鐵路貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備全壽命 周期管理系統(tǒng)研究

朱 槿，王華偉，劉宗洋，鄭 婷，馮麗敏

(1. 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司 北京經(jīng)緯信息技術(shù)有限公司，北京 100081；2. 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán) 有限公司 電子計(jì)算技術(shù)研究所，北京 100081)

鐵路貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)在鐵路貨運(yùn)安全管理領(lǐng)域應(yīng)用十余年，已成為保障鐵路貨運(yùn)行車(chē)安全的重要信息系統(tǒng)。貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)用質(zhì)量、管理水平對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)正常運(yùn)行、行車(chē)安全保障具有至關(guān)重要的影響。貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備是該系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)采集源頭，截至2021年，全路已安裝超偏載檢測(cè)裝置408臺(tái)、軌道衡776臺(tái)，為全路貨運(yùn)安全保障提供了成熟高效的技術(shù)支撐。目前，貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備的運(yùn)用維護(hù)管理已基本實(shí)現(xiàn)信息化，但隨著鐵路貨運(yùn)深化改革，現(xiàn)行技術(shù)手段已不能滿(mǎn)足貨運(yùn)設(shè)備管理的需求，需要進(jìn)一步面向設(shè)備全壽命周期實(shí)現(xiàn)精細(xì)化、智能化管理。因此，圍繞貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備開(kāi)展相關(guān)技術(shù)研究，構(gòu)建相應(yīng)信息系統(tǒng)提供全壽命周期管理、運(yùn)用分析評(píng)價(jià)等應(yīng)用服務(wù)，以提升設(shè)備管理質(zhì)量和運(yùn)輸安全保障水平。

1 鐵路貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備管理現(xiàn)狀與建設(shè)目標(biāo)

1.1 現(xiàn)狀分析

鐵路貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備的管理模式經(jīng)過(guò)多年運(yùn)用已較為成熟穩(wěn)定，通過(guò)梳理實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，設(shè)備管理現(xiàn)狀與存在問(wèn)題總結(jié)如下。

（1）由于缺乏統(tǒng)一管理技術(shù)手段，未形成針對(duì)貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備全壽命周期的精細(xì)化管理，設(shè)備全壽命周期中的事件信息維護(hù)不夠全面、部分歷史數(shù)據(jù)未完整保存、相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分散、共享程度偏低，無(wú)法全面掌控設(shè)備從制造投產(chǎn)到報(bào)廢退役整個(gè)壽命周期的數(shù)據(jù)管理。

（2）中國(guó)國(guó)家鐵路集團(tuán)有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“國(guó)鐵集團(tuán)”)和鐵路局集團(tuán)公司制定的相關(guān)管理規(guī)則為設(shè)備管理提供了規(guī)范約束，建立的考核評(píng)價(jià)機(jī)制為保障設(shè)備運(yùn)用維護(hù)質(zhì)量發(fā)揮了監(jiān)督促進(jìn)作用，但缺乏技術(shù)手段提供相應(yīng)的電子化支持，也無(wú)法針對(duì)設(shè)備運(yùn)用進(jìn)行深入的量化分析評(píng)價(jià)，從而提出更科學(xué)的管理決策[1]。

（3）鐵路局集團(tuán)公司、車(chē)務(wù)站段、貨運(yùn)中心等單位無(wú)法即時(shí)掌握設(shè)備的檢定、檢修、日常維護(hù)等工作計(jì)劃與實(shí)際執(zhí)行情況，缺乏適時(shí)自動(dòng)預(yù)警提示，不利于合理制定計(jì)劃、調(diào)配人力、物力開(kāi)展相關(guān)工作。

1.2 建設(shè)目標(biāo)

針對(duì)貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備管理現(xiàn)狀及存在問(wèn)題，基于鐵路貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，研究構(gòu)建鐵路貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備全壽命周期管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)。

（1）建立全路貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備電子履歷，實(shí)現(xiàn)覆蓋其全壽命周期的“一物一檔”精細(xì)化管理，根據(jù)《鐵路貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備運(yùn)用管理規(guī)則》要求，對(duì)貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備全壽命周期中的安裝遷建、日常維護(hù)、檢定、檢修、故障、停用、報(bào)廢等事件進(jìn)行統(tǒng)一管理[2]。

（2）制定設(shè)備運(yùn)用管理考核評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及計(jì)算方法，以系統(tǒng)中的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備故障、設(shè)備運(yùn)用檢測(cè)等信息為基礎(chǔ)，為全路多級(jí)各單位的設(shè)備運(yùn)用管理人員提供對(duì)設(shè)備運(yùn)用管理的量化考評(píng)分析。

（3）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采集設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，自動(dòng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備或部件故障，即時(shí)發(fā)出預(yù)警，提示相關(guān)人員準(zhǔn)備進(jìn)行檢修維護(hù)。通過(guò)對(duì)發(fā)生時(shí)機(jī)、原因等信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，形成對(duì)設(shè)備故障的預(yù)測(cè)預(yù)判。

2 鐵路貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備全壽命周期管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 總體架構(gòu)

鐵路貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備全壽命周期管理系統(tǒng)采用“兩級(jí)部署、多級(jí)應(yīng)用”的方式，以鐵路貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的國(guó)鐵集團(tuán)和各鐵路局集團(tuán)公司兩級(jí)服務(wù)器部署為基礎(chǔ)，利用計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備采集自身技術(shù)狀態(tài)、運(yùn)行故障、過(guò)車(chē)計(jì)量安全信息，通過(guò)車(chē)站數(shù)據(jù)集中器匯集上傳到服務(wù)器，并與人工錄入的設(shè)備全壽命周期事件信息，以及從鐵路主數(shù)據(jù)平臺(tái)、運(yùn)輸集成平臺(tái)等外部系統(tǒng)接入的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)集成融合，面向國(guó)鐵集團(tuán)、鐵路局集團(tuán)公司、車(chē)務(wù)站段/貨運(yùn)中心、車(chē)站等多級(jí)各單位用戶(hù)，提供設(shè)備全壽命周期履歷管理、設(shè)備監(jiān)控、過(guò)車(chē)檢測(cè)、重點(diǎn)督辦等業(yè)務(wù)功能。鐵路貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備全壽命周期管理系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1所示。

圖1 鐵路貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備全壽命周期管理系統(tǒng)總體架構(gòu)Fig.1 Overall architecture of life cycle management system for measurement safety inspection equipment of railway freight transportation

2.2 邏輯架構(gòu)

系統(tǒng)邏輯架構(gòu)由基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)處理層、系統(tǒng)應(yīng)用層組成。鐵路貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備全壽命周期管理系統(tǒng)邏輯架構(gòu)如圖2所示。

圖2 鐵路貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備全壽命周期管理系統(tǒng)邏輯架構(gòu)Fig.2 Logical architecture of life cycle management system for the measurement safety inspection equipment

（1）基礎(chǔ)設(shè)施層。由維持系統(tǒng)正常運(yùn)行的軟硬件組成，包括貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、服務(wù)器、應(yīng)用終端等硬件設(shè)備，以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集程序、網(wǎng)絡(luò)軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)、中間件等軟件及環(huán)境。

（2）數(shù)據(jù)采集層。以設(shè)備檢測(cè)、人工錄入、外部系統(tǒng)接口為源頭，為系統(tǒng)采集設(shè)備技術(shù)狀態(tài)、運(yùn)行故障信息、檢修維護(hù)信息等全壽命周期各類(lèi)事件信息以及鐵路主數(shù)據(jù)、確報(bào)數(shù)據(jù)、現(xiàn)車(chē)數(shù)據(jù)等結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)資源。

（3）數(shù)據(jù)處理層。通過(guò)匯集不同來(lái)源的數(shù)據(jù)并開(kāi)展數(shù)據(jù)治理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，集中規(guī)劃建立數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，實(shí)現(xiàn)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的有效融合[3]，為系統(tǒng)應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

（4）系統(tǒng)應(yīng)用層。運(yùn)用數(shù)據(jù)處理結(jié)果為多級(jí)各單位的設(shè)備運(yùn)用管理人員提供履歷管理、全壽命周期檔案、綜合看板、運(yùn)用評(píng)價(jià)、設(shè)備畫(huà)像等應(yīng)用服務(wù)。

2.3 數(shù)據(jù)構(gòu)成

系統(tǒng)數(shù)據(jù)可分為業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、外部數(shù)據(jù)3類(lèi)。

（1）業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。主要包括來(lái)自設(shè)備自檢上傳或系統(tǒng)分析評(píng)判得出的設(shè)備技術(shù)狀態(tài)、設(shè)備運(yùn)行故障等信息，來(lái)自人工錄入的設(shè)備安裝遷建、檢定核查、檢修維護(hù)、停用報(bào)廢等事件信息，以及運(yùn)用設(shè)備檢測(cè)采集的過(guò)車(chē)時(shí)間、車(chē)號(hào)、車(chē)速、超偏載量值等數(shù)據(jù)，是構(gòu)成設(shè)備全壽命周期電子履歷的核心數(shù)據(jù)，是反映設(shè)備運(yùn)用質(zhì)量和開(kāi)展科學(xué)評(píng)價(jià)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

（2）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。主要包括設(shè)備測(cè)點(diǎn)字典、組織機(jī)構(gòu)字典、功能業(yè)務(wù)字典、系統(tǒng)配置參數(shù)等，是確保通用數(shù)據(jù)集中統(tǒng)一、系統(tǒng)功能可靠運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)。

（3）外部數(shù)據(jù)。主要包括從鐵路主數(shù)據(jù)平臺(tái)集成的車(chē)型字典、站名字典等鐵路公共主數(shù)據(jù)，以及從運(yùn)輸集成平臺(tái)接入的確報(bào)信息、現(xiàn)車(chē)信息等數(shù)據(jù)，可確保公共主數(shù)據(jù)的正確性、完整性和一致性，可擴(kuò)展檢測(cè)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)發(fā)到站、品名、編組、車(chē)次、車(chē)號(hào)、輛序、車(chē)種車(chē)型等信息，是提升數(shù)據(jù)綜合利用價(jià)值和保證系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能可用、實(shí)用、易用的關(guān)鍵。

2.4 功能設(shè)計(jì)

系統(tǒng)以覆蓋設(shè)備全壽命周期的電子履歷管理為核心，以設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、設(shè)備運(yùn)用評(píng)價(jià)、輔助管理決策為重點(diǎn)，開(kāi)展業(yè)務(wù)功能設(shè)計(jì)。鐵路貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備全壽命周期管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 鐵路貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備全壽命周期管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)Fig.3 Functional structure of life cycle management system for the measurement safety inspection equipment

（1）履歷管理。為管內(nèi)貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備建立“一物一檔”電子履歷，管理維護(hù)設(shè)備生產(chǎn)廠家、規(guī)格型號(hào)等靜態(tài)基本信息及其全壽命周期動(dòng)態(tài)發(fā)生的安裝遷建、日常維護(hù)、檢定、檢修、故障、停用等事件信息，按時(shí)序和邏輯關(guān)系智能展示設(shè)備全壽命周期檔案。

（2）設(shè)備監(jiān)控。實(shí)時(shí)監(jiān)控管內(nèi)貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備的運(yùn)行技術(shù)參數(shù)、聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)、自檢故障等動(dòng)態(tài)信息，發(fā)生故障即時(shí)給予預(yù)警提示，基于地圖展示設(shè)備分布及實(shí)時(shí)運(yùn)行情況，對(duì)歷史故障異常提供查詢(xún)。

（3）過(guò)車(chē)檢測(cè)。運(yùn)用管內(nèi)設(shè)備采集途經(jīng)貨物列車(chē)車(chē)輛的計(jì)量安全信息，動(dòng)態(tài)監(jiān)控展示列車(chē)車(chē)輛的檢測(cè)報(bào)警情況，對(duì)歷史檢測(cè)報(bào)警信息提供查詢(xún)。

（4）運(yùn)用評(píng)價(jià)。對(duì)比不同設(shè)備的檢測(cè)數(shù)據(jù)和檢測(cè)精度，分析設(shè)備誤報(bào)警和車(chē)號(hào)識(shí)別情況，對(duì)設(shè)備運(yùn)用質(zhì)量做出相對(duì)評(píng)價(jià)[4]；自動(dòng)生成對(duì)設(shè)備運(yùn)用質(zhì)量的量化考核，逐層揭示問(wèn)題，逐級(jí)落實(shí)責(zé)任；探究常見(jiàn)故障及其成因與設(shè)備技術(shù)狀態(tài)、傳感器沖擊等因素的關(guān)系，對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)[5]。

（5）決策中心。以可視化方式形象展示設(shè)備管理的主要業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和關(guān)鍵指標(biāo)[6]。關(guān)聯(lián)分析設(shè)備全壽命周期中的運(yùn)用、故障、檢修、維護(hù)等維度數(shù)據(jù)，智能生成設(shè)備畫(huà)像，形成對(duì)設(shè)備的直觀評(píng)價(jià)。

（6）重點(diǎn)督辦。對(duì)設(shè)備運(yùn)行故障和過(guò)車(chē)檢測(cè)報(bào)警自動(dòng)生成督辦事項(xiàng)，督促相關(guān)單位迅速解決問(wèn)題，加強(qiáng)設(shè)備運(yùn)維管理與貨運(yùn)安全保障力度。

（7）系統(tǒng)維護(hù)。根據(jù)實(shí)際情況對(duì)設(shè)備測(cè)點(diǎn)、組織機(jī)構(gòu)、用戶(hù)、角色、權(quán)限等進(jìn)行靈活配置管理，為系統(tǒng)的正常使用提供基本設(shè)置和保障。

3 鐵路貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備全壽命周期管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 前后端技術(shù)

系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)搭建，通過(guò)IIS進(jìn)行部署。

前端框架以漸進(jìn)式輕量級(jí)的Vue.js為基礎(chǔ)，按照MVVM模式組織編碼，將頁(yè)面映射為利于重用、便于維護(hù)的組件樹(shù)[7]；界面展示使用Bootstrap框架，實(shí)現(xiàn)清新簡(jiǎn)潔的樣式排版和響應(yīng)式布局；通過(guò)商業(yè)級(jí)圖表庫(kù)Echarts實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化，直觀生成展示豐富多樣的可定制、可交互圖表。

后端框架以Asp.NET MVC為基礎(chǔ)，采用RESTful接口原則和標(biāo)準(zhǔn)HTTP方法請(qǐng)求資源，以JSON格式傳輸數(shù)據(jù)，主要通過(guò)WebService進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；使用Oracle持久化存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，通過(guò)存儲(chǔ)過(guò)程、觸發(fā)器等實(shí)現(xiàn)部分業(yè)務(wù)邏輯。

3.2 業(yè)務(wù)流程

系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程主要針對(duì)設(shè)備全壽命周期實(shí)施檔案化管理，從建設(shè)階段開(kāi)始，貫穿整個(gè)運(yùn)用階段，直至退役階段。鐵路貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備全壽命周期管理業(yè)務(wù)流程如圖4所示。

圖4 鐵路貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備全壽命周期管理業(yè)務(wù)流程Fig.4 Business process of life cycle management system for the measurement safety inspection equipment

（1）建設(shè)階段。設(shè)備安裝聯(lián)網(wǎng)后由設(shè)備管理人員建立電子履歷，維護(hù)生產(chǎn)廠家、規(guī)格型號(hào)等靜態(tài)信息并記錄安裝事件，同時(shí)系統(tǒng)根據(jù)編碼規(guī)則自動(dòng)生成設(shè)備唯一編號(hào)。安裝測(cè)點(diǎn)形成字典獨(dú)立維護(hù)，若設(shè)備投入運(yùn)用后發(fā)生遷建，設(shè)備與歷史安裝測(cè)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系將完整保存。

（2）運(yùn)用階段。動(dòng)態(tài)發(fā)生的設(shè)備檢修、日常維護(hù)、檢定核查和停用等事件信息由不同用戶(hù)進(jìn)行管理維護(hù)，設(shè)備自行監(jiān)控技術(shù)狀態(tài)和運(yùn)行故障，自動(dòng)檢測(cè)過(guò)車(chē)計(jì)量安全信息，對(duì)達(dá)到超偏載報(bào)警閾值的車(chē)輛向相關(guān)車(chē)站發(fā)出警示。

（3）退役階段。設(shè)備在系統(tǒng)中登記報(bào)廢后不再使用，數(shù)據(jù)停止采集檢測(cè)，設(shè)備履歷歸檔留存。

在設(shè)備全壽命周期中，所有信息基于設(shè)備唯一編號(hào)，根據(jù)數(shù)據(jù)時(shí)序和事件邏輯形成設(shè)備全壽命周期檔案[8]。系統(tǒng)綜合權(quán)衡各類(lèi)事件信息，對(duì)未來(lái)何時(shí)應(yīng)執(zhí)行何種檢修、維護(hù)等作業(yè)進(jìn)行智能提示，統(tǒng)計(jì)分析過(guò)車(chē)檢測(cè)和設(shè)備運(yùn)用情況，通過(guò)運(yùn)用指標(biāo)排名、檢測(cè)精度對(duì)比、誤報(bào)警分析等實(shí)現(xiàn)科學(xué)評(píng)價(jià)，提取分析設(shè)備全壽命周期關(guān)鍵數(shù)據(jù)，生成設(shè)備畫(huà)像和綜合看板。

3.3 數(shù)據(jù)采集

系統(tǒng)所需數(shù)據(jù)主要通過(guò)設(shè)備檢測(cè)、人工錄入、外部接入的方式采集。

（1）設(shè)備檢測(cè)。利用設(shè)備傳感器和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)設(shè)備故障信息、技術(shù)狀態(tài)信息、過(guò)軌車(chē)輛信息和計(jì)量安全信息進(jìn)行自動(dòng)采集傳輸。鐵路貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備全壽命周期管理系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)如圖5所示[9]。

圖5 鐵路貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備全壽命周期管理系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)Fig.5 IoT architecture of life cycle management system for the measurement safety inspection equipment

①感知層。傳感器采集設(shè)備技術(shù)狀態(tài)參數(shù)和車(chē)輛超偏載量值等信息，車(chē)號(hào)識(shí)別設(shè)備讀取車(chē)輛AEI標(biāo)簽，通過(guò)RFID技術(shù)解碼車(chē)號(hào)、車(chē)型等車(chē)輛信息。信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)集中器，根據(jù)接口規(guī)范生成設(shè)備狀態(tài)、運(yùn)行故障、過(guò)車(chē)檢測(cè)數(shù)據(jù)文件[10]。

②網(wǎng)絡(luò)層。傳感器組成自組織網(wǎng)絡(luò)，接入鐵路安全生產(chǎn)網(wǎng)，按照約定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，數(shù)據(jù)傳輸中間件通過(guò)Message Queue技術(shù)，將數(shù)據(jù)文件傳輸至工控機(jī)，再先后上傳至鐵路局集團(tuán)公司和國(guó)鐵集團(tuán)服務(wù)器完成數(shù)據(jù)解析。

③應(yīng)用層。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中匯集和融合處理，提供設(shè)備監(jiān)控、故障管理、過(guò)車(chē)檢測(cè)、設(shè)備運(yùn)用評(píng)價(jià)等功能。

（2）人工錄入。系統(tǒng)為不同單位、不同崗位的用戶(hù)設(shè)定角色并授予不同業(yè)務(wù)權(quán)限和數(shù)據(jù)操作權(quán)限，通過(guò)不同功能對(duì)設(shè)備全壽命周期中的安裝遷建、檢定核查、故障檢修、日常維護(hù)、停用報(bào)廢等事件數(shù)據(jù)進(jìn)行人工采集維護(hù)。

（3）外部接入。按照約定的數(shù)據(jù)接口和傳輸共享方式，從運(yùn)輸集成平臺(tái)、鐵路主數(shù)據(jù)平臺(tái)等外部系統(tǒng)接入確報(bào)信息、現(xiàn)車(chē)信息、車(chē)型字典、站名字典等外部數(shù)據(jù)。

3.4 外部接口

系統(tǒng)與運(yùn)輸集成平臺(tái)之間以文件方式接入車(chē)次、發(fā)到站、發(fā)到時(shí)間等確報(bào)信息，以Web Service方式接入車(chē)站、車(chē)號(hào)、車(chē)種車(chē)型等現(xiàn)車(chē)信息；與鐵路主數(shù)據(jù)平臺(tái)之間通過(guò)Web Service方式獲取站名字典、車(chē)型字典等公共主數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳輸共享采取數(shù)據(jù)加密、口令鑒別、數(shù)據(jù)校驗(yàn)等措施確保數(shù)據(jù)合法安全與正確完整。鐵路貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備全壽命周期管理系統(tǒng)外部接口如圖6所示。

圖6 鐵路貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備全壽命周期管理系統(tǒng)外部接口Fig.6 External interface of life cycle management system for the measurement safety inspection equipment

3.5 數(shù)據(jù)融合

全路貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備數(shù)量眾多，生產(chǎn)廠家、規(guī)格型號(hào)各異，設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和接口方式不盡相同，全路日均產(chǎn)生數(shù)據(jù)量巨大，同時(shí)存在著結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。針對(duì)數(shù)據(jù)多源異構(gòu)的特點(diǎn)，鐵路貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備全壽命周期管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合流程如圖7所示。

圖7 鐵路貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備全壽命周期管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合流程Fig.7 Data fusion process of life cycle management system for the measurement safety inspection equipment

（1）數(shù)據(jù)匯集。結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)包括設(shè)備基本信息、設(shè)備全壽命周期中的各類(lèi)事件信息、計(jì)量安全檢測(cè)信息以及外部接入的主數(shù)據(jù)字典等；非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)包括設(shè)備采集的圖片視頻、系統(tǒng)生成或用戶(hù)上傳的文件等。不同類(lèi)型、不同業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)或離線(xiàn)采集至鐵路局集團(tuán)公司服務(wù)器完成預(yù)處理，再集中匯集到國(guó)鐵集團(tuán)服務(wù)器[11]。

（2）數(shù)據(jù)融合。通過(guò)校驗(yàn)、清洗、抽取、轉(zhuǎn)換等方式進(jìn)行精加工處理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集成與標(biāo)準(zhǔn)化[12-13]， 按照設(shè)備全壽命周期管理事件分類(lèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與融合，形成按設(shè)備基本信息、安裝遷建信息、運(yùn)用信息、檢修信息、報(bào)廢信息等劃分的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)組織，通過(guò)設(shè)備唯一編號(hào)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)貫通。

（3）數(shù)據(jù)應(yīng)用。利用融合后的數(shù)據(jù)建立設(shè)備全壽命周期履歷，按照業(yè)務(wù)功能需求構(gòu)建業(yè)務(wù)應(yīng)用數(shù)據(jù)模型，按需共享給鐵路局集團(tuán)公司級(jí)系統(tǒng)，為設(shè)備的智能化管理和質(zhì)量分析評(píng)價(jià)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

4 結(jié)束語(yǔ)

鐵路貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備全壽命周期管理系統(tǒng)的構(gòu)建為全路貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)設(shè)備建立電子履歷，貫穿設(shè)備全壽命周期將各類(lèi)事件納入檔案化管理，優(yōu)化完善設(shè)備運(yùn)用管理業(yè)務(wù)流程，有利于規(guī)范設(shè)備相關(guān)信息的采集記錄和管理歸集，加速多級(jí)各單位相關(guān)信息的協(xié)同交流，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集成融合共享，充分盤(pán)活歷史數(shù)據(jù)，可提出更科學(xué)更準(zhǔn)確的質(zhì)量評(píng)價(jià)分析和管理輔助決策，從而提高設(shè)備運(yùn)用管理維護(hù)效率與質(zhì)量，降低運(yùn)營(yíng)安全風(fēng)險(xiǎn)和維護(hù)成本，加強(qiáng)鐵路貨運(yùn)安全保障能力，全面提升鐵路貨運(yùn)安全管理水平。