车辆运行安全监控设备网络监控软件的开发

王显红，张議忠

（中国铁路成都局集团有限公司重庆西车辆段，重庆 401335）

0 引言

铁道车辆运行安全监控设备（以下简称“监控设备”）主要由监控终端及地面设备组成，具备对列车车辆运行品质实时监测的作用，包含车辆轴温智能探测系统、车辆运行品质轨边动态监测系统、货车故障轨边图像检测系统、货车轮对尺寸动态检测系统等8大类；全国各铁路货车检修站段辖区平均分布有300台左右监控设备；地面设备采集的列车运行状态数据通过铁路局域网实时传输至铁路集团公司监控终端；站段、班组通过铁路集团公司监控终端转发数据或登录集团公司对应的设备网站来获取数据。

当前，由于各类监控设备均有独立的监控终端，当地面设备至监控终端间的网络状态发生异常后，报警信息多为文字提示，且设备监控人员须不停切换并观察每个监控终端才能及时发现异常提示信息。基于此，开发一款能集中监控铁路局域网网络内的所有监控设备网络状态的软件，设备监控人员通过该软件就能监控辖区所有设备的通信状态。当监控设备网络异常时，该软件可自动判定，并对异常信息进行声音报警以及颜色提示。降低设备监控人员工作量，杜绝监控设备网络异常、信息发现不及时情况的发生。

1 软件的开发

1.1 软件工作原理

软件工作原理与计算机操作系统自带的ping命令相似，应用 ICMP（Internet Control Message Protocol，控制报文协议)协议向目标地址发送数据包，通过对发出与返回数据包的特定参数对比判断监控设备通信状态。

对比内容：循环对50组数据的中断率、包丢失率、返回平均延时情况进行对比，任何一项指标超标后，当前地址信息文字变为黄色，背景变为红色，同时进行声音报警；单独分析每个数据包每次返回时间，把发出与返回信息时间间隔长短作为“超时”判断依据，发生一次信息返回超时，当前地址信息文字变为橙黄色。软件工作框图见图1。

1.2 软件的编译

图1 软件工作框图

“铁道车辆运行安全监控设备网络状态监控软件”（以下简称“网络状态监控软件”）是基于Visual Studio 2013平台进行开发的。开发中使用MFC（Microsoft Foundation Classes，微软基础类库）编写完成，然后用内部编译器静态编译生成可执行程序。网络状态监控软件由“铁道车辆运行安全监控设备网络状态监控软件.exe”，“AddressData”两部分组成。软件第一次启动后会自动生成配置信息、日志等文件，配置信息、日志为软件的运行情况分析提供参考。

软件编译后生成的主界面分3部分（图2）：①主界面上面部分显示登录用户名下的所有探测站“位置名称”列表，与“位置名称”对应的IP或网关等信息；②左下部分“滚动回显”特定探测站在检测过程中的相关检测参数值；③右下部分主要显示警告及操作信息。

软件的关键参数：检测次数、数据包大小、超时间隔、平均延时要求、丢包率要求。各参数均进行了默认设置，也可根据测试需要进行调整。各参数值的调整范围：“检测次数”中的有限检测次数设置范围（10～10 000）次；“数据包大小”设置范围（32～2048）字节；“超时间隔”设置范围（500～5000）ms；“平均延时要求”设置范围（10～2000）ms；“丢包率要求”设置范围 50%～80%。1.3软件的主要功能

图2 软件主界面

（1）对网络地址进行批量检测，判断出通信异常的网关、IP等网络地址，并发出声音报警以及颜色提示。地址返回信息“超时”时，地址栏文字变为橙黄色；地址栏被选定后，地址栏背景变为蓝色；通信状态异常时，地址栏文字变为黄色，地址栏背景变为红色，并发出报警声音。

（2）对特定探测站的网关、IP等网络地址检测信息进行单独“滚动回显”。

（3）供不同级别用户进行选择；对地址数据的添加、修改、删除；可自定义警告声。

2 软件的运用及效果

网络状态监控软件于2017年12月起在中国铁路成都局集团有限公司重庆西车辆段试用。试用期间，软件共发出声音报警信息73条（声音报警同时地址栏文字变为黄色，地址栏背景变为红色），网络“超时”颜色提示189条；设备监控人员只需盯控安装有监控软件的一台主机就能完全监控辖区所有监控设备网络状态，有利于集中设备监控人员工作精力；设备监控人员不需实时盯控各类设备监控终端，只需通过监控软件报警声及颜色提示就能掌握辖区所有监控设备网络异常状态，大大降低了设备监控人员劳动强度；网络异常信息发生至发现时间间隔平均缩短了8.5 min，有利于及时排除网络隐患；该软件无意外终止、退出情况发生。

网络状态监控软件的局限性在于，监控主机设置在站段、班组时，无法监控地面设备接入车站至铁路集团公司监控终端间的骨干网络传输设备、设施工作状态(监控主机设置在铁路集团公司设备监控中心就不存在网络状态监控盲区)。

3 结语

网络状态监控软件能帮助设备监控人员及时发现监控设备的网络通信异常情况，降低设备监控人员劳动强度；为及时排除监控设备网络隐患提供信息支撑；适用于采用铁路局域网进行数据传输的所有设备网络状态监控，具有一定的推广意义。