鐵路電務段現場作業人員移動工作平臺需求分析

任荔娜， 陳艷華

(西安鐵路職業技術學院 電子信息學院， 陜西 西安 710071)

0 引言

隨著現代化鐵路的發展，電務設備作為鐵路運輸的基礎設施，數量越來越多，種類也越來越豐富。電務部門作為保障信號設備安全有效運轉而構建的生產組織形式及相應的職能責任體系[1]，要時刻確保信號設備狀態良好。那么傳統的作業方式將會面臨巨大的挑戰，因此在信息化的浪潮中電務系統亟需結合物聯網、大數據、區塊鏈等新興技術來提高電務系統的作業效率與可靠性，以科技的力量來提升整個鐵路運輸效率及安全性。

1 鐵路電務維護維修作業現狀及問題

目前，鐵路電務段各項維護維修工作的具體步驟、規范要求、參數數據和作業標準都必須在段、車間、 工區固定地點進行查詢。電務段一線員工的維護維修作業，主要是按照既定的施工計劃，由工班長安排完成每日的作業內容，作業時的具體步驟、規范要求、參數數據和作業標準都只能通過記憶來完成。現場作業人員進行設備維護維修作業前、及作業后都只是在紙質登記本上進行登記和銷記，這種傳統的作業方式不但效率低下，而且相關標準無法在現場進行查詢。尤其是鐵路大提速以后，行車密度不斷增大，電務系統管轄的設備種類和數量更是呈指數型上升，因此，只靠記憶來完成維護維修工作的難度就越來越大。另外電務人員技術水平參差不齊，當現場作業遇到一些復雜的問題時，不能準確地判斷出問題，無法及時處理，這不僅降低了工作效率，而且存在一定的安全隱患[2]。

2 鐵路電務一線員工移動工作平臺概述

鐵路電務一線員工移動工作平臺(簡稱平臺)是針對電務段一線員工維護維修工作開發的信息化輔助系統。該平臺基于移動終端APP或企業微信平臺開發，“鐵路電務一線員工移動信息化工作平臺”它涵蓋了功能模塊、系統用戶管理、數據安全加密和業務流程整合等全生命周期的統一平臺。

該平臺通過利用大數據分析，整合不同類型、不同應用、不同架構的數據，形成一套完整清晰的數據結構，可從不同維度、不同對象和不同層次來完成用戶的工作需求。

電務段室外作業人員通過該平臺可以實現如下功能：其一，對工作的分派、記錄、作業數據寫入及對維護工作的事前、事中、事后的調閱和檢查管理；其二，也可以實現對標準維護數據樣本的訪問，以便于對不同技術深度的一線員工開展現場維護工作；其三，實時對遠程現場工作的督查，以保障各項工作的有效落實；其四，形成專家庫完成遠程現場疑難問題的遠程指導。簡而言之，通過該平臺可以完成對日常設備養護維修作業的實時查詢，調閱設備的養護、維修檔案并提供作業幫助等多種功能。在統一的平臺下，還可以拓展多工種和多種交互查詢模塊，為電務一線員工移動作業提供實時的、隨身的信息化幫助。

3 平臺功能詳解與實現機制

3.1 平臺具體功能，如圖1所示。

圖1 平臺具體功能

3.2 平臺各功能詳解及實現機制

3.2.1 身份認證

眾所周知，在信息系統的生命周期中，會受到各個方面的安全威脅，這些威脅會利用應用環境的脆弱性對應用環境產生不利的影響，例如：假冒、竊聽、破壞信息的完整性、抵賴等。而鐵路電務一線員工移動工作平臺是電務段一線員工維護維修工作的重要系統，故應對不同用戶、不同層級數據的訪問要加以嚴密的認證與授權，防止發生對數據的篡改而影響系統的穩定運行。該平臺通過引用PKI(公鑰密碼基礎設施)技術，通過企業級CA的部署和數字證書的運用，實現了身份認證、數據的機密性、數據的完整性等相關功能。

3.2.2 作業過程記錄

通過平臺可以實現對現場作業人員作業全過程進行記錄。作業前通過身份信息驗證和登錄后，平臺自動記錄登錄時間、登錄位置和作業時長，作業人員通過平臺選擇此次分派的維護維修工作或維修對象，記錄設備目前狀態，例如：張X于X年X月X日X時X分在X位置，1/19WG紅光帶，對設備進行了何種作業(例如：測試、二級保養)；作業過程記錄；作業結果輸入，例如軌道電路一級測試各參數值的輸入；作業完成后通過平臺銷記。

3.2.3 作業標準實時查詢

通過搭建Presto SQL查詢引擎，來完成對作業標準的快速查詢，選取Presto架構可對查詢的數據直接在內存中完成處理，避免了不必要的磁盤讀寫和額外的延遲，減少各種查詢的端到端響應時間，更有利于移動端數據的處理與展示。利用大數據實時查詢技術，可快速提供與維護維修有關的各設備養護維修修程，維修作業的技術檔案文件，包括：維修規則，技術標準，業務管理標準，設備技術圖紙檔案，設備工作參數和設備養護作業記錄等。作業人員在現場作業時，可以根據需要實時地對所進行作業的設備的相關標準進行查詢，例如正在進行繼電器焊接作業的作業人員可以通過平臺查看電路圖和焊接標準。

3.2.4 設備檔案調閱

通過對現有檔案進行數字化、結構化和特征化處理，基于XML電子文件封裝規范，建立統一標準及流程以規范整個設備檔案文件的管理。該平臺具備對檔案的收集、整理、保管、利用、檢索、鑒定、銷毀、編研、統計和審批等功能。現場作業人員可以通過平臺實時調閱當前所維護維修的設備的檔案，包括設備生產廠家、設備上道年限、設備正常無故障時的各項參數、養護維修記錄(歷次維護維修作業時間、作業內容、故障現象、解決辦法)等。平臺為現場作業人員提供設備的前后對照依據。

3.2.5 作業指導

平臺在對設備檔案錄入的過程中，不但對檔案文件進行了XML封裝，同時利用構件接口的描述技術，通過接口描述語言IDL(Interface Description Language)或構件描述語言OCDL(Ontology Based Component Description Language)對不同設備的故障點、特征點、問題之間潛在的關系信息及進行了充分的描述，主動的給出檔案之間潛在的關聯和組合信息。

這樣當現場作業人員遇到比較復雜的維修問題而不能立即做出修復時，可以通過平臺的維修幫助功能，輸入故障現象，平臺通過檔案的描述語言，將分散的、孤立的、斷續的數據進行分析，發現關聯的、綜合的、連續的設備變化規律，結合對歷史維修數據進行實時智能分析[3]，將給出可能性最大的故障原因、故障設備，并給出對應的處理方法建議，輔助現場作業人員來完成維修作業，降低故障從發生到修復的時間，壓縮故障停車時間[4]。

3.2.6 作業數據寫入

現場作業人員根據實際作業情況，錄入本次養護內容(比如設備的各項測量參數)或維修內容(比如故障現象及處理方法)，以便更新設備數據庫。

4 平臺特點

4.1 取消紙質登記、銷記的作業方式

目前現場作業人員作業前要在紙質登記本上登記，作業完成后要進行銷記。這種傳統的方式不但費時、造成能源浪費，而且紙質記錄不易保存。通過平臺來進行身份驗證登錄、銷記等流程，不但環保、易保存而且可以大幅度地提高現場作業人員的工作效率。

4.2 移動作業實時訪問

電務段作業區域相對較大，作業地點又比較分散，所以為了滿足電務段現場作業人員作業位置移動的特點，平臺具有移動化、數字化的特點，移動用戶通過手持終端可以進行各種數據的實時訪問。

4.3 支持多種格式顯示

移動用戶可以進行基于圖文、音頻和視頻信息的維護維修數據實時訪問和調閱，平臺支持多種格式的界面顯示和維修維護數據檔案寫入記錄等。

5 總結

通過鐵路電務一線員工移動工作平臺的搭建，可以為電務段現場作業人員的移動作業提供實時的、隨身的信息化幫助。相比于憑記憶獲取所維修設備的相關資料，通過平臺查詢獲取到的資料具有更高的可靠性，平臺的作業指導使現場作業人員的工作效率得到大幅度地提高。