客運設備運用管理系統(tǒng)的研究與設計

倪明

（中國鐵路哈爾濱局集團有限公司客運部,黑龍江 哈爾濱150000）

1 研究背景與目的

隨著客運高速鐵路的陸續(xù)開通,保障其運行的設備也隨之增多,設備的高效管理就顯得尤為重要。目前車站普遍采用電話報修的方式進行設備維護,在時間和效率上都存在著一定的延遲性,不利于統(tǒng)籌規(guī)劃和故障跟蹤。為強化客運設備管理,精準掌控客運設備的用、檢、修全過程,因而開發(fā)了客運設備管理系統(tǒng)。系統(tǒng)以客運設備管理、客運設備日常巡檢、設備報修、維修進度、設備周期的數據為基礎,通過定向分析,使管理人員能夠及時掌握客運設備的日常管理狀況、客運設備配置情況、設備故障報修情況、設備故障維修進度情況,為客運設備使用、維修等管理過程搭建所需要的數據分析信息化平臺。

2 調研結果及分析

本課題的研究以“用”、“檢”、“修”、“驗”四位一體為指導思想,結合客運設備運用實際情況,以現場維修、巡檢業(yè)務閉環(huán)流程為依據,遵守理論聯系實際、節(jié)約資源、提高效能的原則,開展系統(tǒng)的研究工作。

3 系統(tǒng)設計

3.1 系統(tǒng)組成

系統(tǒng)由網站、微信小程序、安卓手機APP 三個平臺組成,以用戶微信綁定的手機號作為人員權限識別方式。根據權限的不同,為各級用戶展現的數據內容也不同。網站主要用于基礎信息維護和報表導出。

功能模塊劃分如圖1 所示。

3.2 系統(tǒng)關鍵技術

系統(tǒng)根據各級用戶功能及使用環(huán)境不同而采用兩種實現方式。管理用戶、使用單位、旅客可以使用自己隨身攜帶的手機通過微信掃描二維碼的方式來實現功能,維修單位由于地下室無信號等苛刻條件無法使用微信,故開發(fā)安卓版手機APP,以實現在無信號的情況下,維修人員無網絡掃描二維碼,先維修、后上傳的方式,在信號恢復后再上傳維修作業(yè)結果。

3.2.1 微信小程序開發(fā)與實現

使用小程序調試,完成小程序的API 和頁面的開發(fā)調試、代碼查看和編輯、小程序預覽和發(fā)布等功能。調用wx.login 接口,獲取微信用戶綁定的手機號。通過bindgetphonenumber 事件回調獲取到微信服務器返回的加密數據,然后在第三方服務端結合session_key 以及app_id 進行解密獲取手機號,并通過與數據庫交互實現獲取登錄人員的權限以及組織歸屬信息等,進行相應所屬權限的操作。

3.2.2 PC 端網站開發(fā)與實現

圖1 系統(tǒng)組成

網站與微信小程序共用同一個數據庫,數據保持同步更新。網站主要包含了客運設備基礎數據維護功能、人員基礎數據維護功能、巡檢計劃的下達、日報表、統(tǒng)計分析功能。

3.2.3 手機APP 開發(fā)與實現

作業(yè)人員在現場通過掃描設備的NFC 標簽來獲取設備信息以及記錄作業(yè)開始時間和結束時間。App 主要調用Android 自帶android.nfc.tech.Ndef 包來實現NFC 掃描工作,保證作業(yè)人員的作業(yè)真實有效,真實記錄作業(yè)過程,并將作業(yè)數據傳回至服務器。系統(tǒng)在每個操作節(jié)點自動記錄時間、操作人、設備號（通過掃描二維碼或NFC 標簽）等信息,并且在關鍵節(jié)點提供問題描述、照片上傳、小視頻上傳等信息化手段輔助用戶描述問題現象,以方便維保人員快速定位故障,減少故障維修時間（如圖2）。

3.3 系統(tǒng)查詢統(tǒng)計分析功能設計

3.3.1 查詢功能

系統(tǒng)為管理人員提供了智能的查詢方式,用戶可以根據站名、設備類型、設備狀態(tài)等條件組合快速查詢出想要的信息,如哈西站故障的直梯有哪幾部、哈站正在使用的安檢儀有哪幾臺等等。系統(tǒng)同時提供了通過點擊進入二級界面或掃描設備NFC標簽的方式查看設備基礎信息、使用時間、巡檢、維修的整個設備履歷。管理人員也可以查看旅客提出的問題及意見,以便對設備狀態(tài)進行了解,給日后改善管理辦法、加快工作效率提供基礎。

圖2 系統(tǒng)作業(yè)流程設計圖

圖3 網絡拓撲圖

3.3.2 臺賬管理

系統(tǒng)分為設備臺賬和人員臺賬。設備臺賬可以查看哈局客運設備的基礎信息和巡檢、維修履歷。人員臺賬可以查看人員的基本信息。設備和人員的基礎信息可以通過web 端進行維護。

3.3.3 統(tǒng)計分析

系統(tǒng)根據基礎信息的錄入、日常檢修的信息為基礎對客運設備使用情況及維修情況進行了以下幾種分析：a. 設備質保臨近到期設備匯總：系統(tǒng)根據錄入的使用日期、質保周期等基礎信息,為用戶提供近期質保將要到期的設備及詳細信息,可以根據車站、設備類型等條件進行篩選,并根據到期的先后順序進行排序。b.各車站各類設備故障發(fā)生頻次統(tǒng)計：系統(tǒng)通過圖表的方式直觀的展示各個設備類型,每個車站故障發(fā)生頻次（故障數量/設備數量）的對比。c.設備故障次數最高統(tǒng)計：系統(tǒng)通過圖表的方式直觀的展示全局故障發(fā)生次數最高的前10 臺設備,并可以通過點擊進入二級菜單的方式查看該設備的名稱、歸屬、負責人、設備履歷等詳細信息。d.各車站各類故障平均處理時間統(tǒng)計：系統(tǒng)通過圖表的方式直觀的展示各個設備類型,每個車站平均故障處理時間（故障發(fā)起到故障恢復確認的時間平均數）的對比。e.各車站各類設備平均巡檢次數統(tǒng)計：系統(tǒng)通過圖表的方式直觀的展示各個設備類型,每個車站平均對設備巡檢次數（總巡檢次數/設備數）的對比。f.各類設備發(fā)生故障趨勢分析：系統(tǒng)通過圖表的方式直觀的展示各個設備類型,從一月到十二月各個月份設備的平均發(fā)生故障率（當月故障數/設備數量）,從而可以總結出一年中不同種設備的故障高發(fā)月份。

3.4 技術架構

3.4.1 網絡拓撲

系統(tǒng)拓撲分為2 級,路局級云服務器、路局級云數據庫、巡檢報修終端、維修終端、分析管理機終端。整個系統(tǒng)均搭建在互聯網環(huán)境上,不與鐵路內網有交互。服務器和數據庫可采用云服務的方式托管,巡檢報修終端、維修終端使用手機4G 網絡與云服務器相連（圖3）。

3.4.2 開發(fā)環(huán)境

系統(tǒng)包含3 種平臺軟件：Android 系統(tǒng)軟件、微信小程序、管理網站端軟件。網站端軟件采用B/S 架構,使用PC 版分析管理終端進行操作,系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境為Visual Studio 2015,采用C#語言開發(fā),數據庫為MySql。Android 端軟件使用巡檢報修終端、維修終端及Android 版分析管理終端進行操作,系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境為Eclipse JUNO,采用XML 及java 語言開發(fā)。微信小程序端軟件用于旅客通過微信提交意見,系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境為微信web 開發(fā)者工具V1.02,采用XML 及JavaScript 語言開發(fā)。

4 結論

客運設備運用管理系統(tǒng)是一個以服務為主導,利用計算機硬件、軟件、網絡設備、通信設備以及其他辦公設備,進行信息的收集、傳輸、處理、儲存、更新和維護,以戰(zhàn)略競優(yōu)、提高效率為目的,支持高層決策、中層控制、基層運作的集成化的人機系統(tǒng)。為保障設備維修人員更好地對設備進行保養(yǎng)與維修,開發(fā)設備管理系統(tǒng),使得設備各種記錄實現計算機化、無紙化,并且數據化,讓設備管理人員與設備、設備與維修人員相連,更好的提高效率。