LKJ質量跟蹤分析系統應用優化

周 燕 姜明良 王朝暉＊

北京鐵路局北京電務段 100860 北京

《列車運行監控裝置(LKJ)運用維護規則》鐵運(2009)98號文件，對運行記錄數據管理第77條規定:電務段、機務段須設有LKJ運行記錄數據處理和分析專用計算機設備;應具有發送、接收和存儲LKJ運行記錄數據的計算機網絡和數據服務器系統，并隨時處于良好狀態。第78條:電務段應建立LKJ系統設備運用質量分析制度，對每趟機車、動車組運行LKJ記錄數據中的設備運行、地面信息接收、控制模式作用和車載數據使用等信息進行檢索分析，掌握系統運行情況，發現并消除設備隱患。

據此，北京電務段車載車間配置了數據分析服務器，專門用于存儲由IC卡轉發過來的LKJ數據文件。在數據分析服務器上安裝LKJ質量跟蹤分析系統，其聯網計算機用戶安裝客戶端軟件，數據分析人員通過客戶端軟件分權限對LKJ設備數據文件進行分析梳理，以實現監測車載LKJ設備運行質量的目標。圖1為LKJ質量跟蹤分析系統示意圖。

但是，該系統在試運行期間，使用人員反映存在系統操作工作量未有效降低、數據文件不能全部進行存儲和分析、數據備份存在安全隱患等問題。

圖1 LKJ質量跟蹤分析系統示意圖

1 主要問題分析

1．由于LKJ運行記錄數據文件的采集主要是依靠IC卡轉儲方式完成。以北京電務段為例，承擔IC卡數據轉儲任務的電務車載轉儲點有20個，主要設置在機務段、機務段折返點、車輛段(動車所)和動車基地等。其中在機務段院內的轉儲點(10個點)都實現了計算機聯網操作，但在車輛段動車所、動車基地和機務折返點進行IC卡轉儲任務的工區，則受地理環境或工程建設進度的影響，需逐步實現計算機聯網。為此，未聯網轉儲點只能利用U盤手動存儲數據文件，再送到車間由數據分析人員手工導入數據庫。

2．為車間配置的服務器存儲容量偏小，且沒有設計服務器數據安全保護措施。按照鐵道部《列車運行監控裝置(LKJ)運用維護規則》第76條要求:電務段、機務段對LKJ的直接運行記錄及其格式處理文件須建立數據庫保存，保存時間不得少于3個月。以豐臺車載車間的數據文件存儲計算為例:車間管轄機車376臺，LKJ設備465套(不含備品)，日均產生文件數量約2360個，日均產生文件容量大于5GB，月均產生文件7萬個，月均存儲文件容量大于150GB，豐臺車載車間數據分析服務器現磁盤配置146GB，除去服務器系統和應用軟件占用空間，實際存儲容量只有100GB左右。按照《維規》要求計算，服務器存儲空間應保證大于450GB才能達到數據文件存儲3個月的要求。另外，系統雖然設有數據備份功能，但由于服務器磁盤無冗余，一旦磁盤損壞，應用系統的備份數據也將受到破壞。北京車載、懷北車載車間也存在類似情況。

3．車間辦公用房普遍緊張，不具備必要的機房監控手段，難以保障數據分析服務器的正常運行。

以上原因造成整個系統應用不暢，沒有體現出計算機網絡以及軟件技術帶來的管理優勢，也沒有達到采用數據跟蹤分析軟件監控設備運行質量的初衷。為此，提出了改善系統應用的網絡及系統優化方案。

2 優化方案

2.1 實現目標

實現段內所有IC卡轉儲點全部聯網操作，使車間的數據分析服務器存儲容量達到《維規》要求，增加數據安全措施，實現段和路局級用戶聯網查詢和調取數據文件功能。

2.2 實現步驟

1．段自籌資金對未聯網轉儲點以光纜、雙絞線形式實施聯網。聯網距離100 m之內的，從就近的動車基地或車輛段計算機網絡機房引出，采用5類非屏蔽雙絞線，兩端安裝RJ-45接口;設在機務折返段院內的轉儲點，因聯網距離大多超過100 m，則從機務折返段網絡機房引出，采用架設8芯光纜做主、備用通道實施聯網。

2．將3臺車間級分析服務器和1臺段級數據查詢服務器集中放置在段計算機機房，統一分配服務器IP地址。段機房有專人維護，具備24 h水、電、煙霧監控報警系統、恒溫系統，另配有UPS不間斷電源，保障車載質量分析服務器的應用具備良好的外部環境。

3．利用RAID(Redundant array of inexpensive disks)冗余磁盤陣列技術，擴大車間分析服務器的存儲容量，優化系統，提高數據冗余能力。具體方案為:服務器配置RAID卡，數據存儲由6個相同容量的磁盤組成，采用RAID5模式重新架構磁盤存儲系統。其中5個磁盤存儲數據，1個磁盤存儲校驗信息。當RAID5的一個磁盤發生損壞后，不會影響數據的完整性，從而保證了數據安全。當損壞的磁盤被替換后，RAID還會自動利用剩下奇偶校驗信息去重建此磁盤數據，來保持RAID5系統的高可靠性。

通過實際業務量測算，北京車載和豐臺車載車間數據分析服務器各配置6個300 GB的磁盤，存儲空間1500 GB(可用空間=磁盤數n－1)，實際可用空間達到1300 GB;懷北車載車間的數據分析服務器配置6個146 GB磁盤(因其數據文件存儲量少一些)，存儲空間730 GB，實際可用空間達到530 GB，達到《維規》對LKJ運行記錄數據文件存儲時限的要求，提高了數據安全性。

4．重新安裝網絡及系統軟件，設置應用參數，搭建數據質量分析應用環境。安裝服務器操作系統(Server operating system) Windows Server 2000、Macfee8.5、數據采集傳輸交換軟件、LKJ質量跟蹤分析軟件等;設置用戶權限、機車臺賬、車載設備型號等各種技術參數。

5．組織車載車間數據管理人員進行軟件操作、參數設置培訓。在整個網絡應用環境搭建完善以后，安排車間數據管理人員及分析工區軟件人員進行操作應用技能培訓，掌握基本的應用參數設置，達到可以分析數據文件質量的要求。

3 應用效果

根據上述方案，北京電務段于2010年6月至2011年2月，對現有系統進行了優化。2011年3月起正式運行，該系統在分析LKJ設備隱患、設備異常等方面發揮了很好作用。只有將計算機網絡信息技術運用到鐵路安全生產管理的每一個環節，充分發揮它的“催化劑”作用，才能使鐵路更好更快的發展。

［1］張文遠.全面加強LKJ系統設備運用管理［J］.鐵道通信信號，2009(10):49.

［2］孫鐵強，桂連杰，歐盛風.LKJ車載設備作業質量卡控系統設計與實現［J］.鐵道通信信號，2011(1):1－4.