視報(bào)警提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。機(jī)車遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)對(duì)機(jī)車的運(yùn)營檢修也發(fā)揮著重要作用，機(jī)車CMD系統(tǒng)的使用，大大提高了機(jī)車的使用效率，有效降低了機(jī)車的維修費(fèi)用，為機(jī)車的故障排查及數(shù)據(jù)分析提供重要支持，對(duì)行業(yè)發(fā)展具有重要意義。

[1] 鐵道部運(yùn)輸局，鐵道部信息技術(shù)中心．機(jī)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(bào)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(yùn)行狀態(tài)信息系統(tǒng)[J].機(jī)車電傳動(dòng)，2007，(04):52-56.

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

[4] 張學(xué)毅，梁建華，譚 兮.GPRS 接入嵌入式 Internet實(shí)現(xiàn)機(jī)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