AFC設(shè)備基于軟件自動排障的研究

潘文堯

摘 要：自動售檢票系統(tǒng)在地鐵運營中直接面向乘客，直接為乘客提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，同時還是地鐵運營中最大的贏利系統(tǒng)。AFC 系統(tǒng)設(shè)備分布廣、數(shù)量大，設(shè)備結(jié)構(gòu)精密、系統(tǒng)功能復(fù)雜，在檢修人員維修、升級設(shè)備和乘客錯誤操作時，都可能導(dǎo)致設(shè)備故障，從而影響設(shè)備的正常運營。在AFC 設(shè)備故障中有部分故障只需要對模塊進行錯誤重置操作即可恢復(fù)正常，通過對AFC 各類終端設(shè)備故障代碼進行分析，梳理出系統(tǒng)可自助處理的故障，研究軟件優(yōu)化下系統(tǒng)自動分析、干預(yù)的手段，從而實現(xiàn)AFC 設(shè)備自助排障的功能，可提高設(shè)備的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：AFC設(shè)備基于軟件自動排障

前言：自動售檢票系統(tǒng)（AFC）車站專用設(shè)備主要包括：自動售票機（TVM）、自動充值機（AVM）、自動檢票機（AGM）、半自動售票機（BOM）等，其設(shè)計壽命通常要求不少于15年。在線網(wǎng)化運營的背景下，分析故障發(fā)生的類型、規(guī)律、原因等，提出必要的解決方案來降低AFC 自動售票機的故障率，指導(dǎo)日常自動售票機的檢修、維修工作，通過有效的改進，進一步提高AFC 自動售票機的設(shè)備可靠度和設(shè)備表現(xiàn)。

一、目標和準則

AFC 設(shè)備維修的目標就是要求達到：“設(shè)備少出故障，出了故障能夠及時修復(fù)”，保障設(shè)備長期穩(wěn)定運行，使設(shè)備故障率始終保持在合理穩(wěn)定的水平，應(yīng)堅持遵守以下準則。（1）建立合理的設(shè)備故障等級分類識別機制，按照功能受限程度把故障分為：最低等級故障、中等級別故障、高級別故障、最高級別故障，按照不同的故障等級執(zhí)行相應(yīng)的維修程序。（2）按多個周期對設(shè)備故障進行統(tǒng)計分析，加強維修知識庫的積累，實現(xiàn)維修程序標準化。（3）對于常見故障，采用標準化維修程序進行處理，保證維修質(zhì)量和提高效率。（4）當設(shè)備故障率明顯超出指標范圍時，積極采取預(yù)防性維修措施，使設(shè)備故障率穩(wěn)定在合理范圍。（5）依托開發(fā)部門的技術(shù)支持，對存在疑難復(fù)雜故障的設(shè)備進行深度維修。

二、AFC設(shè)備基于軟件自動排障

1.總體架構(gòu)。根據(jù)對研究目標，研究內(nèi)容，相關(guān)技術(shù)的分析，本課題研究的AFC 終端設(shè)備自助排障總體架構(gòu)如AFC 終端設(shè)備自助排障可分為主要三個步驟：1）故障發(fā)生時，設(shè)備為降級運營或暫停服務(wù)狀態(tài)，進入自助排障程序，獲取故障代碼，對配置文件故障代碼進行遍歷，判斷是否為可錯誤重置代碼，若經(jīng)過判斷為不可重置故障代碼，則直接進入降級運營或暫停服務(wù)界面，等待維修人員檢修。2）若判斷為可錯誤重置故障代碼，讀取配置文件中的故障等級，判斷優(yōu)先級，調(diào)用故障處理方法，綜合時間優(yōu)化和次數(shù)優(yōu)化，選定最優(yōu)處理途徑，進行自助排障。3）自助排障后，返回狀態(tài)值，故障恢復(fù)則設(shè)備正常運行，若故障仍存在，則設(shè)備降級運營或暫停服務(wù)，自助排障結(jié)束。

2.故障處理過程。設(shè)備界面要求在整個自助排障過程中，設(shè)備均處于暫停服務(wù)且自助排障界面，區(qū)別于現(xiàn)在的暫停服務(wù)，可在此基礎(chǔ)上添加“自助排障中”字符。同時啟動進程自我保護機制，確保自助排障流程不被中斷。故障處理判斷當設(shè)備發(fā)生故障時，在故障代碼通過功能函數(shù)輸出時，獲取此處故障代碼暫存于緩沖寄存器中，遍歷此時獲取的所有故障代碼，并判斷是否存在不可錯誤重置的故障，此時由不可重置的故障分析得兩種故障判斷：存在不可重置的故障（此時設(shè)備均處于暫停服務(wù)狀態(tài)）：1）不可重置故障存在于每個功能模塊中。2）不可重置故障與可重置故障存在于某一功能模塊中。3）不可重置故障單獨存在于某一功能模塊中。若 2）、3）中存在可進行錯誤重置的某一功能模塊，則除不可重置所處的功能模塊外，其他模塊均可進行錯誤重置。當故障代碼均為可重置故障代碼時，則進行錯誤重置操作，獲取故障等級的優(yōu)先級形成處理順序，形成順序后，判斷當日已處理數(shù)量是否小于配置的閾值，若大于閾值則暫停服務(wù);當小于閾值時獲取故障處理方法，通過時間、優(yōu)先級等綜合選擇處理機制，并啟動保護頁面和機制，之后依次進入各個錯誤處理流程。利用多線程監(jiān)聽此時的設(shè)備狀態(tài)，當執(zhí)行完所有自我重置操作后判斷是否仍存在未解決故障，當存在故障時進行遞歸調(diào)用，重復(fù)此步驟并限制次數(shù)不超過3 次;當調(diào)用次數(shù)到達3 次或故障已完全解決，則將調(diào)用過程寫入到對應(yīng)故障信息的日志中。

3.故障執(zhí)行結(jié)果分析。當進行錯誤重置后設(shè)備故障消失時，返回正常服務(wù)界面，設(shè)備正常運行。當故障仍存在時，設(shè)備進入暫停服務(wù)界面，等待維修人員進行維修，并提交所有進行的操作的日志。通過對以上故障處理流程的研究分析，形成AFC 終端設(shè)備自助排障流程

4.多故障碼處理機制。經(jīng)對 TVM 故障狀態(tài)代碼說明收集、整理、分析得紙幣循環(huán)處理模塊、硬幣模塊、發(fā)售模塊、以上可錯誤重置故障表。將可錯誤重置故障代碼、故障等級、故障信息、處理方法寫入配置文件，優(yōu)先級判斷。在數(shù)據(jù)寫入配置文件時，通過SetPriority 語句對故障代碼進行優(yōu)先級設(shè)置。在讀取配置文件后，通過GetPriority 語句判斷各故障代碼的優(yōu)先級，形成處理順序如下：515：172：173：175：1783）途徑優(yōu)化。本例中 1 個紙幣循環(huán)處理模塊故障代碼，2 個硬幣模塊故障代碼，2 個發(fā)售模塊故障代碼，需要錯誤重置模塊數(shù)n = 3，則進行一鍵錯誤重置。執(zhí)行程序完成后，得以下結(jié)果：n 值大于2 時進行一鍵錯誤重置，返回狀態(tài)值s 都為1，設(shè)備恢復(fù)正常運營。n 值大于2 時進行一鍵錯誤重置，返回狀態(tài)值s 為2，則再次進行配置文件讀取，遍歷故障，確定故障代碼，若n 值小于等于2 時且模塊故障錯誤為重置范圍內(nèi)代碼，則分別對單個模塊進行錯誤重置，當次數(shù)m = 3 時，模塊仍為故障，則跳出循環(huán)，設(shè)備暫停服務(wù)，等待人工檢修。

5.防范保護機制。1）保護機制：當上級（上位機）下達指令時，設(shè)備需先執(zhí)行完一套整體的自助排障操作，此時設(shè)備外部界面顯示暫停服務(wù)且自助排障中的狀態(tài)，待執(zhí)行完之后方可執(zhí)行上級所下達的操作指令。2）防范機制：當檢修人員打開維修門或者乘車執(zhí)行界面操作時，設(shè)備仍需先執(zhí)行自助排障操作，同樣設(shè)備外部界面顯示暫停服務(wù)且自助排障中的狀態(tài)，操作完成之后繼續(xù)按操作人員的指令執(zhí)行。3）單日AFC 設(shè)備自助排障次數(shù)限制。由于存在部分故障在進行錯誤重置后可暫時恢復(fù)正常狀態(tài)，但當乘客在使用設(shè)備后故障又發(fā)生的情況。為此，本文設(shè)置設(shè)備當日故障處理最大閾值與當日設(shè)備已處理數(shù)量，每次設(shè)備或模塊進行錯誤重置時，則已處理數(shù)量+1，當設(shè)備已處理數(shù)量達到設(shè)備當日故障處理最大閾值，則調(diào)用處理方法，當日不再進行自助排障，發(fā)生故障時，設(shè)備進入暫停服務(wù)界面，等待人工檢修，排查故障多發(fā)原因。本自助排障流程為現(xiàn)有TVM 主程序的一個分支，在出現(xiàn)故障時，自動進入自助排障流程，在進行人工檢修時，即登錄維修面板后，則不再執(zhí)行自助排障流程。

結(jié)語

本文以AFC 設(shè)備基于軟件優(yōu)化自助排障的研究為背景，采用文獻與青島地鐵實際調(diào)研相結(jié)合的方法，對AFC 設(shè)備各類故障中可直接進行錯誤重置的故障信息進行匯總，并設(shè)計分析錯誤重置的過程，分析設(shè)計設(shè)備在發(fā)生故障時所需的狀態(tài)要求，設(shè)計錯誤重置的方法與過程，記錄過程進展，在解決之后查看分析設(shè)備是否處于正常的運行狀態(tài)，并提交設(shè)備自我排障的日志。設(shè)計自我修復(fù)過程中的防范保護機制，確保設(shè)備在意外狀況下正常運行。

參考文獻：

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