铁路线下工程状态卫星监测系统相关产品开发-需求-20138

1、铁路线下工程状态卫星监测铁路线下工程状态卫星监测系统相关产品开发系统相关产品开发需求分析需求分析1中国铁道科学研究院研发中心中国铁道科学研究院研发中心2013 年年 8月月2产品体系及功能需求产品体系及功能需求3总体技术设计总体技术设计4 1项目背景项目背景铁路工务领域信息化现状及展望铁路工务领域信息化现状及展望31、项目背景p 铁路深化信息化需求u2013年重新修订铁路信息化总体规划p 工程结构状态监测系统的兴起u监测结构动态响应实时获取结构状态信息p 新技术带来的新机遇u2012年年底北斗系统正式对亚太提供服务u国家大力鼓励基于北斗卫星导航产业链形成p 强强联合u铁科院全路顶尖科研机构u三

2、元达高新企业上市公司4最新铁路信息化总体规划总体目标p 建成完善的铁路信息化基础设施p 全面实现铁路信息资源整合与共享p 实现客货服务网络化p 实现运输安全检测监测动态化u建成高速铁路安全检测监测系统u.p 全面建成铁路智能运输系统工程u实现铁路运力资源信息化u.5最新铁路信息化总体规划总体框架6最新铁路信息化总体规划应用系统架构7最新铁路信息化总体规划数据架构8最新铁路信息化总体规划基础设施架构p 信息处理平台u各级铁路电子信息机房u铁路总公司、铁路局两级铁路数据中心p 信息网络基础平台p 统一的铁路门户框架u实现数字认证、安全访问控制等共享的安全服务u共享门户服务u共享商业服务，实现在线电

3、子交易和电子支付等共享服务9最新铁路信息化总体规划基础设施架构p 信息共享平台10最新铁路信息化总体规划基础设施架构p 公用基础编码平台11最新铁路信息化总体规划基础设施架构p 地理信息平台2产品体系及功能需求产品体系及功能需求3总体技术设计总体技术设计4 1项目背景项目背景铁路工务领域信息化现状及展望铁路工务领域信息化现状及展望132、铁路工务领域信息化现状及展望 铁路为线性特征极强的社会固定资产，而工务设备是铁路资产的重要组成部分，也是运力资源的骨干，任一点出现故障，将导致故障点两侧间运输中断，其状态直接影响到铁路运输的安全与效率。因此需要对铁路工务固定设备进行实时、动态的监测，以便及时采

4、取必要的措施，保证机车车辆运行安全。 自上世纪八十年代铁路系统逐渐开始使用计算机技术对工务设备进行管理，开发出一些局部的软件系统，1998年铁道部提出在工务段中进行工务设备的计算机全面管理，1999年在铁道部运输局基础部组织下，部电子计算技术中心牵头，有关路局工务、电子部门以及高校和科研机构共同参与开始研发了铁路工务管理信息系统（Permanent Way Management Information，PWMIS），并在全国18个路局得到了推广应用。 该系统包含线路设备、桥隧设备、路基设备、防洪水害、钢轨损伤等15个管理子系统，具有数据管理、统计、查询等传统的管理信息系统功能，其中路基设备管理

5、子系统收集了路基本体设备、排水设备、防护加固设备、基床加固设备和路基其他设备等数据库信息，可利用线桥系统中的数据，在MapInfo平台上绘制出路基综合图，具备简单的GIS功能。此后，各个路局甚至工务段在此基础上也开始研发专用的工务管理信息系统，其主要特点是增加影像和图形显示功能。14PWMIS系统及其改进 2012年济南局局研发应用了铁路工务安全与生产动态管理信息系统，其突出特点是以PWGIS和PWMIS为基础信息平台，以车载仪、轨检车、动检车、添乘仪和轨检仪信息等工务检测数据为数据源，构建了一个以安全监控、检测数据分析、雨量监测报警等工务生产管理为主体业务的计算机综合应用平台，将PWMIS基

6、本数据与GIS结合，同时实时无线的接受检测设备的数据，并在系统地图中进行警示，待进行检查整治后结果输入系统进行闭环管理。该系统还提供了简单的预测及决策支持功能。15PWMIS系统及其改进 从PWMIS系统的现状而言，当前的工务系统生产管理仍仅仅局限于简单的参与跟踪设备状态、材料汇总及报表生成功能，而不具备对设备的设计、投资直到维护、变更、处置的整个资产全寿命周期的管理，也无法做到有针对性的根据评估结果，进行工务设备的预防性维修及科学的维修加固决策。其存在的主要问题为：16PWMIS存在的问题p PWMIS主要以数据和图表表述为主，未能与地理信息系统相结合，难以直观和形象的表征工务设备和相应的地

7、形地貌的实况，特别是在遇到事故、自然灾害和防洪抢险时，难以及时提供直观、准确的详细情况，不便于抢修人员和设备的迅速组织。17PWMIS存在的问题p 目前全路并没有统一的工务设备编码，也未有相应的具体工务设备病害、故障分类及编码，更谈不上区段的工务设施性能综合评价指标对于跨路局的路网级工务设备信息共享存在障碍，因此更谈不上路网级维护策略及全路维修资源分配方案的优化。p 未考虑到铁路工务部门的日常工作中有大量的事务性、突发性工作，并且部门结构复杂，工作流程变化频繁，现有的PWMIS系统为铁路专网，无法实现异地的协同办公。18PWMIS存在的问题p 未具备具体的维修计划功能，甚至不具备周期性维修计划

8、自动生成功能，更不具备相应的业务控制功能，不能对维修计划执行情况进行监督、比较执行与计划的差异、分析差异及产生差异的原因，无法实现业务流程及工作管理的控制优化。p 缺乏对于工务设备的数字化，特别是数值化模型，同时并未要求已有的一些特殊工点的状态监测系统实时数据与其无缝连接，对于已有历史数据只能进行简单的汇总及统计，难以通过较好的数据拟合和模型修正后，进行反演分析，对工务设备未来一定时期状态的预测。19典型铁路工务设施监测系统20典型铁路工务设施监测系统21典型铁路工务设施监测系统孤立的系统！22现行工务养护维修体系23现行工务养护维修体系24工务系统生产管理信息化展望2产品体系及功能需求产品体

9、系及功能需求3总体技术设计总体技术设计4 1项目背景项目背景铁路工务领域信息化现状及展望铁路工务领域信息化现状及展望263、产品体系及功能需求p 铁路线下工程状态长期监测系统 u长期变形监测单元；荷载作用下位移时程监测单元；结构动力响应监测单元；垂直位移监测垂直位移监测水平位移监测水平位移监测变形点的高程中误差变形点的高程中误差（mm）相邻变形点的高程中相邻变形点的高程中误差（误差（mm）变形点点位中误差变形点点位中误差（mm）1.00.51.5/6.0273、产品体系及功能需求p 铁路线下工程状态长期监测系统 u与PWMIS系统（设备台账）接口；u与工务段终端连接，出巡、报警等功能下达；u与调度所终端连接，临时行车、限速等功能提示；u免维护供电、防电磁干扰、抗雷电措施；u数据统计分析功能；u与CAE分析结果联动，进行状态预测及维护辅助决策；283、产品体系及功能需求p 铁路线下工程便携式手持巡检仪u派工、响应自动化，进场导航功能；uGSM-R或450M语音通话及短信功能；u基本的多媒体功能集成；u摄像功能；u裂缝宽度、放大镜等基础量测功能；u检查数据存储、通信功