機車遠程監視與診斷系統研究與設計

胡雪婷

(中車大連機車車輛有限公司，遼寧 大連 116021)

?

機車遠程監視與診斷系統研究與設計

胡雪婷

(中車大連機車車輛有限公司，遼寧 大連 116021)

我國機車管理呈現出快速發展的趨勢，為加快推進鐵路信息化建設提供了有利條件。通過對當前我國機車遠程監視系統和車載信息系統的研究設計進行分析，提出機車CMD系統的使用，既可提高機車的利用率，又能有效降低機車的維修費用，為機車的故障排查及數據分析提供重要支持，對行業發展具有重要意義。

機車；遠程監視；診斷系統；研究；設計

隨著各國爭相競爭機車領域的發展，在世界范圍內提高了信息化水平的建設力度。很多高科技都被引進到鐵路的信息化技術中，主要體現在機車的遠程監測與診斷等系統的研發與應用上。發達國家的機車技術很多都是運用機車的遠程控制系統進行監測與故障的控制調節，通過使用機車技術的診斷系統開展輔助的機車管控，能最大程度提高機車利用率。我國機車管理呈現出快速發展的趨勢，為加快推進鐵路信息化建設提供了有利條件，同時加快推進“和諧號”大功率機車的使用，提高五大檢修基地的建設力度，加快實施運檢分離政策，持續實施弱化機車的配屬，有效解決了鐵路運輸能力不足的現狀。

1 機車的系統使用功能

當前我國鐵路運輸改革就是為了解決運輸的發展戰略問題，強化對機車高效安全的使用，及時發現處理各種故障，準確應對各種突發狀況。在開展機車車輛的診斷和維護時，已經建立了一套符合我國機車檢修管理情況的機車遠程監視與診斷系統，也就是常說的CMD系統，通過該套系統能實現對機車所有設備故障的及時預警，能為機車的運行狀態提供優質高效的技術保證。CMD系統的設計思想是通過運用當代先進的機車車載網絡信息系統技術、移動互聯通信技術和網絡信息技術，實現機車的實時狀態分析和處理，將機車的數據資料及故障信息反饋等進行處理后，再利用各種有效的技術手段傳輸至地面，經過防火墻的技術處理后可以進入內部系統進行分析處理，該系統能集中反映出以下幾方面情況：

1.1 有效提高機車的利用效率

遠程控制能對機車的運營情況進行有效控制，讓調度人員隨時掌握機車的狀態，保證機車的運營狀況良好，隨時等待執行命令。在機車接到運輸指令的狀態下，可以迅速接受任務，準確得知機車目前的位置及行駛運營的狀況等重要信息，方便機車的統一集中調度分配，提高機車的使用效率，增強機車的管理能力。能夠在第一時間掌握機車的各種運行數據，同時可以實施遠程位置的監控，了解機車的狀態是否正常，第一時間發現故障，有效降低故障的程度，節約維護成本，為機車提供較好的技術服務。

1.2 為保證機車的運行安全提供數據資料

在機車的運行過程中，機車的數據系統可以通過機車的相關設備所產生的數據進行準確的分析，為機車設備的運行提供充分合理的技術支持，同時此數據也能為機車的故障判斷提供有效參考，使機車檢修人員能夠分析判斷出機車設備是否存在問題，這樣更有利于排除事故的故障。如果是在機車的運行過程中，也能幫助機車司機判斷故障的所在位置，為機車司機在路途中排除更多故障提供參考。如果機車在途中發生故障，技術人員也可通過這套檢測系統，對接收到的相關信息和數據進行分析和處理，幫助指導相關技術人員進行事故故障的清理，協助機車司機提前掌握車輛的行駛情況。

1.3 建立機車數據的分析資料庫

用于進行大量數據分析的存儲資料，可對機車的分析數據進行整理和匯總，建立一套相對完整的資料庫，對機車檢修起重要指導作用。對車載數據進行無線下載，再將機車的資料以無線傳輸的方式全程傳輸回地面，并對數據進行處理。

2 系統的主要組成結構

機車遠程監測與診斷系統(CMD 系統)由車載子系統、數據傳輸子系統、地面綜合應用子系統三部分組成，在機務信息化中起著信息化平臺的作用，能夠實現機車安全信息、機車狀態信息和機車監測信息的采集、傳輸、地面診斷分析。系統結構如圖1所示。

圖1 系統總體結構圖Fig.1 General structure diagram of system

車載子系統主要實現對機車安全信息、機車狀態信息、機車監測信息的全面實時采集、分析、處理。數據采集包括對機車安全信息、機車狀態信息、機車監測信息、定位信息、遠程信息的收集和整理，數據處理包括點播數據處理、事件識別與處理、故障數據識別與處理、數據分發處理、文件數據處理、數據記錄等方面內容。數據傳輸子系統的工作任務，主要是將機車的全部數據資料傳輸到指定位置并進行處理，能發揮機車特殊安全效果，為機車的運行狀態提供更多的數據資料。同時對采集到的各型機車的不同數據資料進行比對和分析，將各類數據資料直接傳送至TSC1處，再經GSM/WLAN及TCP/IP 協議處理，將相關數據資料發送到地面綜合處理中心，對相關數據進行分析處理和維護管理。

3 系統的工作原理及組成部分

該系統主要通過國家鐵道總公司、各鐵路局檢修基地、車站的三層管理機構進行管理，具有較高的安全性、可靠性、移動性和易集成的特點。地面綜合應用子系統的構成如圖2所示。

圖2 地面綜合應用子系統組成結構圖Fig.2 Ground integrated application subsystem composition diagram

針對的使用客戶通常都采用JAVA 應用技術進行處理，基于此的B/S體系特征主要通過運用Oracle數據庫系統進行處理，其后臺應用裝置主要運用C語言進行處理，運用PRO*C 進行Oracle 數據庫操作。其中地面綜合應用子系統的功能定位就是把數據傳輸子系統通過實時定位直接發送到單位內網中進行集中管理，在數據處理系統中進行集中的分析處理。地面綜合應用服務平臺應具有以下幾個主要功能：第一，能夠實現電子地圖的動態分析，幫助實現機車的動態管理。第二，能夠實現展示運行列車的狀態及當時的運行信息。第三，能夠實現對司機室的全程監控，包括線路的監控功能及司機的視頻監控功能。

4 結語

當前的CMD系統已處于比較成熟的技術應用階段，廣泛安裝在機車中，實現了對機車有關數據的實時監控，為機車的故障數據傳輸及機車的遠程監視報警提供了強大的技術支持。機車遠程監測與診斷系統對機車的運營檢修也發揮著重要作用，機車CMD系統的使用，大大提高了機車的使用效率，有效降低了機車的維修費用，為機車的故障排查及數據分析提供重要支持，對行業發展具有重要意義。

[1] 鐵道部運輸局，鐵道部信息技術中心．機車遠程監視與診斷系統(CMD)的技術研究——系統總體方案和技術條件研究研制報告[R].北京：鐵道部信息技術中心，2015.

[2] 唐國平，李國華，王小方. LAIS 列車運行狀態信息系統[J].機車電傳動，2007，(04):52-56.

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

[4] 張學毅，梁建華，譚 兮.GPRS 接入嵌入式 Internet實現機車故障遠程診斷[J].通信技術，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