LKJ設備運行監測信息化管理系統研究

孫 勇

傳統的機車入庫電務車載作業在程序上紛繁復雜，作業過程基本依靠人工方式進行卡控，不僅耗費時間長，還存在較大隱患。為此，需要采用信息化手段來實現機車入庫電務車載作業精準管控，LKJ設備運行監測信息化管理系統應運而生［1］。

1 系統基本結構

LKJ設備運行監測信息化管理系統由車載無線傳輸終端、通信網絡、地面系統組成［2］，見圖1。

圖1 LKJ設備運行監測信息化管理系統組成

車載無線傳輸終端采集LKJ、機車信號等電務車載設備數據，并可獲取機車定位（GPS/BD）數據，通過通信網絡與地面實現信息互聯互通［3］。

地面系統由通信服務器、地圖服務器、數據處理服務器、應用服務器、站場服務器及業務終端組成。其中通信服務器負責接收通過公共通信網絡（3G/4G）傳輸的車載設備數據，并發送給部署在鐵路內網的數據處理服務器；機車進入站場后，車載無線傳輸終端通過站場無線基站，將車載數據發送給站場服務器（部署在鐵路內網），再由其轉發到數據處理服務器；數據處理服務器解析、記錄、存儲所有車載數據及各服務器的業務數據；應用服務器內置專用業務處理軟件，可實現電務車載數據自動分析，電務作業及相關流程在線監控；地圖服務器植入專業的GIS引擎，將來自車載無線傳輸終端的GPS/BD 坐標數據與地面系統入庫站場坐標進行實時比對，實現機車出庫、入庫自動判別；各級業務人員可通過業務終端訪問服務器系統，實現各種業務應用。

2 功能實現

LKJ設備運行監測信息化管理系統用于電務車載部門對于車載設備的日常作業監控，主要實現入庫機車自動識別、車載數據自動轉儲、車載數據自動分析、LKJ版本監測、車載設備質量監測、車載設備時鐘偏差監測、自動生成電子合格證、庫內作業全程監測等功能。

車載無線傳輸終端實時將機車獲取到的GPS/BD 坐標數據發送到地面系統，當地面系統判斷該機車進入電務作業入庫站場范圍內時，將入庫車號推送到相關的業務終端上。同時，地面系統通過站場無線基站，將連接密鑰發送給車載無線傳輸終端，車載無線傳輸終端與站場無線基站建立數據連接，并采用加密算法，將電務車載設備數據自動轉儲到地面系統。地面系統實時接收入庫機車電務車載數據，并進行數據校驗，確保電務車載數據完整可靠，然后進行自動分析處理。

2.1 入庫機車自動識別及作業提示

車載無線傳輸終端設備編號與機車號進行綁定，地面系統根據收到的機車GPS/BD 坐標數據，與系統中設定的各電務作業站場坐標范圍進行比較，當機車GPS/BD 坐標進入某一電務作業站場坐標范圍內時，判定為該機車進入作業站場，并通過業務終端提示機車入庫車號［4］。同時地面系統自動處理獲取到的入庫機車車載設備數據，如發現車載設備有異常、機車數據版本異常、車載設備時鐘偏差超限及需要進行上車檢測的情況，將在業務終端報出，提醒地面人員進行處置。

2.2 版本監測

根據LKJ 數據版本換裝要求，在系統中下達LKJ數據版本換裝作業計劃。機車入庫時，地面系統自動獲取機車的LKJ 實際版本信息，對于不符合當前換裝計劃版本的機車在系統業務終端進行報警，提示電務人員上車進行版本換裝工作［5］。作業人員完成換裝后，系統會自動對換裝完成情況進行校核，若校核結果為不符合，則會持續提示報警，直至換裝工作完成。該功能不僅適用于換裝作業，也適用于更換LKJ設備主機及板件作業后，對LKJ數據版本正確性的監測工作。

2.3 車載設備質量監測

應用服務器部署專用車載設備質量分析軟件，可對車載設備數據依據預置的條件進行自動判斷，當發現異常情況時進行報警。

分析人員通過系統終端查看報警項點，并調閱與之相關的運行文件進行分析。如報警項點不屬于車載設備異常（如機務操縱導致區間停車），可直接通過業務終端進行人工銷記；如報警項點需要檢測人員上車排查的，則通過系統派工給相關檢測工區，作業人員收到派工作業指令后上車處置，并對異常項點進行銷記，實現從發現問題、分析問題、銷記問題的全流程信息化控制［6］。

2.4 車載設備時鐘偏差監測

車載無線傳輸終端獲取GPS 時鐘（標準時鐘），與采集到的車載設備時鐘（如LKJ 時鐘）同步發送到地面系統進行比對，如兩者時鐘誤差超出規定范圍，系統會通過業務終端進行報警，提醒作業人員上車進行時鐘校準。

2.5 自動生成電子合格證

電務車載設備入庫后需要執行相應的檢測流程。傳統的做法是檢測合格后手寫合格證，人工轉儲車載設備數據到地面，再由相關人員查看是否缺項或有異常情況。由于全流程為人工操作，存在遺漏項點的隱患。而系統通過自動下載車載設備數據，實現對檢測項點的自動判斷，如有項點遺漏將在業務終端上進行相應提示，系統判斷全部項點合格及無異常情況，才能自動生成電子合格證，從而實現入庫機車電務作業的機控。入庫電務車載設備監測流程見圖2。

圖2 入庫電務車載設備監測流程

2.6 庫內作業全程監測

傳統的機車入庫電務作業出具合格證后，該車電務車載設備檢測驗收工作即結束。但庫內機車車載設備仍然有可能存在安全隱患（如機務相關作業或其他異常情況）。而本系統會對庫內機車車載設備數據定時進行輪詢、更新，只要判斷庫內車載設備異常，就會通過系統業務終端進行報警提示，直到所有異常項點全部銷記，才解除報警，避免發生機車電務車載設備帶病出庫的情況［7］。

3 應用效果

該系統的應用，有效提高了電務車載作業效率，換裝作業校核及相關換裝統計時長，由平均25 min降至平均10 min，并實現了全段聯網卡控；利用系統的提醒功能，能夠快速定位車載設備異常情況，方便進行處置銷記；而電子合格證的自動生成，實現了入庫機車電務作業機控管理［8］；庫內作業全程監測，加強了電務車載設備作業管控手段。

4 結束語

LKJ設備運行監測信息化管理系統實現了對車載數據換裝、分析作業、檢測作業的全程機控；系統采用通信技術、GIS技術、軟件技術以及數據分析整合技術，優化了作業管理模式，實現了電務車載設備作業的閉環管理，提高了機車入庫電務車載設備作業的質量與管理效率。除全面卡控電務車載設備運行狀態及工區職工作業標準外，可進一步擴展系統應用，實現電務車載設備履歷臺賬的信息化、精確化管理［9-10］，進而實現電務車載入庫作業的信息化管理。