動車組檢修設備養護系統的研究與應用

夏劍敏 中國鐵路上海局集團有限公司上海動車段

1 系統研發背景

高鐵動車段生產中使用的機械動力設備具有品種多、價值高、專業化科技含量高以及分布地域廣等特點。目前主要依賴鐵路總公司的鐵路車輛設備管理信息系統（簡稱EMIS）進行管理，但該系統功能主要集中在設備履歷臺賬和統計報表方面，雖然有涉及設備維修的內容，但其數據是傳統的人工回填方式，不僅容易錄入出錯、追溯困難，而且也無法確保現場數據的真實性。具體的主要表現在：一是包機人維修人填寫臨修和點巡檢數據都是手寫紙質臺賬，數據沒有形成電子化，巡檢人員是否按計劃及要求完成巡檢工作、巡檢是否到位等，管理者無法及時掌握真實情況；二是設備故障臨修信息經常在設備檢修與使用人員之間發生傳遞不暢，互相扯皮，影響設備快速修復的問題；三是歷史數據無法得到有效的提煉和應用。

針對上述問題，為提高設備養修質量，有必要對目前的設備管理方式進行深入研究，提出改進的創新方法，實現設備質量高效穩定。

2 改進目標

以提高車輛設備檢修維護質量為出發點，圍繞互聯網+移動智能終端這個核心開發系統，一是提升設備管理對實時性、廣域性、真實性把控能力；二是利用電子標簽和二維碼標簽讀取技術實現設備定位、臺帳信息讀取、資料快速檢索等，使設備臨修、點檢、巡檢等工作信息互聯互通；三是實現設備質量評價、報廢鑒定、消息推送、故障預警、數據自動儲存、統計、報表自動生成等功能，探索出動車設備精益管理的有效方法。

3 硬件設計

系統硬件總體架構包含云服務器、系統防火墻、終端計算機和手機APP移動終端組成，如圖1所示。

圖1 系統硬件總體架構

（1）硬件架構的設計原則是系統架構簡潔且易于理解，其功能遵循實用性及易用性原則，并具有一定數據容錯能力。

（2）硬件設計上充分考慮確保歷史數據運行的有效性和正確性。

（3）硬件架構符合信息系統二級安全保護的技術標準，可保障信息安全和系統完全正常運行。

4 軟件設計

4.1 軟件架構

圖2 系統軟件采用B/S架構

系統軟件采用B/S架構，整個系統的運行采用“客戶端瀏覽器+Tomcat應用服務器+后臺數據庫模式”，屬于典型的B/S結構，可以使用各種常用的瀏覽器作為終端訪問工具，軟件架構如圖2所示。

（1）web層即界面層提供給用戶一個視覺上的界面，通過界面層，用戶輸入數據、獲取數據。界面層同時也提供一定的安全性，確保用戶不會看到機密的信息。

（2）業務層（也稱中間層）是系統業務的邏輯處理層，是界面層和數據層的橋梁，它響應界面層的用戶請求，執行任務并從數據層抓取數據，并將必要的數據傳送給界面層。

（3）持久層是在系統邏輯層面上，專著于實現數據持久化的一個相對獨立的領域(Domain)，把數據保存到可掉電式存儲設備中。持久層是負責向（或者從）一個或者多個數據存儲器中存儲（或者獲取）數據的一組類和組件。

（4）數據層是定義、維護數據的完整性、安全性，它響應邏輯層的請求，訪問數據。這一層主要由MySql數據庫服務器實現。

4.2 軟件功能和用戶界面

軟件功能主要立足于補充完善EMIS系統不足或缺失的功能，按照界面簡單實用，維護管理方便簡潔的原則進行設計，包含設備管理、設備使用、設備維護、故障管理和系統管理五大模塊。軟件功能拓撲結構如圖3所示。

圖3 軟件功能拓撲結構

（1）設備管理模塊：實現了所有設備 (包括委外設備、特種設備等)的基本資料錄入，允許用戶一并輸入設備的技術參數、動態生成設備的二維碼等，配合APP掃碼設備上部署二維碼標簽或電子標簽，可快速定位人員位置并讀取設備基本信息。

（2）設備使用模塊：實現設備使用人員作業標準的管理。可依據作業指導書對設備點檢標準的項點進行配置，使用人員按APP的引導標準，逐步作業并填寫點檢記錄。

（3）設備維護模塊：實現對設備巡檢作業的管理。管理員可依據作業指導書對設備巡檢標準的項點進行配置，編制設備巡檢計劃。巡檢人員按APP的引導標準，逐步作業并填寫巡檢記錄，實現巡檢流程的閉環管理，使巡檢工作做到作業有計劃、過程有監督、事后有分析。

（4）故障管理模塊：用戶登錄維修管理模塊，掃碼確認要維修的設備并錄入故障描述。系統后臺已錄入常見故障類型，用戶可以直接選擇，不屬于常見類型的可手動輸入。維修人員可通過查看歷史記錄，了解同類故障解決辦法，縮短維修時間。系統自動形成的維修記錄電子檔案，一方面是維修數據的匯總，另一方面也是維修經驗的積累，可為后人解決疑難故障提供寶貴經驗。設備使用、維修的不同階段系統均能自動將當前故障處置進度信息推送給責任人，確保問題得到妥善的處置。設備故障處置流程見圖4。

圖4 設備故障處置流程

（5）系統管理模塊：實現EMIS臺賬基礎信息導入、修改、錄入，設備操作規程、檢修作業指導書導入，人員錄入，權限分配、數據備份與恢復等功能。

5 實際應用情況

該系統自2016年12月起在上海動車段投入使用，已成功解決了動車段以往設備管理中現場信息不全不準，數據的信息化利用薄弱等問題，使動車段的設備管理更加高效、規范，效果明顯，受到設備管理使用維護人員的一致好評。