基于大數據平臺的牽引供電管理信息系統的設計

柏偉

摘要：隨著計算機技術和網絡技術的飛速發展，人們越來越多的享受著信息時代的便利，這不僅滿足了人們日常信息交流的需要，還可以運用在企業管理之中。對于具有多點，長線、覆蓋面廣的牽引供電系統來說，一套良好的信息化系統可以顯著縮短管理距離，增加管理透明度，有效提升管理效率與時效性，為構筑高效、規范、標準的體系提供重要的技術支持。伴隨著鐵路的改革，信息技術將為其長足的發展提供重要支持。

關鍵詞：大數據平臺;牽引供電;信息系統

引言

近些年供電段雖然積極應用了相關信息技術，也取得了較為豐富的成果，然而在具體實務過程依然存在著不同的問題。部分系統在使用一段時間之后，較早無法適應新環境下的需求;一些系統很難應用于多個平臺，操作具有不方便性;部分系統所應用的技術與工具缺乏適用性，難以進行后期的優化升級與維護等等。另一方面，很多供電段主導開發的信息系統無法做到信息的全面共享，各種數據資源無法通過統籌運用共享到各項業務當中去。因此推進鐵路信息化的項目建設，為供電段建立一套完善的信息系統，打造一個資源共享和信息共享的平臺，建立鐵路信息資源共享機制，做到充分合理的利用信息，提高鐵路信息化管理水平，提升生產運營效率就顯得勢在必行了。

1 鐵路信息化面臨的形勢

供電段是對接觸線、承力索、支柱等基層設備的維修管理單位，是負責給電力機車供電的重要職能單位，是保證現代化鐵路高速運行的關鍵。對于供電段而言，它的核心工作就是針對牽引供電裝置所涉信息加以管理，在此過程中需要基于相應規律來對其進行處理。這類信息主要涉及到牽引供電裝置的運行態、設備使用歷史、施工等層面的數據。通過對這些數據進行統計分析，可以讓局站領導從整體管理視角來對當前的鐵路運行情況進行綜合分析，并讓相關的決策更具有正確性。但在現階段，雖然供電段已經意識到網絡大部分的供電設備管理維護單位正在積極開展相關信息、網絡化升級工作，可是有關這方面技術的應用大多體現在某個業務或者工作項目之中，所涉及到的工作數據相對較少。如今的鐵路供電段分別應用了相應的網站系統、天窗申報系統等。這意味著這些系統存在著很多的獨立性，并沒有一個綜合性的平臺來對相關的牽引供電進行統一管理。而且這些分立的平臺本身也缺乏兼容性，彼此之間不能進行相互對接，使用者在工作時需要打開多種軟件，而這些軟件對使用者名及密碼往往有著不同的要求，這無形中增加了許多工作量與難度，因此創建一套綜合了各種工作軟件功能的操作系統尤為必要。

2 牽引供電管理信息系統的總體設計

2.1 開發環境的搭建

當前，在Window系統之下，融合Apache+Mysql+Perl/PHP/Python這開發技術的工具包有很多，其中Easy PHP無疑較為常見，它將這幾種開發技術進行了融合，同時還內置了較為有用的輔助工具，譬如PHP的Xdebug調試工具，還有數據庫管理工具等，這些工具都不需要進行單獨的配置，主要該工具包成功安裝之后就能自動運行。這款工具包是由法國學者所開發，通過將這幾個開發技術進行整合之后，不僅可以一次性完成相關開發包的安裝，如Apache等，同時系統的開發速度也更為簡單。

2.2 系統的總體策略

2.2.1 系統結構

根據供電段的具體生產實情，以及鐵總公司所對應的供電調度系統設計規范要求，根據“段-車間-班組”中的相關要求，將相關服務器配置在對應機關機房，然后借助于局域網將路局與不同使用者進行連接，使之形成一個完整個體，使信息交互成為可能。

在本系統中，選用的是PHP語言來開發相應的WEB服務器，而在使用者端，則使用了HTML、CSS等工具及Code Igniter框架，保證了系統的開放性、兼容性和跨平臺性。系統采用了“表現層-業務層-數據層”的三層架構。借助于HTML、CSS與Ajax等技術可以實現表現層功能，通過它們開發的網頁更具有審美性，有助于提升使用者體驗。該層主要用來與使用者進行交互，可以支持數據的展示與接收。對于使用者而言，只需要在相應的瀏覽器上錄入本系統所對應的URL之后，就可以使用本系統。對于他們而言無需關心本系統的維護與升級，使得使用者端的應用成本顯著降低。

業務層位于數據層與表現層中間位置，是二者的“溝通橋梁”，而且它也是系統的核心部門，它主要負責相關業務規則與流程的制定，這些都關系到整個系統的業務需求。

對于數據層而言，就是負責相應的數據管理，主要可以對數據表進行增改刪查，本系統使用的是My SQL來對數據層進行管理，在它完成相關數據處理之后，就能將相關數據回傳至表現層。

這種分層開發優勢體現在：第一，有效減少不同層之間的依賴性，進而便于標準化制定;第二，開發者在開發某層時，只需要對其相關需求進行開發即可，無需關注其他結構層。第三，可以對原有層進行更替，同時不會對其他功能帶來影響。

2.2.2 網絡結構

網絡結構為三層，將供電處—供電段—車間—工區間通過骨干網絡傳輸通道和基層網絡傳輸通道組成專用網（生產網），移動使用者可以通過3G/4G訪問網絡。

2.2.3 硬件結構

硬件結構分為三層，服務器部署在供電段和供電處，供電段主要有數據庫服務器、應用服務器、搶修輔助服務器以及磁盤陣列，供電處主要有數據庫服務器、應用服務器、大數據處理服務器以及磁盤陣列;科室、車間、工區通過 PC 終端訪問服務器，出差使用者、戶外使用者可通過移動終端接入3G/4G網絡與服務器進行交互;針對信息系統中的實名認證功能，工區采用指紋儀進行認證。

2.2.4 數據庫設計

對于信息系統而言，數據庫設計極為關鍵，它是系統的核心，猶如房屋的地基，所以數據庫結構的好壞將會對整個系統的功能實現以及相應的性能都會帶來極大的作用。為在對數據庫進行設計之前，就需要對該系統所需要滿足的業務需求，所涉及到的數據信息，如本系統中所涉及到的不同部門之間的關聯性，相關設備的屬性，員工信息等都需要進行全面細致的分析。通過對數據庫結構進行科學的分析，可以更好的滿足使用者所需要的多元化功能，不但有助于提升數據的存儲效率，同時還能讓數據更具有一致性與完整性。

3 結束語

隨著鐵路事業的發展，供電段的管轄范圍在逐步擴大與改變，涉及到的線路、設備等越來越復雜，如何將本系統的數據與地圖信息相結合，做到管內設備精準定位，有待進一步研究。隨著網絡的發展，各種病毒木馬在網絡上蔓延，信息系統的安全性能仍有待提高，如何將供電段的信息數據進行妥善的加密處理有待解決。

參考文獻

[1]李延晶.關于電氣化鐵路接觸網管理和狀態檢修系統的研究[J].黑龍江科技信息，2011，（11）.

[2]趙耕野.對B/S和C/S架構的特點及比較分析[J].中國科技財富，2010（7）.