車載無線設(shè)備動態(tài)管理系統(tǒng)研制與應(yīng)用

方 沖 上海鐵路局上海通信段

車載無線設(shè)備動態(tài)管理系統(tǒng)研制與應(yīng)用

方 沖 上海鐵路局上海通信段

隨著我國高鐵的快速發(fā)展及機車綜合無線通信設(shè)備（CIR）的廣泛應(yīng)用，早期的車載無線設(shè)備的動態(tài)管理因存在管理分散、數(shù)據(jù)共享困難、臺賬管理不能實現(xiàn)“一車一本”管理、設(shè)備集中修不能自動提醒等缺陷，車載無線設(shè)備動態(tài)管理系統(tǒng)的研制與應(yīng)用顯得較為重要。通過對管內(nèi)維護車間、無線班組的調(diào)研，梳理了局內(nèi)車載無線設(shè)備動態(tài)管理現(xiàn)狀及特點，對相應(yīng)聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)用戶的需求、數(shù)據(jù)庫的建立等做了統(tǒng)籌規(guī)劃，結(jié)合本局研制了車載無線設(shè)備動態(tài)管理系統(tǒng)并進行普及應(yīng)用。

車載無線設(shè)備；動態(tài)管理；研制；應(yīng)用

我國鐵路快速發(fā)展戰(zhàn)略的制定和實施使我國的鐵路通信有了較快的發(fā)展，尤其是鐵路無線通信。在較短的時間內(nèi)，我國鐵路無線通信也由分散的、頻率使用率較低的模擬無線通信轉(zhuǎn)為使用GSM-R網(wǎng)絡(luò)通信，作為網(wǎng)絡(luò)的終端設(shè)備車載無線設(shè)備也大量的進行了設(shè)備更新，整個車載無線設(shè)備動態(tài)管理系統(tǒng)的建立和方便使用顯得尤為重要。

1 建立車載無線設(shè)備動態(tài)管理系統(tǒng)的必要性

隨著我國鐵路進入快速發(fā)展期，機車綜合無線通信設(shè)備（CIR）得到了廣泛運用，目前全局裝備的CIR已超過1 700多臺。由于車載無線通信設(shè)備數(shù)量多、流動性大，使用早期分散的Excel表格管理的方式存在較多的問題，其主要表現(xiàn)有以下幾個方面：

1.1 管理方面的實際需求

車載無線管理目前在我局所有檢測點普遍運用，但系統(tǒng)目前均為孤立裝設(shè)，采用單機運行方式，并且使用地點分散，基本采用表格管理，運維效率較低。目前我局管內(nèi)機車、動車的調(diào)動比較頻繁，涉及備品的放置需動態(tài)管理，不能相互信息互享。

1.2 工作質(zhì)量、工作任務(wù)完成情況的需求

當前的無線動態(tài)揭示牌備品、備件的管理和調(diào)撥采用Excel的方式，以人為的方式實現(xiàn)備品備件的臺帳分立管理。這種方式占用大量的人工編制時間，且采用郵件和拷貝的方式進行上報，實現(xiàn)定期單獨查看，不利于集中管理存儲、歷史歸檔、重復調(diào)用。

1.3 設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督管理的實際需要

車載無線通信設(shè)備各部組件種類多，線路數(shù)據(jù)和軟件版本升級比較頻繁，目前采用傳統(tǒng)的手寫方式，效率比較低，設(shè)備調(diào)撥時臺賬資料需要重新建立，已經(jīng)不能勝任運用和檢修管理的實際需要，必須研制新的車載無線設(shè)備動態(tài)管理系統(tǒng)對車載無線通信設(shè)備（含主要模塊）臺帳進行全路統(tǒng)一的精細化、信息化管理。

2 車載無線設(shè)備管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及業(yè)務(wù)梳理

無線動態(tài)揭示牌系統(tǒng)項目建設(shè)目標是為了提高動態(tài)揭示牌臺帳的管理效率和管理全面性，使得鐵路車載無線設(shè)備資產(chǎn)臺賬管理/統(tǒng)計/查詢/分析等工作非常簡捷和方便；同時對提高人員工作效率、減少人員及成本，對人的考核 監(jiān)督等也便利多了，能夠多種方式提醒，其基本網(wǎng)絡(luò)模型如圖1。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖2 業(yè)務(wù)需求及用戶圖

根據(jù)對開發(fā)用戶的統(tǒng)一梳理，用戶可大致分為普通用戶、瀏覽用戶及管理員用戶，主要分段、車間、工區(qū)三個層面。對數(shù)據(jù)的使用大致分為用戶管理、信息查詢、歷史歸檔等，動態(tài)揭示系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求如圖2。

3 車載無線設(shè)備管理系統(tǒng)的設(shè)計原則、特點、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)分析

3．1無線車載管理系統(tǒng)的設(shè)計原則

（1）實用性原則。在項目實施時，必須注重實效，突出重點需求。同時，還要分步實施，結(jié)合重點需求，積累經(jīng)驗后再逐步展開，使整個過程穩(wěn)妥有序、步步成功。同時在建設(shè)系統(tǒng)時，要全面考慮可能在此基礎(chǔ)上的系統(tǒng)二次開發(fā)的問題，要預(yù)留系統(tǒng)接口，要將系統(tǒng)處理邏輯開放。使得系統(tǒng)具有良好的可擴展性。

（2）可靠性原則。在系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計、軟件實施過程中要充分考慮既有的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及硬件系統(tǒng)，建立完善的安全的支持措施，災(zāi)難恢復措施，使系統(tǒng)具有良好的容錯性能，同時，選用業(yè)界成熟的、廣泛采用的軟硬件技術(shù)、產(chǎn)品、服務(wù)或原廠商，確保系統(tǒng)可靠運轉(zhuǎn)。

（3）易用性原則。系統(tǒng)應(yīng)提供友好的用戶操作界面。在操作界面具有多個層次時，應(yīng)最先顯示業(yè)務(wù)上最常用的數(shù)據(jù)；在業(yè)務(wù)邏輯上，遵循操作員慣用的邏輯處理模式；在功能處理上，邏輯相關(guān)的功能分布在一起，并保障流暢地切換。

（4）安全性原則。由于本系統(tǒng)建立在Intarnet的基礎(chǔ)上，向各類用戶提供不同方式的服務(wù)，因此保護系統(tǒng)的安全性至為重要。對系統(tǒng)外部，要防止黑客、無關(guān)人員的進入；對系統(tǒng)內(nèi)部，要達到能夠確保個人數(shù)據(jù)機密和在授權(quán)條件下的數(shù)據(jù)共享。

（5）標準化原則。在硬件和系統(tǒng)軟件的選型上，堅持選用符合業(yè)界已有標準或業(yè)界事實標準的產(chǎn)品，從而使系統(tǒng)易于維護和擴充，同時也使系統(tǒng)具有開放性。 在確定系統(tǒng)業(yè)務(wù)處理和流程時，要遵守業(yè)界公認的方法和處理邏輯。在堅持標準化原則的同時，要使應(yīng)用系統(tǒng)具有開放性。使本系統(tǒng)與現(xiàn)有各應(yīng)用系統(tǒng)以及規(guī)劃中的應(yīng)用系統(tǒng)之間易于連接。

3．2無線車載管理系統(tǒng)的設(shè)計特點

（1）先進性。網(wǎng)絡(luò)版系統(tǒng)采用JAVA語言，基于J2EE平臺開發(fā)，數(shù)據(jù)庫為SQL Server 2005大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，采用標準的B/S構(gòu)架，可運行于Intranet、Internet，客戶端直接使用瀏覽器進行操作，操作平臺支持WindowsXP/2003/2008。

（2）靈活性。整套系統(tǒng)的運行和操作均在網(wǎng)絡(luò)上進行，可以訪問Internet網(wǎng)絡(luò)的地方就可以隨意的錄入、查詢臺帳數(shù)據(jù)，增強了系統(tǒng)的靈活性。

（3）通用性。系統(tǒng)能夠適應(yīng)不同的臺帳對象，適應(yīng)臺帳對象的不同事件，根據(jù)業(yè)務(wù)變化隨時調(diào)整參數(shù)。

（4）易用性。系統(tǒng)具有友好的用戶界面，操作要簡便，流程要清晰明了，為日常信息加載、傳遞等，最大限度地提供方便。

（5）數(shù)據(jù)大集中。數(shù)據(jù)管理采用大集中的管理方式，基層單位錄入與自己有關(guān)的數(shù)據(jù)，中層單位和上級單位對基層單位數(shù)據(jù)進行查閱并分析，為數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)安全提供了保障。

（6）安全性。不同權(quán)限的用戶登錄系統(tǒng)后，所能查閱和審核的數(shù)據(jù)僅限于自身權(quán)限內(nèi)，而不能隨便更改和查看超出本身權(quán)限的數(shù)據(jù)；訪問策略保證數(shù)據(jù)的保密性；定期進行數(shù)據(jù)封存、數(shù)據(jù)備份，保證數(shù)據(jù)的安全。

3.3 無線車載管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫分析

（1）關(guān)聯(lián)用戶權(quán)限數(shù)據(jù)庫分析，具體情況見表1。

（2）設(shè)備型號數(shù)據(jù)庫分析，具體情況見表2。

表2 設(shè)備型號數(shù)據(jù)庫

4 系統(tǒng)開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)要點

區(qū)別于傳統(tǒng)CMS系統(tǒng)，動態(tài)揭示系統(tǒng)采用先進的、具有優(yōu)勢的分層開發(fā)模型，區(qū)分呈現(xiàn)、處理、數(shù)據(jù)存儲不同層面，確保代碼簡潔、執(zhí)行高效、數(shù)據(jù)安全，并且易于擴展維護。

4．1系統(tǒng)開發(fā)架構(gòu)概述

本系統(tǒng)采用分層結(jié)構(gòu)設(shè)計，數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)分別交由不同的子模塊完成，相互獨立，通過統(tǒng)一描述語言XML作為交換介質(zhì)。MSSQL數(shù)據(jù)存儲層采用T-SQL語言和關(guān)系型數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)管理數(shù)據(jù)，針對用戶賬戶信息、工區(qū)信息、設(shè)備信息、運維信息等原始數(shù)據(jù)進行記錄存儲。

經(jīng)過上述三個層次的共同協(xié)作，實現(xiàn)整個動態(tài)揭示牌從數(shù)據(jù)新建、存儲，到修改、查詢、刪除的的一系列工作。建立起安全、可靠、高效的信息化系統(tǒng)。

4．2統(tǒng)一數(shù)據(jù)界面

基于Ajax和WebMethod技術(shù)建立的統(tǒng)一數(shù)據(jù)界面封裝了所有數(shù)據(jù)庫相關(guān)非業(yè)務(wù)關(guān)鍵操作，涉及初始化、建立連接、管理進程、校驗數(shù)據(jù)合法性等。使得主要業(yè)務(wù)邏輯代碼，具有簡潔、易維護的特點，也同樣的提高的底層數(shù)據(jù)的安全性。

4．3動態(tài)數(shù)據(jù)觸發(fā)器

動態(tài)數(shù)據(jù)觸發(fā)器是MSSQL數(shù)據(jù)存儲組件的關(guān)鍵部分。觸發(fā)器的特征是在對表進行增、刪、改時，自動執(zhí)行的存儲過程。觸發(fā)器常用于強制業(yè)務(wù)規(guī)則，它是一種高級約束，通過事件進行觸發(fā)而被執(zhí)行。

5 車載無線設(shè)備管理系統(tǒng)開發(fā)后的主要應(yīng)用界面及使用方法

無線車載管理系統(tǒng)開發(fā)后主要有用戶登錄、賬號管理、系統(tǒng)總覽、備品管理、人員信息、機車調(diào)撥等界面顯示，每個模塊相互依存并有一定的邏輯關(guān)系。

5．1用戶登錄界面

用戶登錄界面分系統(tǒng)登錄及子系統(tǒng)登錄，系統(tǒng)登錄通過瀏覽器輸入系統(tǒng)通信段辦公網(wǎng)地址顯示如圖3所示界面：填寫用戶名及密碼后，點擊登陸系統(tǒng)后進入子系統(tǒng)選擇界面。

圖3 系統(tǒng)的主界面圖

5．2車載無線設(shè)備動態(tài)揭示系統(tǒng)總覽界面

總覽界面列出系統(tǒng)中按照權(quán)限規(guī)定管理的所有設(shè)備信息，可通過下方導航區(qū)翻頁查詢。 總覽界面可自動根據(jù)產(chǎn)品入庫時間，提示設(shè)備狀態(tài)信息，包括運用和非正常報警信息。鼠標移至報警信息按鈕上方，可以顯示具體報警情況。

如圖4所示：在系統(tǒng)總覽界面可瀏覽到工區(qū)所有已登錄的車輛信息，并可點擊導出報表按鍵生成Excel報表。報表包括本區(qū)報表和所有區(qū)段報表，請在導出前選擇。

圖4 車載無線設(shè)備系統(tǒng)總覽圖

系統(tǒng)總覽界面分為設(shè)備概述、運行交路、廠修/高級修、中修、輔修/二級修、障礙處理、軟件升級等界面。

6 車載無線設(shè)備管理系統(tǒng)目前使用情況及對工作帶來的益處

6．1系統(tǒng)目前的使用情況

系統(tǒng)自開發(fā)以來，我局管內(nèi)30多個班組首先從一個車間開始試點。通過在一個車間的使用，對軟件中存在的問題和現(xiàn)場不相適應(yīng)的部分通過開交流會的形式進行多次修改，對班組中要求增加的部分重新通過編程修改數(shù)據(jù)，對在運用過程中發(fā)生的修改設(shè)備主機編號就修改整個記錄的情況進行重新編程。通過幾次數(shù)據(jù)庫及軟件的修改后，目前的形式基本滿足了現(xiàn)場的需求。

6．2系統(tǒng)給實際維護帶來的好處

車載無線設(shè)備動態(tài)管理系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)使用極大的方便了數(shù)據(jù)的共享，聯(lián)網(wǎng)后給運行車載通信設(shè)備的型號的查找、“一車一臺賬”制度的建立、備品放置的管理、調(diào)度指揮的應(yīng)急處置等帶來極大的方便。本系統(tǒng)目前還沒有和庫檢臺、測試臺進行聯(lián)網(wǎng)，后續(xù)開發(fā)和相關(guān)測試設(shè)備聯(lián)網(wǎng)后，工區(qū)的入庫檢測、設(shè)備的集中檢修等測試指標能夠通過該系統(tǒng)實現(xiàn)網(wǎng)上查找，極大的方便設(shè)備的管理和對現(xiàn)場的監(jiān)督。

責任編輯：王華 竇國棟

來稿日期：2015-08-17