基于智能终端的动车组掌上运维系统的设计与应用
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城市轨道交通车辆智能运维系统的建设方案摘要:车辆智能运维,即采用预设点位的传感器、图像、生物特征识别等信息采集手段,通过车载LTE(长期演进)、物联网、工业互联网等传输技术,将车辆运行及维护状态数据实时在线传输到车辆段控制中心,利用统计分析、大数据挖掘、AI(人工智能)学习等技术,实现车辆运维的人、物、作业流程的综合决策和智能化管理。
车辆智能运维是实现车辆状态修的必要手段。
关键词:城市轨道交通车辆;智能运维系统;建设方案引言现有的服务模式包括计划维护、故障维修、维修速度慢、上路时间长、运行维护成本高,不能满足现代城市轨道交通高效、快速、智能化的服务要求。
随着物联网、人工智能、海量数据、云计算等技术的飞速发展,城市轨道交通设备维修的新技术手段应运而生。
智能运维以运维为基础,以场景应用为核心,采用物联网建设、人工智能、大数据、云计算等技术手段,构建了更加智能化、安全、高效、经济的城市轨道交通智能运维系统。
铁路维修数字化改造的发展方向:在分析城市轨道交通运行维护现状的基础上,结合物联网技术、云计算、海量数据,介绍城市轨道交通智能运行维护系统的建设方案和应用平台设计,以提高轨道交通设备的可靠性,优化维护模式,降低劳动强度,提高运行维护水平。
1车辆智能运维系统的建设意义目前,国内大多数城市都在探索地铁车辆智能运维系统的建设问题,各轨道交通配套的供货厂商也在大力推广车辆智能运维系统。
事实上很多城市对此并未有明确目标,未分析清楚车辆智能运维系统需要解决的问题,亦未明确车辆智能运维系统系统关键参数,包括各系统信号、信息达4000余项。
轨旁车辆检测系统实现列车不停车自动检测,覆盖不低于60%的人工目视检查作业和100%轮对尺寸测量作业,通过机器视觉、先进传感、人工智能等技术提高车辆关键部件的检测频率,延长人工检查周期。
车辆维护轨迹系统可将人工作业的各个业务过程数字化、信息化,例如,该系统可将检修工单、工具使用、物料流转等信息提供给各环节工作人员,使决策层做出有利于生产要素组合优化的决策,使资源合理配置,达到最大经济效益。
基于大数据的轨道交通供电设备运维管理系统的设计与实践一、引言随着科技的不断发展,大数据技术在各个领域都得到了广泛的应用。
在轨道交通行业中,基于大数据的供电设备运维管理系统可以有效地提高供电设备的运行效率和安全性,降低故障率,延长设备使用寿命。
本文将从理论和实践两个方面对基于大数据的轨道交通供电设备运维管理系统进行探讨。
二、理论分析1.1 大数据在轨道交通供电设备运维管理中的应用大数据技术可以帮助我们更好地收集、存储、处理和分析海量的数据,从而为轨道交通供电设备的运维管理提供有力支持。
通过对大量数据的分析,我们可以发现供电设备中的潜在问题,提前采取预防措施,避免故障的发生。
大数据还可以帮助企业优化供电设备的运行参数,提高设备的运行效率。
1.2 大数据在轨道交通供电设备运维管理中的优势与传统的运维管理方式相比,基于大数据的轨道交通供电设备运维管理系统具有以下优势:(1)提高了运维管理的效率。
通过大数据分析,我们可以快速地发现供电设备中的问题,及时进行维修和保养,减少因故障导致的停机时间。
(2)降低了运维管理的成本。
通过对大量数据的分析,我们可以优化供电设备的运行参数,降低能耗,减少设备的运行成本。
(3)提高了供电设备的安全性。
通过对大量数据的分析,我们可以发现供电设备中的潜在安全隐患,提前采取预防措施,确保设备的安全性。
三、实践探讨2.1 数据采集与处理要实现基于大数据的轨道交通供电设备运维管理,首先要对供电设备的各种运行参数进行实时监测和采集。
这些数据可以通过传感器、监控系统等设备获取。
获取到的数据需要进行预处理,包括数据清洗、去噪、归一化等,以便后续的分析和处理。
2.2 数据分析与挖掘通过对采集到的数据进行分析和挖掘,我们可以发现供电设备中的潜在问题和规律。
例如,通过对历史数据的分析,我们可以发现设备的运行参数存在一定的周期性波动,这可能是由于设备本身的特性或者外部环境的影响所导致。
通过这些规律,我们可以提前采取相应的措施,避免故障的发生。
高铁车站智能运维系统设计智能化技术的快速发展为高铁车站的管理与运维带来了诸多的机遇与挑战。
为了提高高铁车站的效率和服务质量,设计一个智能化运维系统是至关重要的。
本文将详细介绍高铁车站智能运维系统的设计,包括系统的架构、功能模块以及实施过程中的挑战和解决方案。
一、系统架构高铁车站智能运维系统的架构应当具备可扩展性和灵活性,以满足不同车站的需求。
系统的架构应由以下几个主要模块组成:1. 数据采集模块:通过各种传感器和监测设备采集车站内外的数据,包括人流、环境、设备状态等信息。
2. 数据存储和处理模块:将采集到的数据存储在云端或本地服务器中,并进行实时处理,提取有用的信息和指标。
3. 运维管理模块:对设备状态进行监控和维护,包括设备维护计划、故障诊断和预测、维修工单等。
4. 客户服务模块:提供实时的客户服务,包括车站导航、列车查询、票务服务等,以提升旅客的满意度和体验。
5. 数据分析与决策模块:通过大数据分析和人工智能算法,对采集到的数据进行分析,生成报表和可视化图表,为运营决策提供参考依据。
二、功能模块1. 车站设备管理:通过监控设备的状态和维护信息,提前进行故障预警,实现智能设备维护和保养,降低维修成本和停运时间。
2. 环境监测与控制:通过传感器监测车站的温度、湿度、空气质量等环境参数,实现自动控制系统,提高车站的舒适度和安全性。
3. 安全和风险管理:通过视频监控、入侵报警等技术手段,提供实时监控和预警功能,加强安全防护,保障乘客和车站的安全。
4. 旅客服务与管理:通过人脸识别、智能导航等技术,提供个性化的专业服务,优化旅客流程,提高服务效率。
5. 运营数据分析:通过大数据分析和机器学习算法,对车站运营数据进行深度挖掘,为运营决策提供可靠的信息和预测。
三、实施过程中的挑战与解决方案在实施高铁车站智能运维系统的过程中,可能面临以下挑战:1. 数据安全和隐私保护:采集和处理大量的数据可能涉及到用户隐私和数据的安全问题。
铁路电务智能运维系统技术浅谈一、智能运维系统的概念智能运维系统是指基于人工智能、大数据、云计算等现代信息技术手段,对设备、系统等进行智能化的监测、诊断、预警、分析和决策的系统。
其核心在于扩展了传统的设备监控功能,实现了数据的全方位分析和智能决策。
在铁路电务系统中,智能运维系统可以对信号设备、轨道设备、通信设备等进行实时监测,并通过数据分析和智能算法发现设备异常、预测故障,为运维人员提供决策参考。
1. 大数据技术支撑:智能运维系统可以对铁路电务系统产生的海量数据进行存储、管理和分析,从中挖掘有价值的信息,并为运维决策提供有力支撑。
2. 人工智能算法应用:通过人工智能算法对设备运行状态进行分析,可以实现设备故障的预测和诊断,提前采取措施,降低故障风险。
3. 实时监测与远程控制:智能运维系统具备对设备的实时监测能力,并可以通过远程控制设备,对设备进行调试和维修。
4. 信息共享与协同决策:智能运维系统可以实现各部门信息共享,协同决策,提高运维效率,降低问题处理周期。
5. 安全防护和隐私保护:智能运维系统在数据传输、数据存储、数据处理等环节都具备安全防护和隐私保护的能力,确保数据的完整性和机密性。
三、智能运维系统在铁路电务中的应用前景铁路电务系统是铁路运输的重要组成部分,具有极高的安全性和可靠性要求。
而智能运维系统的应用可以在以下方面为铁路电务系统带来改变:1. 故障预测和智能维护:通过对设备运行数据进行分析,可以预测设备故障的发生概率,提前进行维护,减少因故障带来的运输延误和安全风险。
2. 故障诊断和快速修复:智能运维系统可以对设备故障进行精准诊断,并为运维人员提供修复方案,缩短故障处理时间,提高设备可用率。
3. 运维决策优化:通过智能运维系统对设备运行情况进行全方位数据分析,可以为运维决策提供更为科学依据,降低人为主观因素的干扰,提高决策的准确性和及时性。
4. 安全监控和预警系统:智能运维系统可以实现对铁路电务设备的远程实时监控,并对设备状态异常进行智能预警,有助于制定针对性的安全预防措施。
地铁智慧运维平台应用实践方案地铁智慧运维平台是一项新型的智能化运维管理工具,它可以为地铁运营提供全方位、一体化的管理方案。
在地铁智慧运维平台的应用实践中,我们需要逐步实现以下步骤:1. 建立基础资料地铁智慧运维平台需要建立各种基础资料,包括车站、线路、列车等相关的基础信息。
这些基础资料是启动整个运维平台的前提条件,必须准确、完整地录入到系统中。
建立基础资料是建设整个地铁智慧运维平台的第一步。
2. 实现远程监控地铁智慧运维平台可以实现车站、线路和列车等的远程监控,这需要在相关设施上装备感应器和视频监控设备。
这些设备将实时监控相关设施的状态,如电梯故障、车站停电等,一旦出现问题,智慧运维平台将立即向相关工作人员发送故障报警信息,以便及时处理。
3. 全面管理数据地铁智慧运维平台将车站、线路、列车、设备等各种信息数据进行全面管理,这是实现更智能化管理的必要步骤。
通过对这些信息的收集与分析,可以对列车运营情况、车站设施使用情况等方面进行优化和管理,以提升整个地铁运营效率。
4. 实现智能信息发布地铁智慧运维平台可以实现智能信息发布,如车站候车时间、列车到站时间等信息。
这些信息可以以文字、语音、图片等形式发布,让乘客更直观地了解列车运营状况,并提高他们的乘车体验。
5. 推动智能化决策地铁智慧运维平台可以将各种数据进行集中管理、统计和分析,为运营管理层提供科学的数据支持,进而形成智慧化的管理决策方案。
这将推动地铁管理水平不断提升,使地铁运营更加智能化、高效化。
综上所述,地铁智慧运维平台的应用实践需要多方面的配合与协调,对于城市地铁的运营管理和安全上的效益也十分重要。
因此,我们需要在实际操作中不断总结经验,不断推进智慧化的地铁建设。
32研究与探索Research and Exploration ·智能制造与趋势中国设备工程 2021.03 (上)就目前实际情况来看,传统“抄核收”管理模式需要对城市内所有用户电费进行细致的审核,这个过程需要多名用心负责并且业务能力强的核算人员进行连续的工作,完成工作时间长,而且准确性得不到保证。
而在“智慧城市”下的全新“抄核收”管理模式中,核算工作实现了智能化和自动化,不需要人工进行操纵,工作效率得到了极大提升,而且在准确性上也具有十分明显的优势,能够同时完成核算和计算等相关工作,实现电力公司整体工作水平的提升。
2.3 拓展多元化收费方式在传统的收费模式中,常常是工作人员上门进行抄表和收费,这就会导致出现资金安全风险,贪污、挪用、丢失等问题屡见不鲜。
而营业厅则等着用户上门缴费,进而常常引发缴费冲突。
因此,在当前“智慧城市”下,国家电网公司进行了积极的创新,增加了营业厅的服务功能,并加强了与金融企业的合作,开通了自动缴费和网上缴费等业务,充分的利用了互联网和信息技术,为客户提供了多渠道、多元化的缴费方式,不仅为用户提供了更加便捷、贴心的缴费服务,而且还满足了不同用户的实际需求,同时又进一步促进了“智慧城市”的建设,推动了我国社会经济的蓬勃发展。
1 前言工业大数据的数据挖掘模式是指在工业及制造业中,应用数据产生数据价值的过程。
而伴随着网络信息、数据融合、数据挖掘等技术的发展,以及复杂大系统运营维护的日趋精准化、智能化的需求,大数据的应用将具有重要意义。
我国的高铁技术同样也是制造业应用的关键点,高速铁路建设以及运行里程均为世界第一。
列车运行维护中,产生了海量的数据内容,这些数据成为了动车组大数据运维的基础数据。
动车组列车运行维护是一个复杂的系统工程,目前我国对动车组列车运行维护策略主要有计划性的检修维护、反应式维护、基于状态数据的维护等,这几种方式会造成维护过度、成本高等缺点。
而结合运维大数据应用技术,不但会降低成本,避免过度维护,同时会使维护精准化、高效化,这将为动车组的精准维护和健康管理提供准确的依据。
高速铁路智能运维系统设计与优化随着科技的不断进步和发展,高速铁路作为现代化交通工具,已经成为人们日常出行的重要选择。
然而,高速铁路的安全性和运行效率成为一项紧迫的挑战。
为了确保高速铁路的可靠性和运行的连续性,智能运维系统的设计与优化变得至关重要。
一、智能运维系统的设计1. 综合运维管理平台智能运维系统应该包括一个综合运维管理平台,该平台能够集成各种数据来源,包括传感器、监测设备和维修记录等。
通过数据分析和处理,该平台可以实时监测和诊断铁路设备的运行状态,提供预警和故障排除。
2. 智能监测设备为了实现高速铁路系统的智能化管理,需要部署各种智能监测设备。
这些设备可以实时监测铁路线路、信号设备和车辆的状态。
例如,可通过安装传感器来监测温度、振动、电流等参数,以及使用图像识别和视频监控来检测轨道上的异常情况。
3. 数据分析和软件工具智能运维系统需要强大的数据分析和软件工具来处理和分析海量数据,以提供准确的预测和优化方案。
通过使用机器学习和人工智能技术,可以从数据中提取有价值的信息,以优化运维决策。
4. 故障排除和维修协同智能运维系统设计应该包括一个协同平台,用于与运维人员和技术人员之间的沟通和协调。
这样可以促进快速响应和问题解决,提高故障排除和维修的效率。
二、智能运维系统的优化1.数据驱动的预测性维护通过收集和分析大量的历史数据,可以建立模型来预测设备的寿命和故障。
这有助于实现预测性维护,及时更换老化设备,降低维修成本和停机时间。
2.优化运行计划智能运维系统可以通过分析实时数据,提供最佳的运行计划。
例如,根据天气条件和交通流量,系统可以调整列车的运行速度和间隔,以保证高速铁路的稳定运行。
3.智能诊断和故障排除智能运维系统应该能够诊断设备故障并提供相应的解决方案。
通过数据分析和专家系统,系统可以识别并排除潜在的故障,提高系统的可靠性和安全性。
4.智能联网和远程监控通过智能运维系统,运维人员可以实时远程监控高速铁路的运行状况。
智能高铁智慧运维系统设计方案智能高铁智慧运维系统是一种利用人工智能和大数据技术来提高高铁运维效率和安全性的系统。
下面是一个智能高铁智慧运维系统的设计方案。
1. 概述智能高铁智慧运维系统采用先进的传感器技术、云计算和大数据分析等技术,实现对高铁车辆、轨道、信号系统等进行实时监测和预测分析,从而实现高铁运维的智能化管理。
2. 系统架构智能高铁智慧运维系统的架构主要包括以下几个层次:(1) 数据采集层:通过在高铁车辆、轨道、信号系统等关键部位安装传感器和监控设备,实时采集相关数据。
传感器可以测量车辆的运行状态、温度、振动等参数,轨道传感器可以监测轨道的磨损程度、裂纹等,信号系统可以实时记录信号的强度和速度等。
(2) 数据传输层:采集到的数据经过压缩和加密处理后,通过无线网络传输到云服务器进行存储和分析。
(3) 数据分析层:云服务器对传输过来的数据进行分析和挖掘,利用机器学习和数据挖掘算法对车辆的故障和轨道的缺陷进行预测和预警。
同时,系统还可以根据历史数据对运维流程进行优化和改进。
(4) 决策支持层:根据数据分析的结果,系统可以生成实时的运维决策和指导,包括对高铁车辆的维修计划、轨道的修复计划等。
同时,系统还可以生成报告和统计数据,为管理人员提供决策支持。
3. 主要功能智能高铁智慧运维系统提供以下主要功能:(1) 故障预警:通过对高铁车辆和轨道的实时监测数据进行分析,系统可以预测车辆故障和轨道缺陷的可能发生,提前进行维修或替换,从而减少故障和事故的发生。
(2) 运维计划优化:根据历史数据和实时监测结果,系统可以优化高铁运维的计划和流程,提高运维效率和安全性。
(3) 数据分析和报告:系统可以对高铁运营过程中产生的大量数据进行分析和挖掘,生成报告和统计数据,为管理人员提供决策支持。
(4) 远程监控和控制:系统支持远程对高铁车辆和轨道进行监控和控制,快速响应突发事件和故障。
(5) 信息共享和协同工作:系统可以将运维数据和报告共享给相关的部门和人员,实现协同工作和信息共享。
大数据在我国高速动车组运维中的应用摘要:随着大量的高铁线路投入使用,几家主要的机厂动车组的运维数据已经达到了 PB 级,并且拥有相当丰富的铁路运行和维护信息。
为了有效地管理和分析这些信息,必须利用大数据和人工智能技术的独特优势。
本文就大数据在我国高速动车组运维中的应用展开了分析,以期为相关从业人员提供参考建议。
关键词:大数据;高速动车组;运维应用引言:随着大数据技术的迅猛发展,它为处理海量多源异构数据提供了一种极具效率和便利性的解决方案。
然而,由于各动车组信息系统之间存在着资源分散、集成度不足的问题,使得基础数据的维护和管理变得更加困难。
通过利用先进的大数据、流式计算、云计算等技术,动车组运维数据服务平台能够有效地整合各种数据资源,并结合严格的数据规范和接口规范,为乘客提供更加准确、可靠的数据服务。
这样,不仅能够更好地掌握动车组的运维过程,还能够更加精准地预测和管理动车组的故障,实时监控运行状况,极大地提高运维效率,同时也能够为大部件的维修保养提供有力的决策支持。
一、构建动车组运维大数据平台随着时间的推移,大数据技术已经从一个初级阶段跃升到一个更高的水平,并且正在不断地演变和完善。
它已经成为当今装备制造业的一种主要手段,可以帮助企业更好地运用它来获得竞争优势。
近年来,全球著名的工业大数据分析平台,如GE、西门子、ABB、三一重工和航天科工,不断推动了传统制造业的智能化和服务化,为工业和交通领域的发展提供了强有力的支持。
一些科学家和研究机构正在尝试将人工智能与大数据技术结合起来,以期望达到更高的工作效率、更低的成本。
为了更好地利用这些新兴的技术,我们正在搭建一个大数据平台,它将轨道交通设施、乘客及制造商等多方面的信息整合,形成一个完整的、有序的动车组大数据运维系统。
采用最前沿的信息技术,如大数据,这一平台能够充分发挥运维数据的潜力,克服时空的局限,开启一种全新的远程运维模式,使得地面故障预测、健康管理及车载PHM等功能得到更好的实施。
“复兴号”智能动车组网络控制系统简析摘要:随着动车组的飞速发展,复兴号动车组的网络系统尤其重要、直接影响复兴号动车组的行车安全及车辆性能。
本文主要介绍“复兴号”智能动车组网络控制系统的应用,为学习复兴号动车组的网络控制系统及故障排查系统依据。
关键词:智能动车组;网络控制;以太网Analysis of intelligent EMU automatic driving technologyAbstract:With the rapid development of EMU, the network control system of “Fuxing”EMU is particularly important, which directlyaffects the driving safety and vehicle performance of Fuxing EMU. This paper mainly introduces the application of the network control systemof the "Fuxing" intelligent EMU, which is the basis for learning the network control system and the troubleshooting system of the Fuxing EMU.Keyword:Intelligent EMUs; Network control; Ethernet引言近几年来,随着科学技术的发展,中国标准动车组的发展日益纯熟,中国标准动车组对网络控制系统的要求也越来越高。
吸收了国外高速动车组的制动技术,依次完成了时速250公里、时速350公里、时速400公里动车组制动系统的应用,为高速动车组提供了完善、有效、可靠的网络控制系统。
1 概述“复兴号”智能动车组,按照动力单元设置网段。
基于智能终端的动车组掌上运维系统的设计与应用作者:王川牟琳雷灵光周健来源:《软件》2015年第03期摘要:动车组的运用维护和运行途中故障应急处置直接关系到旅客的生命财产安全,进而关乎社会的和谐稳定,其重要性不容忽视。
然而,动车组机械结构复杂并且集成了多项尖端技术,使得运维工作复杂,也给高效、及时的故障排除带来了一定的挑战。
论文设计开发了一套全方位、一体化的动车组掌上运维系统,和传统技术相比,我们的系统充分利用了移动终端便携性好、多媒体效果好的特点,基于成熟的移动互联网技术、移动应用开发技术,有效整合了离散的动车组运维资源,为动车组现场运维人员提供便捷、高效的技术支持。
系统在动车组运用维护中已投入应用,取得了良好的应用效果和社会效益。
关键词:掌上运维;故障信息采集;手册动态发布;远程视频通讯;动车组中图分类号:TP311 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1003-6970.2015.03.024本文著录格式:王川,牟琳,雷灵光,等,基于智能终端的动车组掌上运维系统的设计与应用[J],软件,2015,36(3):122-1260.引言截至2014年3月,中国高铁总里程达到11028公里,高速铁路的发展为经济社会的发展提供了巨大的助力Ⅲ。
动车组系统是高速铁路不可或缺的重要组成部分。
动车组的运用维护和运行途中故障应急处置直接关系到旅客的生命财产安全,进而关乎社会的和谐稳定,其重要性不容忽视。
然而,动车组机械结构复杂(涉及多达5万个零部件)并且集成了多项尖端技术(包括动车组总成、车体、转向架等9大关键技术及10项配套技术),使得运维工作复杂、任务繁重,对现场运维人员的技术要求非常高,也给高效、及时的故障排除带来了一定的挑战。
随着动车组配属新增和新线路的开通,对运维现场高级技术人员和运维时效性的需求与日俱增。
如何更好的整合既有的动车组运维技术资源为运维现场提供有效的技术支撑成为了摆在高铁人面前的新课题。
移动互联网、智能终端、云计算等技术的飞速发展大大提高了移动办公的实时性和可靠性,也为动车组、飞机等交通设施的现场运维提供了新的思路。
移动互联网使得人与人之间随时能够进行更快、更远的交流;移动终端硬件性能的提升,使得在移动设备上进行大量数据存储和复杂数据处理越来越容易;云计算技术利用资源共享和分布式计算等优势,更是提高了网络服务质量。
美国航空公司基于移动互联网及智能终端等技术研发了“电子魔术包”,将航空图表、用于故障报告及操作的飞行手册、最低设备清单以及飞行日志等资料进行数字化处理,从而大大方便了机组人员的资料查询,飞机驾驶员通过iPad可以访问生动形象的文图数据资料,成功打造“无纸化”驾驶舱。
然而,国内轨道交通行业的相关领域研究尚属空白。
为此,本文设计开发了一套全方位、一体化的动车组掌上运维系统,有效整合离散的动车组运维资源(比如动车组产品手册、动车组运维故障信息系统历史故障库等),充分利用移动终端便携性好、多媒体效果好的特点和成熟的移动互联网技术、移动应用开发技术,通过移动终端为动车组现场运维人员提供便捷、高效的技术支持,并在动车组运用维护中投入应用,取得了良好的应用效果和社会效益。
本文的结构如下:第1节,阐述系统的整体架构设计;第2节,详细介绍具体功能模块的设计和实现;第3节,描述系统的实现效果及应用;第4节,对本文进行小结。
1.系统架构设计为了打造全方位、一体化的动车组掌上运维系统,在系统设计时需要充分考虑现有动车组运维资源在系统中的合理、有效整合,总体来说包括如下几个方面:1)现有手册和技术资料的快速发布推送和查询阅读,比如操作手册、运用维护手册、应急故障处理手册、图纸模型等。
2)动车组运维过程中故障信息的合理采集、闭环管理和历史解决方案查询。
3)现有动车组运维系统的有效集成,比如动车组运维信息系统、WTD系统(车地通讯系统)等。
4)技术专家与现场运维人员的方便快捷的远程协助指挥通讯。
基于上述考虑,本文设计的动车组掌上运维系统的总体包含5个部分,即移动应用云服务端、通讯网络、现场服务终端、技术服务终端和外部资源系统,网络拓扑结构如图1所示。
1.1移动应用云服务端主要用于移动终端的注册管理、技术资料的发布、通讯的管理、各种技术资料的存储和提供移动应用业务服务,包括数据库服务器、客户服务器和数据动态发布服务器,服务器均部署于服务器虚拟化平台上以保障硬件资源的灵活配置和硬件的高可用性。
数据服务器和客户服务器均以双机形式部署,以保障业务的负载均衡和业务连续性。
1.2通讯网络主要用于提供系统各个组成部分安全、快捷的互联互通,包括1)内部局域网络:在有效保障内部不同服务系统之间方便的访问需求的同时,通过划分VLAN(虚拟局域网)的方式,实现内部网络的隔离性和安全性,具体包含3个VLAN(如图1虚线方框所示),分别为移动应用云服务端VLAN、外部资源系统VLAN和技术服务终端VLAN,同时在VLAN之间提供通讯通道,以满足技术服务终端对移动应用云服务端的访问、云服务端与外部资源系统的通讯。
2)现场终端通讯网络:支持现场服务终端通过Wifi、3G、4G、GPRS等不同的网络接入到移动应用云服务端,以实现移动终端的注册、技术资料的下载查阅、应用服务的访问等。
3)接入链路:实现多供应商链路接入并通过F5或其他网络接入设备实现链路的负载均衡。
1.3现场服务终端主要用于将平台发布的技术资料、系统提供的应用服务等以直观、友好的方式提供给现场服务人员,包括便携式移动终端设备和平台提供的移动应用程序。
为了提供友好的用户体验,在具体实现时可以采用iPad(iOS平板电脑)作为终端设备。
1.4技术服务终端技术服务端为后端支持人员的PC,技术支持人员和技术专家可通过办公PC以Web方式访问移动应用云服务端的相关应用,通过服务端应用完成技术资料发布、数据管理、终端管理、通讯管理。
同时技术专家可以通过Windows客户端与现场终端进行视频通讯,以达到提供远程技术协助的目的。
1.5外部资源系统整合已有资源为动车组掌上运维系统提供有效基础数据支持和服务支撑,包括动车组运维信息系统故障库、WTD系统列车运行状态数据库、ERP系统部件仓储数据库、sip通讯服务器等。
2.功能模块设计及实现基于第1小节所述架构,在具体实现时将系统拆分为7个功能模块进行设计和开发,如图2所示。
包括:1)产品手册动态发布系统,用于产品手册的动态发布、版本管理和终端查询阅读;2)列车故障信息多媒体采集/反馈系统,用于现场服务人员以视频、图片、声音、文字等混合媒体形式将动车组故障报告发送给后方支持专家并接收专家回复形成故障处置记录闭环;3)动车组运维信息系统移动终端支持系统,实现了动车组运维信息的终端化,实现业务信息统计、故障信息统计、历史故障信息查阅等功能;4)WTD系统移动终端数据呈现,实现移动终端检测动车组运行状态;5)即时通讯远程协助系统,实现技术专家对现场运维人员方便快捷的远程协助指挥;6)应用发布门户,实现移动应用App的分发和版本管理;7)平台安全认证模块,解决用户认证、权限管理、数据保密等需求。
以下对关键功能模块和具体实现技术进行阐述。
2.1产品手册动态发布系统功能设计产品手册动态发布系统利用iPad便携性好、存储量大的特点实现动车组产品手册的电子化存储和阅读,有效提高了手册的便携性,同时减少了纸质材料的印刷,更加节能环保。
系统包括服务器端和客户端:·客户端:以iOS移动应用的方式提供,实现了基于树状结构目录的跨文档内容检索功能和按照车型及手册用途进行条件筛选的功能,以提高资料的查询效率,为现场运维人员提供便捷的技术支撑资料的查询途径。
·服务器端:进行动车组电子产品手册的版本管理和更新推送,使客户端及时获取最新版本和最有效的技术手册,使得产品手册的时效性和可用性得到有效的保障;系统实现按照动车组司机、机械师和公司检修诊断工程师不同角色进行电子手册推送分发功能,一方面限定阅读范围,使用户仅阅读与本职工作有关手册、只呈现必要信息,符合使用和操作习惯,另一方面也使得技术资料的阅读可控性增强,有利于技术保密。
为了保障系统的义务连续性和高可用性,在部署时采用云架构的服务器集群,并将服务器集群部署在服务器虚拟化系统上。
2.2列车故障信息多媒体采集/反馈系统功能设计为了确保现场运维的高效、便捷,动车组运用过程中的故障信息收集、梳理和共享利用是关键。
为此,我们设计了列车故障信息多媒体采集/反馈系统,依托移动终端技术和既有的运维信息系统,为动车组故障信息处理提供了一套较为完备的解决方案,具体实施过程如图3所示。
首先,运维人员通过现场运维终端上装载的App对动车组运维现场进行终端采集,辅以图片、声音、图像、文字等多媒体信息辅助说明故障问题所在,并通过网络将终端采集信息提交至移动应用云服务端进行存储,待进一步处理;接着,公司内运维专家通过技术服务终端以Web方式接入到移动应用云服务端管理系统查看现场发回的故障报告,及时回复给出处理意见形成单个故障处理的闭环,同时将其发布至动车组运维故障信息系统历史故障库以便后期查阅;最后,运维人员通过现场运维终端上的App查阅故障信息解决方案,并可以检索历史故障信息和解决方案,以高效解决动车组运用过程中遇到的同类故障,保障动车组高效、安全的运用。
2.3视频通讯远程应急指挥协助故障排除关键技术作为列车故障信息采集/反馈系统的补充,我们设计开发了一个基于Sip的iPad终端点对点视频通讯系统,使得动车组运用维护现场与后方应急指挥中心的联络更为便利,通过视频图像应急指挥中心专家对故障现象可以更清楚直观的把握,应急指挥中心的专家可通过视频会诊列车故障并指挥现场作业人员用最短的时间诊断并排除故障。
2.4移动应用系统集成多个运维支持系统的关键技术本系统实现了WTD系统、动车组产品运维平台两个系统的移动应用集成,可在终端上呈现WTD系统返回的动车组监控数据为动车组故障诊断提供有力依据,可查询运维平台的历史故障数据为典型故障的快速排除提供支撑,并实现了关键业务数据的统计呈现为动车组售后服务工作的决策提供科学依据。
2.5平台安全模块功能设计由于系统中的大部分数据都是与动车组运维相关的关键数据,因此在系统设计时我们从多个层面研究可能存在的风险,并采用了多重手段保障数据的安全:·通讯安全:基于SSL协议保证服务终端与服务端之间的安全数据通信。
·本地数据安全:系统中流转的动车组产品手册技术资料采用了256位的AES算法进行数据加密保障技术数据安全,利用iOS平台程序的沙盒特性将手册文件存储于自主研发的App 程序中,确保手册文件与外界隔离,无法拷贝且离开终端手册无法正常解密阅读。