铁路线下工程状态卫星监测系统相关产品开发需求分析资料实用教案

1、11、项目(xingm)背景p 铁路(til)深化信息化需求p 2013年重新修订铁路(til)信息化总体规划p 工程结构状态监测系统的兴起p 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p 2012年年底北斗系统正式对亚太提供服务p 国家大力鼓励基于北斗卫星导航产业链形成p 强强联合p 铁科院全路顶尖科研机构p 三元达高新企业上市公司第1页/共30页第一页，共30页。2最新铁路(til)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(shxin)铁路信息资源整合与共享p 实现(shxin)客货服务网络化p 实现(shxin)运输安全检测监测动态化p 建成高速

2、铁路安全检测监测系统p .p 全面建成铁路智能运输系统工程p 实现(shxin)铁路运力资源信息化p .第2页/共30页第二页，共30页。3最新铁路(til)信息化总体规划总体框架第3页/共30页第三页，共30页。4最新铁路(til)信息化总体规划应用系统架构第4页/共30页第四页，共30页。5最新铁路信息化总体规划数据(shj)架构第5页/共30页第五页，共30页。6最新铁路(til)信息化总体规划基础设施架构p 信息处理平台p 各级铁路电子信息机房p 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(mnh)框架p 实现数字认证、安全访问控制等共享的安全服务p 共享

3、门户(mnh)服务p 共享商业服务，实现在线电子交易和电子支付等共享服务第6页/共30页第六页，共30页。7最新铁路(til)信息化总体规划基础设施架构p 信息(xnx)共享平台第7页/共30页第七页，共30页。8最新铁路(til)信息化总体规划基础设施架构p 公用基础编码(bin m)平台第8页/共30页第八页，共30页。9最新铁路信息化总体规划基础设施(j ch sh sh)架构p 地理信息(d l xn x)平台第9页/共30页第九页，共30页。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(xingm)背景铁路工务领域(ln y)信息化现状及展望第10页/共

4、30页第十页，共30页。112、铁路工务领域(ln y)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，以便及时采取必要的措施，保证机车车辆运行(ynxng)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

5、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。第11页/共30页第十一页，共30页。 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(xnx)系统功能，其中路基设备管理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(xnx)，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

6、的工务管理信息(xnx)系统，其主要特点是增加影像和图形显示功能。12PWMIS系统(xtng)及其改进 第12页/共30页第十二页，共30页。 2012年济南局局研发应用(yngyng)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(yngyng)平台，将PWMIS基本数据与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

7、供了简单的预测及决策支持功能。13PWMIS系统(xtng)及其改进第13页/共30页第十三页，共30页。 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(wf)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：14PWMIS存在(cnzi)的问题p PWMIS主要以数据(shj)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形地貌的实况，特别是在遇到事故、自然灾害和防洪抢险

8、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。第14页/共30页第十四页，共30页。15PWMIS存在(cnzi)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(pnfn)，现有的PWMIS系统为铁路专网，无法实现异地的协同办公。第15页/共30页第十五页，共30页。16PWMIS存在(cnzi

9、)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自动生成功能，更不具备相应的业务(yw)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(yw)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。第16页/共30页第十六页，共30页。17典型铁路工务设施(shsh)监测系统第17页/共30页第十七页，共30页。18典

10、型铁路(til)工务设施监测系统第18页/共30页第十八页，共30页。19典型铁路(til)工务设施监测系统孤立的系统！第19页/共30页第十九页，共30页。20现行工务养护维修(wixi)体系第20页/共30页第二十页，共30页。21现行工务养护(yngh)维修体系第21页/共30页第二十一页，共30页。22工务系统生产管理(gunl)信息化展望第22页/共30页第二十二页，共30页。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(xingm)背景铁路工务领域(ln y)信息化现状及展望第23页/共30页第二十三页，共30页。243、产品体系(tx)及功能需求p

11、铁路线下工程(gngchng)状态长期监测系统 p 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；垂直位移监测水平位移监测变形点的高程中误差（mm）相邻变形点的高程中误差（mm）变形点点位中误差（mm）1.00.51.5/6.0第24页/共30页第二十四页，共30页。253、产品(chnpn)体系及功能需求p 铁路线下工程状态长期监测系统 p 与PWMIS系统（设备台账）接口；p 与工务段终端连接，出巡、报警等功能下达；p 与调度所终端连接，临时行车、限速等功能提示；p 免维护供电、防电磁干扰、抗雷电措施(cush)；p 数据统计分析功能；p 与CAE分析结果联动，进行状态预测及维护辅助决策；第25页/共30页第二十五页，共30页。263、产品体系及功能(gngnng)需求p 铁路线下工程便携式手持巡检仪p 派工、响应自动化，进场(jn chn)导航功能；p GSM-R或450M语音通话及短信功能；p 基本的多媒体功能集成；p 摄像功能；p 裂缝宽度、放大镜等基础量测功能；p 检查数据存储、通信功能；p 无线局域网功能；p 。第26页/共30页第二十六页，共30页。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(xingm)背景铁路(til)