設備運維管理系統與信號故障診斷系統的通信論述

陳犀力

摘 要：本文主要對設備運維管理系統與信號故障診斷系統的通信進行了研究與分析，首先針對軌道交通設備運維管理系統進行了概述，然后對網絡架構進行了闡述，最后從業務功能及功能頁面兩個方面對系統的功能設計進行了分析。

關鍵詞：設備運維管理系統;信號故障診斷系統;通信

中圖分類號：U284.92 文獻標識碼：A

0 引言

軌道交通工具運行維護系統是一個先進的軌道交通系統，采用高效實用的維護技術進行設計和實現，以提高電廠運行和維護的效率和標準化，并調動所有員工的積極參與。基于可靠性（RCM）和狀態評估（CBM）的現代運維技術在鐵路設備運維和現場需求調查中的應用表明，運維人員理論水平較低，缺乏維修經驗。而通過信令故障診斷系統可以實時將設備狀態和錯誤報警信息轉移到系統運維系統，然后進行錯誤確認、閉合錯誤發送和維護等閉環操作。但這兩個系統所處的網絡環境不同：信號錯誤診斷系統位于生產網絡中，作為信號系統輔助決策支持，在軌道交通設備運行維護管理中處于管網中。同時還要在日常巡查中，結合以往的工作經驗，在對設備表面的故障問題進行解除的基礎上，合理擴大故障排查范圍，并利用重點區段檢查和內部交叉的形式對設備線路進行全面防護。本文介紹了一種實現設備運營維護系統與信號故障診斷系統之間通信的安全方法，通過專業設備有效提高信號維護的及時性，有效提高信號設備運行維護的質量和效率[1]。

1 網絡架構

1.1 網絡隔離技術

參照基于網絡隔離和安全數據交換的發電機組雙重系統，在鐵路企業生產網絡和管理網絡之間進行信息交換的過程中，要嚴格按照“協議分離、直接訪問和最小化”的原則，并且在信息交換系統中，要充分利用網絡隔離技術，進而可以為信息交換的安全性提供有效的保障。網絡隔離與信息交換系統主要的組成部分包括了內外部網絡主機模塊及交換模塊，在信息交換隔離模塊中，采取了專用的安全芯片，以此可以保證內外網傳輸信息方向的可控制性，并且為數據信息交換的安全性提供保證。在內外網主機模塊之間，要保證連接層處于分離狀態，對TCP協議/IP等網絡協議進行了全面封鎖，并利用自定義通信機制實現了信息輪渡途中的數據交換。

1.2 網絡架構

電廠運維管理系統和信令故障診斷系統的網絡架構如圖1所示。信令系統和信令錯誤診斷系統都位于生產網絡中，兩個系統通過單線安全隔離。信號錯誤診斷系統接收信號系統的系統狀態和錯誤信息。接收信號專家的設備故障信息，利用信號診斷系統專家診斷和大數據技術，分析錯誤原因并提出解決方案。

接口區通過安全隔離門與外網系統連接，并設置專用防火墻。系統運維管理系統采用B/S架構設計。操作人員和維修人員可以通過維修中心或工區的維修應用系統和移動終端設備進入平臺系統，并在維修中心設置一個大看板屏幕，顯示系統的統計信息。

2 功能設計

2.1 業務功能

1）信令故障診斷系統將設備臺帳、數據字典、設備狀態信息、故障信息和故障診斷信息傳送給系統運維系統。由于信號錯誤診斷系統每天發送的設備狀態信息和故障報警信息量達到10000條，該接口使用ActiveMQ通信媒體值，并以點對點（隊列）的形式發送。

2）電廠運行和維護管理系統持續監控隊列中的消息，并處理接收到的信息。系統在監聽消息后，分析JSON字符串格式消息的操作和維護，更新設備狀態或錯誤報警的最新信息，以重新發現實時數據庫，并依賴緩存文件。在出現錯誤信息時就會發出報警，并且在實時報警頁面中，緩存文件的所有內容都將存儲在數據庫中。緩存文件寫入成功后，緩存文件清空，運維人員可以通過Ears在歷史數據頁面查詢相應的系統錯誤信息、錯誤確認、錯誤發送、錯誤維護等操作。通過合理運用大數據技術，可以統計評估錯誤信息及訂單信息，并通過PC終端、移動終端和錯誤報告的大屏幕進行顯示[2]。

3）在運維人員修復故障后，將WebService的訂單信息發送給信號診斷系統發送。信號錯誤診斷系統利用反饋指令信息，改變錯誤診斷知識庫并不斷地向數據處理流程發展，如圖3所示。

2.2 功能頁面

2.2.1 監控設備查詢

主要提供信號設備監測信息的查詢，支持車站、專業、設備名稱等條件的查詢。

2.2.2 顯示實時報警

實時報警頁面更新顯示100條故障報警記錄。每個數據集包含六個信息元素，包括警報時間、級別、站點、專業、設備和警報描述。

2.2.3 錯誤消息處理

錯誤警報頁面顯示其結束狀態錯誤警報為的設備列表。點擊派工鍵顯示發貨窗口后，操作維護人員可以在此頁面存儲錯誤和發貨單，并將錯誤情況、錯誤時間、錯誤描述、錯誤分析、錯誤診斷等信息帶出，然后選擇維修人員完成錯誤維護任務的分配。故障修復后，專業維修人員必須填寫維修工單，操作維修人員必須對維修工單進行確認。

2.2.4 統計報表

在運用大數據技術進行統計報表的過程中，可以分析故障維修的相關數據信息，并通過可視化統計的方式，采集指標的相關數據信息，并根據所統計的數據，可以了解到各站與子專業指標之間的誤差，通過詳細的指標體系可以對故障維修的運行狀態和誤差狀態的趨勢分析進行實時顯示。機組關機流程如圖4所示。

3 總結

綜上所述，在設備運維管理階段，需要將人為破壞因素作為設備維護管理工作的重點管理內容，加強對設備管理的執行力度。如加強設備維護部門與其他部門的溝通和交流，通過聯合嚴查死守的管理手段，以人為破壞設備管理為核心，對違法人員和惡意破壞線纜的人員進行嚴肅處理，以此來保證電力設施整體安全性的有效提高，為設備安全可靠運行奠定良好的基礎。另外，為了全面降低人為因素對設備供電情況的損壞和影響，相關部門可以在與其他部門聯合的基礎上，加強線纜保護宣傳，提高人們的電力安全法規的認識，使他們樹立全面參與的輸電設備保護理念，從根本上提高輸電設備的運行維護質量，降低設備維護成本投入。現階段，在設備運維管理系統與信號故障診斷系統的通信當中，通過運用數據安全隔離的方式，可以為信息交換的安全性提供保障，并且大大提高了信號維護的效率，并提升了系統運行維護的質量和安全。

參考文獻：

[1]尚麟宇，馮軍，劉明端，等.鐵路車站調車作業安全防護設備運維管理系統研究[J].鐵道運輸與經濟，2020，42（02）：62-67.

[2]朱祁，李聰，謝向陽.設備運維管理系統與信號故障診斷系統的通信[J].工業儀表與自動化裝置，2019，49（05）：91-93+98.