車載無線設備動態管理系統研制與應用

方 沖 上海鐵路局上海通信段

車載無線設備動態管理系統研制與應用

方 沖 上海鐵路局上海通信段

隨著我國高鐵的快速發展及機車綜合無線通信設備（CIR）的廣泛應用，早期的車載無線設備的動態管理因存在管理分散、數據共享困難、臺賬管理不能實現“一車一本”管理、設備集中修不能自動提醒等缺陷，車載無線設備動態管理系統的研制與應用顯得較為重要。通過對管內維護車間、無線班組的調研，梳理了局內車載無線設備動態管理現狀及特點，對相應聯網的結構、業務用戶的需求、數據庫的建立等做了統籌規劃，結合本局研制了車載無線設備動態管理系統并進行普及應用。

車載無線設備；動態管理；研制；應用

我國鐵路快速發展戰略的制定和實施使我國的鐵路通信有了較快的發展，尤其是鐵路無線通信。在較短的時間內，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為使用GSM-R網絡通信，作為網絡的終端設備車載無線設備也大量的進行了設備更新，整個車載無線設備動態管理系統的建立和方便使用顯得尤為重要。

1 建立車載無線設備動態管理系統的必要性

隨著我國鐵路進入快速發展期，機車綜合無線通信設備（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備數量多、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，但系統目前均為孤立裝設，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。目前我局管內機車、動車的調動比較頻繁，涉及備品的放置需動態管理，不能相互信息互享。

1.2 工作質量、工作任務完成情況的需求

當前的無線動態揭示牌備品、備件的管理和調撥采用Excel的方式，以人為的方式實現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，實現定期單獨查看，不利于集中管理存儲、歷史歸檔、重復調用。

1.3 設備質量監督管理的實際需要

車載無線通信設備各部組件種類多，線路數據和軟件版本升級比較頻繁，目前采用傳統的手寫方式，效率比較低，設備調撥時臺賬資料需要重新建立，已經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備動態管理系統對車載無線通信設備（含主要模塊）臺帳進行全路統一的精細化、信息化管理。

2 車載無線設備管理系統的網絡結構及業務梳理

無線動態揭示牌系統項目建設目標是為了提高動態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備資產臺賬管理/統計/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 監督等也便利多了，能夠多種方式提醒，其基本網絡模型如圖1。

圖1 系統結構圖

圖2 業務需求及用戶圖

根據對開發用戶的統一梳理，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、工區三個層面。對數據的使用大致分為用戶管理、信息查詢、歷史歸檔等，動態揭示系統的業務需求如圖2。

3 車載無線設備管理系統的設計原則、特點、數據庫數據分析

3．1無線車載管理系統的設計原則

（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，結合重點需求，積累經驗后再逐步展開，使整個過程穩妥有序、步步成功。同時在建設系統時，要全面考慮可能在此基礎上的系統二次開發的問題，要預留系統接口，要將系統處理邏輯開放。使得系統具有良好的可擴展性。

（2）可靠性原則。在系統架構設計、軟件實施過程中要充分考慮既有的網絡系統及硬件系統，建立完善的安全的支持措施，災難恢復措施，使系統具有良好的容錯性能，同時，選用業界成熟的、廣泛采用的軟硬件技術、產品、服務或原廠商，確保系統可靠運轉。

（3）易用性原則。系統應提供友好的用戶操作界面。在操作界面具有多個層次時，應最先顯示業務上最常用的數據；在業務邏輯上，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。由于本系統建立在Intarnet的基礎上，向各類用戶提供不同方式的服務，因此保護系統的安全性至為重要。對系統外部，要防止黑客、無關人員的進入；對系統內部，要達到能夠確保個人數據機密和在授權條件下的數據共享。

（5）標準化原則。在硬件和系統軟件的選型上，堅持選用符合業界已有標準或業界事實標準的產品，從而使系統易于維護和擴充，同時也使系統具有開放性。 在確定系統業務處理和流程時，要遵守業界公認的方法和處理邏輯。在堅持標準化原則的同時，要使應用系統具有開放性。使本系統與現有各應用系統以及規劃中的應用系統之間易于連接。

3．2無線車載管理系統的設計特點

（1）先進性。網絡版系統采用JAVA語言，基于J2EE平臺開發，數據庫為SQL Server 2005大型數據庫系統，采用標準的B/S構架，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。整套系統的運行和操作均在網絡上進行，可以訪問Internet網絡的地方就可以隨意的錄入、查詢臺帳數據，增強了系統的靈活性。

（3）通用性。系統能夠適應不同的臺帳對象，適應臺帳對象的不同事件，根據業務變化隨時調整參數。

（4）易用性。系統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）數據大集中。數據管理采用大集中的管理方式，基層單位錄入與自己有關的數據，中層單位和上級單位對基層單位數據進行查閱并分析，為數據共享和數據安全提供了保障。

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

3.3 無線車載管理系統的數據庫分析

（1）關聯用戶權限數據庫分析，具體情況見表1。

（2）設備型號數據庫分析，具體情況見表2。

表2 設備型號數據庫

4 系統開發關鍵技術要點

區別于傳統CMS系統，動態揭示系統采用先進的、具有優勢的分層開發模型，區分呈現、處理、數據存儲不同層面，確保代碼簡潔、執行高效、數據安全，并且易于擴展維護。

4．1系統開發架構概述

本系統采用分層結構設計，數據存儲、數據處理、數據呈現分別交由不同的子模塊完成，相互獨立，通過統一描述語言XML作為交換介質。MSSQL數據存儲層采用T-SQL語言和關系型數據存儲結構管理數據，針對用戶賬戶信息、工區信息、設備信息、運維信息等原始數據進行記錄存儲。

經過上述三個層次的共同協作，實現整個動態揭示牌從數據新建、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。

4．2統一數據界面

基于Ajax和WebMethod技術建立的統一數據界面封裝了所有數據庫相關非業務關鍵操作，涉及初始化、建立連接、管理進程、校驗數據合法性等。使得主要業務邏輯代碼，具有簡潔、易維護的特點，也同樣的提高的底層數據的安全性。

4．3動態數據觸發器

動態數據觸發器是MSSQL數據存儲組件的關鍵部分。觸發器的特征是在對表進行增、刪、改時，自動執行的存儲過程。觸發器常用于強制業務規則，它是一種高級約束，通過事件進行觸發而被執行。

5 車載無線設備管理系統開發后的主要應用界面及使用方法

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

5．1用戶登錄界面

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

圖3 系統的主界面圖

5．2車載無線設備動態揭示系統總覽界面

總覽界面列出系統中按照權限規定管理的所有設備信息，可通過下方導航區翻頁查詢。 總覽界面可自動根據產品入庫時間，提示設備狀態信息，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：在系統總覽界面可瀏覽到工區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。報表包括本區報表和所有區段報表，請在導出前選擇。

圖4 車載無線設備系統總覽圖

系統總覽界面分為設備概述、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 車載無線設備管理系統目前使用情況及對工作帶來的益處

6．1系統目前的使用情況

系統自開發以來，我局管內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場不相適應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據，對在運用過程中發生的修改設備主機編號就修改整個記錄的情況進行重新編程。通過幾次數據庫及軟件的修改后，目前的形式基本滿足了現場的需求。

6．2系統給實際維護帶來的好處

車載無線設備動態管理系統的聯網使用極大的方便了數據的共享，聯網后給運行車載通信設備的型號的查找、“一車一臺賬”制度的建立、備品放置的管理、調度指揮的應急處置等帶來極大的方便。本系統目前還沒有和庫檢臺、測試臺進行聯網，后續開發和相關測試設備聯網后，工區的入庫檢測、設備的集中檢修等測試指標能夠通過該系統實現網上查找，極大的方便設備的管理和對現場的監督。

責任編輯：王華 竇國棟

來稿日期：2015-08-17