机车轴检分析管理系统的设计与实现

詹 鉴，叶建祥

（广西沿海铁路股份有限公司 1、助理工程师，2、工程师 广西 南宁 530000）

目前，南宁铁路局所有干线机车都安装了机车走行部车载监测装置（简称机车轴检装置），根据机车整备管理细则的相关要求，机车每次进库整备都需对轴检数据文件进行分析，通常每个机务段配备一个轴检分析组，负责该段各整备点的机车轴检数据文件分析。

南宁铁路局目前还没有一个专门的信息系统用于管理整个轴检分析报活流程，该局机务系统中信息化程度最高的南宁机务段也仅仅是将轴检故障报活和回票进行了信息化管理，利用现有的机车整备管理信息系统中JT-6报活回票功能模块；对于轴检数据文件的上传和下载是另外利用FTP服务器进行，现在大多数机务段也是采用该方法；最后轴检合格证的签发是人手工填写，存在很大的随意性和填写不规范。

针对机车轴检分析报活整个流程衔接不顺畅的现状，我们专门开发了机车轴检分析管理系统，该信息系统可以将机车轴检分析报活的整个过程，从轴检数据文件上传到最后的轴检合格证签发，进行集中信息化管理。图1为机车轴检分析报活现状。

图1 机车轴检分析报活现状

1 系统工作流程

首先，各整备车间地勤将轴检数据文件从机车上拷贝下来，上传给轴检分析组；然后，轴检分析员下载轴检数据文件后，利用专门的轴检数据分析软件对轴检数据文件进行分析，得出轴检结果，如果轴检正常，将轴检结果反馈给整备车间地勤，可直接签发轴检合格证。如是轴检故障，则轴检分析员报活，通知行修班组处理，行修组处理完毕后回复活票，整备车间地勤签发轴检合格证。当轴检分析员下载数据后，遇到数据不全、数据未更新等情况，需通知整备车间地勤进行二次上传轴检数据文件，后续操作和首次上传类似。机车轴检分析报活工作流见图2。

图2 机车轴检分析报活工作流程图

2 设计要求

结合目前机车轴检分析报活的现状和存在的问题，综合轴检分析组、整备车间地勤、行修班组提出对机车轴检分析管理系统的相关需求，具体设计要求如下：

1）机车轴检分析报活的关键操作（上传数据、下载数据、故障报活、回复活票、打印合格证）的时间点、操作人和报活、回票信息，系统都应有详细记录，可为定责提供事实依据，从而无形中增强职工的责任心，另外也方便对职工工作量进行量化，真正做到多劳多得，可在一定程度上提高职工的工作积极性；

2）各部门可以通过网络实时共享轴检分析报活进度信息，并且用户可以收到语音提醒和弹窗提醒，在上一个操作完成后，替代之前烦琐的电话沟通方式，从而减少工作量，提高工作效率；

3）能够提供多条件查询统计功能，方便轴检分析员对机车轴检历史故障信息的掌握，解决因数据范围广、数据量大、难于统计等问题；

4）能够通过权限设置和程序控制，规范整个机车轴检分析报活的流程，杜绝机车未轴检就出库情况发生，从而保证上线机车质量；

5）可以自动生成日常所需各类报表，包括日报表（白班、夜班、全天）、趟检表、故障表、月报表、季报表、年报表等，提供导出Excel文档和直接打印功能。

3 系统的设计与实现

3.1 系统网络架构机车轴检分析管理系统依托现有铁路计算机内网，采用的是B/S网络架构（即浏览器/服务器架构），相对于传统的C/S架构（客户端/浏览器架构），B/S架构的优点在于用户仅安装浏览器即可完成数据交互，并且系统的后期维护、升级等工作量都只集中于服务器上，在一定程度上降低了维护难度，大大节约了后续开发维护成本，图3为B/S网络架构。

图3 B/S网络架构

3.2 系统的主要功能该系统能将机车轴检分析报活整个过程，从最开始的轴检数据上传到最后的轴检合格证签发进行信息化管理，其主要功能包括轴检数据文件上传、下载、故障报活、回复活票、打印合格证、数据查询、生成报表、自动语音提醒、字典维护等。图4为机车轴检分析管理系统功能模块图。

图4 机车轴检分析管理系统功能模块图

主要功能如下：

1）上传数据。上传轴检数据时，需要输入整备点、车号、车型、主机型号、上传类型、上传人、备注等信息后，选择轴检文件后，点击提交按钮，完成上传，系统自动记录上传时间。其中整备点会根据用户IP自动识别，另外，我们使用了Ajax技术，在输入车号后，车型和主机型号（唐智/湘依）会自动填充，上传人会默认登录人，同时提供选择其它上传人功能，图5为轴检数据文件上传页面。

图5轴检数据文件上传页面

2）下载数据。当有新的轴检数据文件上传后，轴检分析组会收到待下载语音提醒，轴检分析员下载数据，系统自动记录下载人信息和下载时间。

3）录入结果。轴检分析员下载数据后，对轴检数据文件进行分析，然后录入轴检结果。轴检结果分为3种，轴检正常，故障报活，二次上传。如果轴检正常，选择正常即可；如果轴检文件无法分析，通知二次上传轴检数据文件；如果轴检故障报活，轴检分析员选择故障类型，输入故障现象、处理意见、报活人等信息，点击提交按钮，完成报活，同时系统自动记录报活时间。故障现象提供相应报活模板，报活人默认为登录人，故障报活时系统提供该车历史故障信息供报活人参考。

4）回复活票和打印合格证。故障报活后，临修班组会收到故障报活语音提醒，行修班组回复完所有活票后，地勤才被允许打印合格证，当轴检正常地勤可直接打印合格证。已完成可打印合格证时，整备地勤会收到已完成语音提醒，在合格证中我们使用了二维码用于防伪，图7为机车轴检合格证。

图6 机车轴检合格证

5）语音提醒。在各关键操作完成后，下一个操作用户会收到相应的语音提醒，地勤上传文件后，轴检分析员会收到待下载语音提醒，提示轴检文件有更新；轴检分析员录入轴检结果后，地勤会收到轴检结果更新提醒；轴检故障报活后，行修班组会收到待回票语音提醒等。通过语音提醒替代了之前的电话沟通，据统计与之前相比，通话次数减少了约95%以上，降低了工作强度，提高了工作效率。

6）实时显示轴检进度系统首页会显示不同轴检状态的机车，包括上传待下载、下载待分析、报活待回票、待二次上传、已完成可打印合格证等状态，页面60 s刷新一次，近乎实时显示轴检进度。

7）数据查询。提供多条件查询，可选择的查询条件有轴检数据文件上传时间、整备点、车型、车号、主机型号、故障现象等，同时提供查看轴检记录详情功能，可以查看每次轴检分析过程的详细信息，图9为数据查询页面，图10为轴检详情页面。

8）生成报表。用户可以通过系统自动生成日常所需的各类报表，包括日报表（白班、夜班、全天）、趟检表、故障表、月报表、季报表、年报表等，提供导出Excel文档和打印功能。每天日报表所制作用的时间由原来20 min缩短到现在约2 min，用时减少90%以上，减少了工作量，降低了工作强度。

9）字典维护。主要是对人员信息字典、机车信息字典、故障现象模板、整备点IP信息字典进行维护，以便实现登录地点自动识别，输入车号后车型、主机型号自动填充，故障报活可选择故障现象模板等功能。

3.3 系统实现机车轴检分析管理系统服务器端是采用Windows下的PHP+MySQL+Apache的Web应用平台，选择PHP作为开发语言，使用MySQL数据库，以Apache作为系统服务器，开发环境选择Eclipse开发平台。前端采用Html+CSS+JS，使用了轻量级JavaScript库jQuery和Ajax技术，开发环境选择Adobe Dreamweaver CS6，调试浏览器选择Firefox浏览器。在开发该系统过程中，我们采用了快速原型模型的软件开发模型来准确把握用户的软件需求，使用了面向对象的程序设计方法，遵循了MVC设计模式，从根本上提高了开发效率，增强了程序的可维护性和拓展性。

4 关键技术

4.1 登录地点自动识别通过用户的IP来自动识别登录地点，具体做法是先建立数据库表zjfx_ipplacemap记录各整备点IP段，用户登录时获取用户IP，获得所对应IP段的地点，存放于session使用。识别登录地点的作用：

1）地勤上传轴检数据文件时，整备点项会默认选择登录地点，减少不必要操作；

2）在语音提醒时，可做到精准提醒，临修班组只收到其所在整备点的待回票提醒，地勤只收到其所在整备点的轴检结果提醒。3）只有特定IP段的用户才可以访问系统，增加了系统的安全性。

4.2 Ajax技术应用Ajax，即异步JavaScript和XML，通过Ajax技术可以使网页实现异步更新，网页局部内容更新，使应用程序变得更友好，可增强用户体验。该系统主要用于：

1）上传数据时，输入车号，车型和主机型号自动选择，如果一个车号对应多个车型时，选择车型后主机型号自动选择；

2）在故障报活时，选择故障类型后，局部更新故障现象模板候选项供轴检分析员选择，规范故障报活，方便后续故障统计分析。

4.3 RBAC权限控制RBAC（Role-Based Access Control），即基于角色的访问控制，主要思想是一个用户可以赋予多个角色，每个角色拥有多个访问权限，实现RBAC需要建立5张表：用户表zjfx_user，用户组表zjfx_role，节点表zjfx_node，用户与用户组表zjfx_role_user，权限表 zjfx_access，图 7为 RBAC 的E-R图。该系统角色有轴检分析员、整备人员、临修人员、管理员等，权限有数据下载、上传、故障报活、回票、打印合格证等。通过RBAC方法可以轻松实现权限控制，限制用户操作权限，规范机车轴检分析报活流程。

图7 RBAC的E-R图

5 结束语

目前，机车轴检分析管理系统已在南宁南机务运用段投入使用，总体上达到设计要求。通过对机车轴检分析报活整个过程进行集中信息化管理，实现了其过程化管理。该系统提供的语音提醒、多条件数据查询和导出报表等功能，极大减轻了职工工作量，降低了工作强度，提高了工作效率，对提高轴检分析报活的管理水平起到了很大作用，后期计划将该系统作为机车整备管理信息系统的一个子系统使用。