铁路房建信息管理平台方案研究

姚小龙 中国铁路上海局集团有限公司上海房建公寓段

我国铁路营业里程13.1万公里以上，尤其是现代高速铁路技术取得长足的发展，随之配套的运输生产使用的房屋、构筑物及其附属设备采用大量新技术、新工艺和新材料，同时新旧的房建设备种类繁多，功能各异，给运维管理带来了一定的困难。铁路房建设备分布铁路沿线，点多线长，由于铁路房建设备的密度比较小，房建段在检查记录、技术状态判定上因人而异。管理层级间对检查成果掌握存在严重的滞后，对上层管理者决策不能提供有力的决策支撑。2014年5月1日中国铁路总公司新版《铁路运输房建设备大修维修规则》施行，新版规则提出房建设备管理要实现信息化的要求。

本文根据房建设备专业管理特点、房建段现有网络设施条件、人员结构，及可以采取信息化的手段提出基于图像识别（二维码）技术的铁路房建信息管理平台的建设方案，以期初步实现对房建设备的运维集中管控和业务高效执行的目标。

1 平台总体方案

1.1 开发目标

（1）基于安卓系统的APP软件技术，把计算机信息技术和硬件技术相结合，应用嵌入式开发方法，引入嵌入式数据库，建立数据模型，开发应用程序并移植到手持终端上。采用二维码扫描技术扫描设备的二维码，与数据库中保存的设备台帐信息进行匹配，得到设备基础数据。根据数据检查该设备的病害情况，改变了传统房建设备对标检查记录的方式，提高了房建设备检查的质量和效率。

（2）实现了房建段层面房建设备的基本情况、检查信息、维修情况、更新改造等信息的网络化管理，能实时查询、打印、统计汇总和信息共享，使段的生产、管理工作更加精准化。

（3）建立问题库和事故隐患库，并对每个问题、隐患记录最终解决方案和相关责任人等信息，最终进行销号，形成闭环管理；各类分析汇总数据也为后期病害的风险研判、处置方案的制订提供了参考依据。

1.2 总体构架

1.2.1 系统结构

如图1所示，系统主要由终端和服务器组成，利用站段、车间、工区现有PC机和办公网形成完整的系统。

图1 系统结构

1.2.2 总体方案

利用手持终端通过扫描房建设备的二维码获取设备的基础信息，根据不同设备类型选择相应的对标检查内容，现场采集病害数据，发现问题可现场拍照，采集到的数据可批量转存至PC机，上传至服务器，网络版管理软件对所有数据进行统计汇总，形成报表，提供给管理部门使其能快速掌握和分析房建设备的对标检查作业质量，缩短对标检查数据处

理周期，提升管理效率及质量。便于管理部门统计、分析、汇总，实现对房建设备管理的严格管控。

1.2.3 关键技术架构

（1）应用程序用户界面的设计和开发

Android平台提供开发应用程序用户界面的控件是非常完美，所以采用Android的界面在“res/layout”下面进行设计。以Activity类中可以设计界面的显示和相应控件事件处理条件，开发Android应用程序的基础功能。在Java程序中，开发实现与用户交互功能的控件方法，设计Android平台上设置时间监听器，促使用户与UI（图形界面）交互时所触发的操作，在Android中将事件传送到事件处理器，进行翻译和处理的方法。

（2）数据库的存储

设计对目前各数据库对比发现，由于SQLite它占用的资源非常少，在嵌入式设备中，需要内存小，非常适合Android手机或平板的要求。其次SQLite数据库具有轻量级、独立性、隔离性、跨平台、多语言接口、安全性等特点。而且SQLite数据库功能非常强大，使用起来也非常方便，在创建数据库、打开数据库、数据修改、关闭数据库、数据库查询等等具有优势。因此，手持终端数据的存储选择SQLite轻型数据库来存储。

（3）利用二位码扫描技术自动获取设备信息

利用安卓系统手持终端的二位码扫描功能扫描设备的二维码，与事先导入到手持终端中的台帐数据匹配，匹配成功后自动获取该设备相应的基础信息和检查内容,就可以登陆该系统进行下一步检查；如果匹配不成功，则登陆系统后只能查看检查信息，不能录入检查信息。在房建设备检查过程中,遇到故障问题,可以随时把有问题的地方通过手持终端的拍照功能拍摄下来,保存到指定的目录当中,可以更直观的了解存在的问题。这些照片可以和检查数据一起通过手持终端的数据线上传到服务器中。

（4）网页部分

系统报表或是图表采用Gird++Report、Aspose、Fusion－Charts等，并能导出excel、pdf、图像等格式的文件，使得统计报表灵活美观；系统图片批量上传采用jQuery技术；采用Ajax技术对页面进行优化。

2 数据来源

2.1 下级业务终端上传数据

基于图像识别（二维码）技术的铁路房建信息管理平台的建设方案主要面向基层房建公寓段级管理部门、车间、班组，根据各级使用主体对房建设备管理的业务需求，数据源主要有不同的数据来源。平台上数据主要依赖下级业务终端上专用APP进行现场采集数据并上传至铁路房建信息管理平台，实现数据采集、录入、查看、使用等的一体化应用（见图2）。

数据信息包括房建设备日常生产作业数据、检测评估数据等信息。在本方案中，采用手持移动终端提供数据采集和上传服务，帮助运维管理人员制定有效的维修计划，实现数字化作业、智能化、电子化监控的目标。

图2 业务终端上传数据示意图

2.2 监测与监控设备数据

实时监测数据源是基于管辖范围内铁路运输房建设备的提前预埋传感器及相关监控设备实时动态监测数据，通过铁路办公网络传输至平台上，进行房建设备的综合性能进行评估，为结构的维护和管理决策提供依据。

3 房建信息管理平台应用功能

基于图像识别（二维码）技术的铁路房建信息管理平台，是根据房建公寓段级管理部门、车间、班组管理层级对房建设备业务需求开发。用户能够通过简洁的操作界面，方便地进行房建设备检查数据和图像采集、自动汇总、报表生成发布等，以便提供给车间、工区及时处理，同时可进行数据批量转存服务器，车间、站段不同用户分级权限管理等操作。

3.1 房建设备对标手持信息终端

该房建设备对标手持信息终端（APP）包含用户权限管理、二维码扫描，系统登录、检查数据录入、台帐数据维护、数据查询及导出、数据存储等。通过对标手持信息终端（APP），房建设备检查管理人员可以便捷地使用二维码扫描技术，直观掌握房建设备的历年检查、维修信息和数据台账基本信息，从而为设备技术状态研判提供支撑，也为房建设备进行“周期修、状态修”计划的制定提供决策依据。

3.2 网络版管理软件

根据目前设备管理单位段、车间、工区三级管理及现场需求，建立房建设备电子台帐，录入或是导入春(秋)季检查、日常(定期)检查数据，工作计划上报和实际完成上报、设备问题库生成及处理等信息。

3.2.1 数据的统计分析

统计分析块可实现月度、季度、年度自动生成各类数据统计报表，并为各运维管理人员提供生产任务进度表、设备病害处理记录表、病害种类（见图3）比重及趋势图表的对比功能和分析功能。基于检查记录，形成维修计划，按照维修计划进行材料准备，对优化材料管理、合理使用等具有先天优势。

图3 房屋设备问题统计

3.2.2 数据共享

基于安卓系统的APP软件技术，把计算机信息技术和硬件技术相结合，应用嵌入式开发方法，引入嵌入式数据库，建立数据模型，开发应用程序并移植到手持终端上。实现所有房建设备的技术档案资料和台账数据手持终端资料查看，现场比对以及PC端提供数据资料查询、下载以及更新功能。实现了房建设备基本情况、检查信息、维修情况、更新改造等信息的网络化管理，能实时查询、打印、统计汇总和信息共享，作为统一的数据源头供各级管理岗位进行业务应用。使房建设备管理单位的生产、管理工作更加精准化。

利用房建设备信息管理平台房建设备技术资料管理方面的技术优势，建立房建单位数字化设备文件资料档案，作为统一的数据源头供各级管理岗位进行业务应用。要围绕所管辖设备和设备运行状况及需要开展的工作建立文件资料档案（包括设备档案、技术图纸、维修履历档案、日常维护档案等），并与建设工程的竣工资料进行关联，以便在检修时随时调取所需的资料。并将检修记录和现场照片等与对应设备进行关联，以便实现对设备的全方位管理。

3.3 计划实施管理

根据房建设备检修作业模式和房建对生产作业流程需求，落实年度生产任务。设计年度（月度）生产计划，按照日常生产完成情况实时统计，生成月度完成报表项目。与年度计划对比，比较年度生产任务推进情况，合理指导一线工区进行生产，解决房建设备结构性缺员，保证房建设备符级率在控制范围，更好的服务铁路运输生产。

4 结束语

随着我国高铁建设，铁路运输生产用房已经引入了大量的新技术、新材料、新工艺和新设备，在后期日常维保中，也会面临各种新的问题，要提高房建设备的运维质量就要加强对房建设备的管理，在房建设备管理中建立可靠的房建设备管理系统，房建设备管理信息的共享，设备技术状态常态化控制，及设备变动、维修等履历档案形成一套可追溯性系统，显得十分必要。

本文对上海房建段房建设备管理工作现状和流程的研究，提出了合适的开发方案，利用较为成熟的技术开发出了房建设备二维码质量跟踪管理系统平台，实现数据采集、数据上传、问题管理、统计汇总、查询打印等功能。通过该平台对房建设备进行全生命周期管理，推动铁路房建设备管理走向标准化、信息化、可视化的创新发展道路。