车载无线设备动态管理系统研制与应用

方 冲 上海铁路局上海通信段

车载无线设备动态管理系统研制与应用

方 冲 上海铁路局上海通信段

随着我国高铁的快速发展及机车综合无线通信设备（CIR）的广泛应用，早期的车载无线设备的动态管理因存在管理分散、数据共享困难、台账管理不能实现“一车一本”管理、设备集中修不能自动提醒等缺陷，车载无线设备动态管理系统的研制与应用显得较为重要。通过对管内维护车间、无线班组的调研，梳理了局内车载无线设备动态管理现状及特点，对相应联网的结构、业务用户的需求、数据库的建立等做了统筹规划，结合本局研制了车载无线设备动态管理系统并进行普及应用。

车载无线设备；动态管理；研制；应用

我国铁路快速发展战略的制定和实施使我国的铁路通信有了较快的发展，尤其是铁路无线通信。在较短的时间内，我国铁路无线通信也由分散的、频率使用率较低的模拟无线通信转为使用GSM-R网络通信，作为网络的终端设备车载无线设备也大量的进行了设备更新，整个车载无线设备动态管理系统的建立和方便使用显得尤为重要。

1 建立车载无线设备动态管理系统的必要性

随着我国铁路进入快速发展期，机车综合无线通信设备（CIR）得到了广泛运用，目前全局装备的CIR已超过1 700多台。由于车载无线通信设备数量多、流动性大，使用早期分散的Excel表格管理的方式存在较多的问题，其主要表现有以下几个方面：

1.1 管理方面的实际需求

车载无线管理目前在我局所有检测点普遍运用，但系统目前均为孤立装设，采用单机运行方式，并且使用地点分散，基本采用表格管理，运维效率较低。目前我局管内机车、动车的调动比较频繁，涉及备品的放置需动态管理，不能相互信息互享。

1.2 工作质量、工作任务完成情况的需求

当前的无线动态揭示牌备品、备件的管理和调拨采用Excel的方式，以人为的方式实现备品备件的台帐分立管理。这种方式占用大量的人工编制时间，且采用邮件和拷贝的方式进行上报，实现定期单独查看，不利于集中管理存储、历史归档、重复调用。

1.3 设备质量监督管理的实际需要

车载无线通信设备各部组件种类多，线路数据和软件版本升级比较频繁，目前采用传统的手写方式，效率比较低，设备调拨时台账资料需要重新建立，已经不能胜任运用和检修管理的实际需要，必须研制新的车载无线设备动态管理系统对车载无线通信设备（含主要模块）台帐进行全路统一的精细化、信息化管理。

2 车载无线设备管理系统的网络结构及业务梳理

无线动态揭示牌系统项目建设目标是为了提高动态揭示牌台帐的管理效率和管理全面性，使得铁路车载无线设备资产台账管理/统计/查询/分析等工作非常简捷和方便；同时对提高人员工作效率、减少人员及成本，对人的考核 监督等也便利多了，能够多种方式提醒，其基本网络模型如图1。

图1 系统结构图

图2 业务需求及用户图

根据对开发用户的统一梳理，用户可大致分为普通用户、浏览用户及管理员用户，主要分段、车间、工区三个层面。对数据的使用大致分为用户管理、信息查询、历史归档等，动态揭示系统的业务需求如图2。

3 车载无线设备管理系统的设计原则、特点、数据库数据分析

3．1无线车载管理系统的设计原则

（1）实用性原则。在项目实施时，必须注重实效，突出重点需求。同时，还要分步实施，结合重点需求，积累经验后再逐步展开，使整个过程稳妥有序、步步成功。同时在建设系统时，要全面考虑可能在此基础上的系统二次开发的问题，要预留系统接口，要将系统处理逻辑开放。使得系统具有良好的可扩展性。

（2）可靠性原则。在系统架构设计、软件实施过程中要充分考虑既有的网络系统及硬件系统，建立完善的安全的支持措施，灾难恢复措施，使系统具有良好的容错性能，同时，选用业界成熟的、广泛采用的软硬件技术、产品、服务或原厂商，确保系统可靠运转。

（3）易用性原则。系统应提供友好的用户操作界面。在操作界面具有多个层次时，应最先显示业务上最常用的数据；在业务逻辑上，遵循操作员惯用的逻辑处理模式；在功能处理上，逻辑相关的功能分布在一起，并保障流畅地切换。

（4）安全性原则。由于本系统建立在Intarnet的基础上，向各类用户提供不同方式的服务，因此保护系统的安全性至为重要。对系统外部，要防止黑客、无关人员的进入；对系统内部，要达到能够确保个人数据机密和在授权条件下的数据共享。

（5）标准化原则。在硬件和系统软件的选型上，坚持选用符合业界已有标准或业界事实标准的产品，从而使系统易于维护和扩充，同时也使系统具有开放性。 在确定系统业务处理和流程时，要遵守业界公认的方法和处理逻辑。在坚持标准化原则的同时，要使应用系统具有开放性。使本系统与现有各应用系统以及规划中的应用系统之间易于连接。

3．2无线车载管理系统的设计特点

（1）先进性。网络版系统采用JAVA语言，基于J2EE平台开发，数据库为SQL Server 2005大型数据库系统，采用标准的B/S构架，可运行于Intranet、Internet，客户端直接使用浏览器进行操作，操作平台支持WindowsXP/2003/2008。

（2）灵活性。整套系统的运行和操作均在网络上进行，可以访问Internet网络的地方就可以随意的录入、查询台帐数据，增强了系统的灵活性。

（3）通用性。系统能够适应不同的台帐对象，适应台帐对象的不同事件，根据业务变化随时调整参数。

（4）易用性。系统具有友好的用户界面，操作要简便，流程要清晰明了，为日常信息加载、传递等，最大限度地提供方便。

（5）数据大集中。数据管理采用大集中的管理方式，基层单位录入与自己有关的数据，中层单位和上级单位对基层单位数据进行查阅并分析，为数据共享和数据安全提供了保障。

（6）安全性。不同权限的用户登录系统后，所能查阅和审核的数据仅限于自身权限内，而不能随便更改和查看超出本身权限的数据；访问策略保证数据的保密性；定期进行数据封存、数据备份，保证数据的安全。

3.3 无线车载管理系统的数据库分析

（1）关联用户权限数据库分析，具体情况见表1。

（2）设备型号数据库分析，具体情况见表2。

表2 设备型号数据库

4 系统开发关键技术要点

区别于传统CMS系统，动态揭示系统采用先进的、具有优势的分层开发模型，区分呈现、处理、数据存储不同层面，确保代码简洁、执行高效、数据安全，并且易于扩展维护。

4．1系统开发架构概述

本系统采用分层结构设计，数据存储、数据处理、数据呈现分别交由不同的子模块完成，相互独立，通过统一描述语言XML作为交换介质。MSSQL数据存储层采用T-SQL语言和关系型数据存储结构管理数据，针对用户账户信息、工区信息、设备信息、运维信息等原始数据进行记录存储。

经过上述三个层次的共同协作，实现整个动态揭示牌从数据新建、存储，到修改、查询、删除的的一系列工作。建立起安全、可靠、高效的信息化系统。

4．2统一数据界面

基于Ajax和WebMethod技术建立的统一数据界面封装了所有数据库相关非业务关键操作，涉及初始化、建立连接、管理进程、校验数据合法性等。使得主要业务逻辑代码，具有简洁、易维护的特点，也同样的提高的底层数据的安全性。

4．3动态数据触发器

动态数据触发器是MSSQL数据存储组件的关键部分。触发器的特征是在对表进行增、删、改时，自动执行的存储过程。触发器常用于强制业务规则，它是一种高级约束，通过事件进行触发而被执行。

5 车载无线设备管理系统开发后的主要应用界面及使用方法

无线车载管理系统开发后主要有用户登录、账号管理、系统总览、备品管理、人员信息、机车调拨等界面显示，每个模块相互依存并有一定的逻辑关系。

5．1用户登录界面

用户登录界面分系统登录及子系统登录，系统登录通过浏览器输入系统通信段办公网地址显示如图3所示界面：填写用户名及密码后，点击登陆系统后进入子系统选择界面。

图3 系统的主界面图

5．2车载无线设备动态揭示系统总览界面

总览界面列出系统中按照权限规定管理的所有设备信息，可通过下方导航区翻页查询。 总览界面可自动根据产品入库时间，提示设备状态信息，包括运用和非正常报警信息。鼠标移至报警信息按钮上方，可以显示具体报警情况。

如图4所示：在系统总览界面可浏览到工区所有已登录的车辆信息，并可点击导出报表按键生成Excel报表。报表包括本区报表和所有区段报表，请在导出前选择。

图4 车载无线设备系统总览图

系统总览界面分为设备概述、运行交路、厂修/高级修、中修、辅修/二级修、障碍处理、软件升级等界面。

6 车载无线设备管理系统目前使用情况及对工作带来的益处

6．1系统目前的使用情况

系统自开发以来，我局管内30多个班组首先从一个车间开始试点。通过在一个车间的使用，对软件中存在的问题和现场不相适应的部分通过开交流会的形式进行多次修改，对班组中要求增加的部分重新通过编程修改数据，对在运用过程中发生的修改设备主机编号就修改整个记录的情况进行重新编程。通过几次数据库及软件的修改后，目前的形式基本满足了现场的需求。

6．2系统给实际维护带来的好处

车载无线设备动态管理系统的联网使用极大的方便了数据的共享，联网后给运行车载通信设备的型号的查找、“一车一台账”制度的建立、备品放置的管理、调度指挥的应急处置等带来极大的方便。本系统目前还没有和库检台、测试台进行联网，后续开发和相关测试设备联网后，工区的入库检测、设备的集中检修等测试指标能够通过该系统实现网上查找，极大的方便设备的管理和对现场的监督。

责任编辑：王华 窦国栋

来稿日期：2015-08-17