車輛運行安全監控設備網絡監控軟件的開發

王顯紅，張議忠

（中國鐵路成都局集團有限公司重慶西車輛段，重慶 401335）

0 引言

鐵道車輛運行安全監控設備（以下簡稱“監控設備”）主要由監控終端及地面設備組成，具備對列車車輛運行品質實時監測的作用，包含車輛軸溫智能探測系統、車輛運行品質軌邊動態監測系統、貨車故障軌邊圖像檢測系統、貨車輪對尺寸動態檢測系統等8大類；全國各鐵路貨車檢修站段轄區平均分布有300臺左右監控設備；地面設備采集的列車運行狀態數據通過鐵路局域網實時傳輸至鐵路集團公司監控終端；站段、班組通過鐵路集團公司監控終端轉發數據或登錄集團公司對應的設備網站來獲取數據。

當前，由于各類監控設備均有獨立的監控終端，當地面設備至監控終端間的網絡狀態發生異常后，報警信息多為文字提示，且設備監控人員須不停切換并觀察每個監控終端才能及時發現異常提示信息。基于此，開發一款能集中監控鐵路局域網網絡內的所有監控設備網絡狀態的軟件，設備監控人員通過該軟件就能監控轄區所有設備的通信狀態。當監控設備網絡異常時，該軟件可自動判定，并對異常信息進行聲音報警以及顏色提示。降低設備監控人員工作量，杜絕監控設備網絡異常、信息發現不及時情況的發生。

1 軟件的開發

1.1 軟件工作原理

軟件工作原理與計算機操作系統自帶的ping命令相似，應用 ICMP（Internet Control Message Protocol，控制報文協議)協議向目標地址發送數據包，通過對發出與返回數據包的特定參數對比判斷監控設備通信狀態。

對比內容：循環對50組數據的中斷率、包丟失率、返回平均延時情況進行對比，任何一項指標超標后，當前地址信息文字變為黃色，背景變為紅色，同時進行聲音報警；單獨分析每個數據包每次返回時間，把發出與返回信息時間間隔長短作為“超時”判斷依據，發生一次信息返回超時，當前地址信息文字變為橙黃色。軟件工作框圖見圖1。

1.2 軟件的編譯

圖1 軟件工作框圖

“鐵道車輛運行安全監控設備網絡狀態監控軟件”（以下簡稱“網絡狀態監控軟件”）是基于Visual Studio 2013平臺進行開發的。開發中使用MFC（Microsoft Foundation Classes，微軟基礎類庫）編寫完成，然后用內部編譯器靜態編譯生成可執行程序。網絡狀態監控軟件由“鐵道車輛運行安全監控設備網絡狀態監控軟件.exe”，“AddressData”兩部分組成。軟件第一次啟動后會自動生成配置信息、日志等文件，配置信息、日志為軟件的運行情況分析提供參考。

軟件編譯后生成的主界面分3部分（圖2）：①主界面上面部分顯示登錄用戶名下的所有探測站“位置名稱”列表，與“位置名稱”對應的IP或網關等信息；②左下部分“滾動回顯”特定探測站在檢測過程中的相關檢測參數值；③右下部分主要顯示警告及操作信息。

軟件的關鍵參數：檢測次數、數據包大小、超時間隔、平均延時要求、丟包率要求。各參數均進行了默認設置，也可根據測試需要進行調整。各參數值的調整范圍：“檢測次數”中的有限檢測次數設置范圍（10～10 000）次；“數據包大小”設置范圍（32～2048）字節；“超時間隔”設置范圍（500～5000）ms；“平均延時要求”設置范圍（10～2000）ms；“丟包率要求”設置范圍 50%～80%。1.3軟件的主要功能

圖2 軟件主界面

（1）對網絡地址進行批量檢測，判斷出通信異常的網關、IP等網絡地址，并發出聲音報警以及顏色提示。地址返回信息“超時”時，地址欄文字變為橙黃色；地址欄被選定后，地址欄背景變為藍色；通信狀態異常時，地址欄文字變為黃色，地址欄背景變為紅色，并發出報警聲音。

（2）對特定探測站的網關、IP等網絡地址檢測信息進行單獨“滾動回顯”。

（3）供不同級別用戶進行選擇；對地址數據的添加、修改、刪除；可自定義警告聲。

2 軟件的運用及效果

網絡狀態監控軟件于2017年12月起在中國鐵路成都局集團有限公司重慶西車輛段試用。試用期間，軟件共發出聲音報警信息73條（聲音報警同時地址欄文字變為黃色，地址欄背景變為紅色），網絡“超時”顏色提示189條；設備監控人員只需盯控安裝有監控軟件的一臺主機就能完全監控轄區所有監控設備網絡狀態，有利于集中設備監控人員工作精力；設備監控人員不需實時盯控各類設備監控終端，只需通過監控軟件報警聲及顏色提示就能掌握轄區所有監控設備網絡異常狀態，大大降低了設備監控人員勞動強度；網絡異常信息發生至發現時間間隔平均縮短了8.5 min，有利于及時排除網絡隱患；該軟件無意外終止、退出情況發生。

網絡狀態監控軟件的局限性在于，監控主機設置在站段、班組時，無法監控地面設備接入車站至鐵路集團公司監控終端間的骨干網絡傳輸設備、設施工作狀態(監控主機設置在鐵路集團公司設備監控中心就不存在網絡狀態監控盲區)。

3 結語

網絡狀態監控軟件能幫助設備監控人員及時發現監控設備的網絡通信異常情況，降低設備監控人員勞動強度；為及時排除監控設備網絡隱患提供信息支撐；適用于采用鐵路局域網進行數據傳輸的所有設備網絡狀態監控，具有一定的推廣意義。