莱钢智能化铁路运输综合管理信息系统研究与1

1、冶金企业智能化铁路运输综合管理系统的研究与应用况作尧韩树森刘祖法姚文君(莱钢集团有限公司运输部,山东莱芜 271104摘要:该项目是以冶金企业铁路运输的控制与管理为对象,集成了铁路运输生产管理信息系统、铁路信号计算机联锁集中控制系统、生产指挥调度监督与大屏幕系统、铁路车号自动识别系统及工业电视监控、机车作业与能耗管理系统等目前铁路运输管理先进的技术,实现了厂内铁路信号的远程集中控制功能、列车管理、现车管理、机车管理、统计管理、费用核算和查询智能化、信息化。关键词:智能化; 铁路运输; 信息系统Metallurgical Enterprises Study And Application Of

2、Intellectualization Railway TransportationDispatch Control SystemKUANG Zuoyao Han Shu sen LIU Zufa YAO W enjun(Transportation Department, Laiwu Steel Group ,laiwu 271104 , shandong ,chinaAbstract: That item with metallurgy business enterprise the railroad transport of control and manag ement for obj

3、ect, Integrated the production control information system of the railroad conveyance , The railroad signal calculator unites the lock concentration control system, Produce conductor t o adjust one degree direct and big screen system, The railroad car number identifies system an d industrial televisi

4、on supervision automatically, Wait currently a railroad conveyance a managem ent the forerunner's technique. Carried out the long range concentration of the railroad signal a control function inside factory, railroad train management, the car manages now, motorcycle man agement, statistics a man

5、agement, the expenses checks and Searching the intelligence turns, inf ormation-based.Key wods: Intelligent ; Railway Transportation; Information System1、立项原因在莱钢厂内近100公里的铁路线上,每天运行着400多辆厂内车和近千辆路局车,他们承担着莱钢各主体厂矿生产所需的原燃料、半成品和成品的保产保运工作。为了及时的掌握所有车辆的车号、状态和位置,运输部4个车站的100多名车号员、驻站员、值班员无论白天黑夜、风雪雨霜,都要在规定的时间到现场对

6、到达的车辆用口念笔记的原始方式记录车号和顺序号,一一核对现车的编组和货票,然后通过电话、图表等简单工具人工抄摘向各级调度报告,这种以纸、笔和电话收集和处理各种信息的方法占用了调度、车号和统计人员相当多的时间和精力。随着莱钢冶炼生产工艺的不断发展,运输保产的要求也越来越高,仅靠现有的管理方法和设备来管理控制运输生产,对提高运输管理水平有很大障碍,不利于运输生产指挥人员进行系统、科学、有效的决策。因此开发高集成化、高智能化的综合调度指挥系统已成为莱钢铁路运输可持续发展的迫切任务。2、系统目标的确定2.1、本系统主要是莱钢厂内铁路车辆的状态和位置进行实时跟踪,以便详细记录车辆货物的状态(空/重变化,

7、停放位置的变化,从而可以通过计算机迅速查询车辆在莱钢厂内车站的位置、状态和历史过程,动态掌握全厂列车运行,站间车辆交接,各站现车和装卸车运输生产活动。2.2、同时对车辆到发量,装卸量,运输量,保有量,作业次数,停留时间以及运载的货物进行分类统计管理,辅助各级调度指挥运输生产,编制日班计划,调整阶段计划,为领导及主要职能部门提供管理与决策信息。1况作尧,大学,高级工程师,ysjd2.3、与自动化部轨道衡建立接口,与自动化部共享车辆过磅信息,将计量信息传输过来,资源共享,杜绝了人工输票而导致的错误信息。2.4、网上签字功能的确认,具备与付款单位、财务部网上签字功能,可大量减少中间环节的人工货票的确

8、认,节约大量人力物力;2.5、机车位置的准确显示,在部调大屏幕中机车的牵引运行和推送状态均能准确显示,为部调下达调度命令提供了依据。3、系统设计要求3.1、系统运行要稳定可靠,故障率低,具有一定的容错手段。3.2、具有多级用户查询修改权限、多种查询和统计功能,可自动生成、打印各种统计报表。3.3、提高运输作业效率、提高日班计划兑现率、减少停时、加速厂内车辆周转,提高机车作业效率、实现运输生产无纸化作业。3.4、提供完整、及时、准确的信息及辅助决策方案,改变现行运输管理体制中的一些工作模式和决策方法,实现决策科学化、规范化管理。3.5、及时准确的掌握车流,更加有计划、有预见地组织车流,组织装卸作

9、业,组织空车输送,使整个运输工作实现均衡高效。3.6、为企业、货主提供货物运输的确切信息,提高对客户的服务质量。3.7、系统要具有良好的开放性,可以方便地与其它系统共享数据,实现运输生产信息的集成和共享。4、系统总体概述该系统利用各种先进的软硬件技术,将两者有机的结合起来,既做到了数据共享,又能够实现系统之间的互动。系统主要包括两大子系统:4.1、铁路运输生产管理信息系统这是整个系统的核心和枢纽,所有的子系统通过这个系统实现有机的结合。通过光纤网络组成核心的计算机网络,组成一个完整的信息网。通过信息系统与微机联锁系统的连接、车号自动识别等技术实现对铁路货物、机车、车辆自动跟踪和管理,以及机车作

10、业过程、机车作业计划的自动确认、跟踪,同时自动生成调度图表以及铁路货运统计台帐、报表,为各级调度人员和运输部领导进行生产指挥提供实时准确的数据。4.2、生产指挥调度监督与大屏幕系统该系统从铁路货物车辆实时跟踪管理系统、铁路信号计算机联锁综合控制系统和铁路调度电视监控系统采集必要的信息,并将这些信息以图形化的方式显示到大屏幕上,通过大屏幕上监控画面与综合管理系统各操作界面之间的切换,使部调既能全面掌握各站场股道占用、信号状态、车辆信息等管理数据,又能清晰、直观地观察到各重要位置机车、车辆的作业过程,为调度人员提供直观、全面、实时的信息。以上两个子系统通过运输部内部的光纤以太网络进行互联,实现数据

11、共享和互操作,构筑了运输部铁路运输管理和控制的平台。5、系统体系结构设计铁路运输综合管理系统是一个全方位的控制和管理的综合系统,既包括底层的控制系统,又包括上层的管理系统,系统结构图如下图所示。监测下位机热备转换器电动转辙机信号灯轨道电路1区域2电子标签地面读出装置调度大屏幕显示系统联锁下位机1s7-300400s7-3005.1、信息点设置本系统覆盖了莱钢所有的四个车站、两个路局交接口车站和机务段、车辆段列检、运输计划科、部调、部领导等相关的职能管理部门、站段,信息点共设置33个。其中,在机务段值班员设置信息点,每天输入机车上班信息,查询机车运行相关信息;设置车辆列检员信息点随时输入车辆检修

12、信息,查询车辆动态信息;设置路局车站信息点,随时查询路局车辆异站进出分界点信息。 运输部铁路运输管理信息系统信息点设置5.2、网络设置系统覆盖的范围基本实现光纤连接,只有两个交接口车站实行拨号上网方式。根据铁路运输管理信息系统和微机联锁系统、调度监督系统的业务性质,将铁路运输管理系统的所有计算机划分在一个VLAN中,将微机联锁、调度监督和大屏幕显示系统的所有计算机划分在另一个VLAN中。对这两个VLAN 中需要访问另一个VLAN中的机器,通过在二个网络之间设立接口计算机,以进行互访。为保证微机联锁系统的安全,在这两个VLAN之间设置防火墙。同时给所有的机器安装杀毒软件。5.3、接口机设置设置独

13、立的接口机作为信息系统与微机联锁系统接口,接口机具有联锁信息采集、防火墙的功能。微机联锁系统和铁路运输管理系统相结合,还具有作业单下传等多重功能。接口机跨接在生产调度指挥系统和微机联锁系统网络上,它屏蔽了所有公用端口,由亨钧非标准软件完成数据交换任务,使调度指挥系统的终端不能访问到微机联锁系统,起到隔离保护微机联锁系统的作用。 微机联锁系统与铁路运输管理系统连接示意图5.4、车号自动识别对于铁路运输系统来说,其核心是对车辆和货物的实时跟踪,目前路局车辆99%以上都装了电子标签,在电子标签里写入了该车辆的信息,比如车号、车种、标重等。本系统在徐家庄车站、颜庄车站路局车进出厂的线路上各加装了两套电

14、子标签地面读出装置,利用电子标签地面读出装置可以自动读出进出厂的车辆的信息,大大提高操作员的工作效率,也降低了数据的错误率。6、系统软件配置软件包括系统软件、编程语言和应用软件三部分。软件的选择与应用软件及整个系统的设计是密不可分的,下面先简单介绍一下软件的分类和选型:6.1系统软件服务器操作系统:Windows 2000 Server 中文版数据库管理系统:Microsoft SQL Server 2000中文版客户端操作系统:Windows 2000 中文版6.2编程语言应用服务器和客户端程序:Delphi7.0接口机软件:VisualBasic6.06.3应用软件应用服务器软件:作为工作

15、站和服务器的数据库进行数据交换的中间管理及服务软件,安装于服务器上客户端软件:作为操作者和计算机之间的人机界面,负责数据的录入、检查及其它数据管理工作,安装于工作站上接口机软件:站场数据采集、作业单显示、自动打勾、机车号自动跟踪大屏幕软件:图形显示站场动态画面与股道车辆存放的综合信息电子标签地面读出装置接口软件:通过此软件与电子标签地面读出装置交换数据同时保证数据的完整和可靠,此软件作为客户端软件的一部分安装于工作站上7、技术创新点7.1、信息系统与微机联锁控制系统的紧密结合。设置接口机连接运输管理信息系统与微机联锁控制系统网络,接口机自动跟踪作业计划单的执行情况,实时更新数据库中现车位置信息

16、,同时动态反映到调度的桌面终端上。采用接口机将使信息的采集、传输、使用,速度更快、效率更高、范围更广泛、显示更及时。7.2、通过轨道电路信号采集与作业计划综合判断实现机车位置全厂范围的自动跟踪。本系统舍弃了传统的GPS定位方式,而是结合铁路信号微机联锁站场动态信息、调度作业计划单机车信息及接发车信息进行综合分析、判断机车运行信息,独创性的用软件方式实现了机车运行位置的自动定位和跟踪。7.3、实现了作业计划执行情况的自动确认和“车辆位置与计划执行”两者间的同步变化。通过接口机把调车作业计划单与铁路信号微机联锁连接起来,通过铁路信号开放、轨道电路出清,把信号开放、机车动态情况与调车作业计划联系确认

17、,每执行完一次作业,机车作业计划自动提醒要求确认,实现了调车作业过程自动化。同时,机车作业计划得到确认后,站场车辆显示立即根据机车作业情况实时变化,记录车辆信息,实现了车辆的实时跟踪。7.4、大屏幕能够将铁路站场上的微机联锁、机车、车辆的综合信息叠加显示在同一屏幕上。相对于分散、局部的图像,系统实现的则是全息图像,不需做任何切换就可将来自管理系统的股道车辆存放信息和来自微机联锁控制系统的站场动态信息结合起来,用图形化方式显示在一个屏幕上,同时还叠加显示了正在作业的机车车号及位置,使调度人员对高层到底层的整个作业状况一目了然。7.5、实现了单台机车作业量及能耗指标统计、分析功能。本系统在传统铁路运输系统只对车辆作业指标进行跟踪、统计的基础上,将机车的过程跟踪、单台机车作业量及能耗指标统计、分析纳入系统中,实现了机车人员上班信息录入、单台机车作业量统计、机车能耗统计以及分析功能,为机车的深化、精细化管理奠定了基础。8、使用效果本系统自运行后,对运输管理工作起到了很大的帮助。主要表现在以下几个方面:8.1、系统较好地解决了车辆的实时追踪和机车的同步显示,实现了莱钢全厂车流和货流信息资源互访和共享,充分满足了冶金运输工艺流程和生产的