机车检修管理信息系统总体方案

和谐型机车检修管理信息系统总体方案二○一○年元月目录1工程概述11.1工程背景11.2国内外现状2国外现状2国内现状21.3系统设计目标31.4系统设计原那么41.5系统设计依据42总体需求52.1机车数据标准化52.2构建机车质量数据效劳52.3检修作业管理信息化62.4机车质量控制信息化72.5网络互连的基地应用环境72.6灵活性与可扩展性72.7数据资产价值管理82.8可视化技术应用83总体技术方案93.1总体架构93.2各级系统之间的信息流分析103.3总体网络结构113.4铁道部级功能设计123.5铁路局级功能设计133.6检修基地级功能设计143.7运用维修段级功能设计154基地管理信息系统技术方案174.1生产设施布局分析174.2各生产管理部门的业务关系174.3管理信息系统逻辑结构184.4管理信息系统物理结构205检修基地生产管理系统功能设计215.1业务功能需求22生产调度管理22机车检修管理23机车质量管理24机车远程监测与故障诊断24机车配件管理25检修基地设备管理265.2管理系统功能设计27生产调度子系统功能设计27机车检修子系统功能设计28机车质量管理子系统功能设计29远程监控与故障诊断子系统功能设计29配件管理子系统功能设计30设备管理子系统功能设计305.3管理系统信息流分析31各子系统间的信息流31各子系统间的信息流向说明315.4信息流数据性能指标分析336根底效劳系统和实现技术376.1运行维护管理系统37业务目标37功能描述376.2根底编码管理系统39编码原那么与范围39编码采集方法40检修基地编码内容40编码维护方案416.3信息共享效劳42信息共享效劳的功能42共享效劳实现方式426.4数据传输系统43数据传输系统功能43数据传输系统实现方式446.5信息平安446.6检修信息系统实现技术45采用J2EE体系结构45分层的系统设计46系统平台及运行环境477数据采集和数据转换方案487.1数据源种类487.2数据采集方式49现场作业数据的采集49车载检测数据的采集50身份认证/门禁出入等标识信息的采集50视频监控信息的采集50机车制造厂、配件供给商等单位信息的数据转换508网络结构518.1铁路网络结构现状518.2检修基地网络需求518.3基地网络总体结构528.4检修基地局域网分层结构538.5无线局域网WLAN设计558.6无线局域网完全解决方案569系统配置方案579.1系统硬件需求579.2系统软件需求59工程概述工程背景近几年来，铁道部紧密围绕“运能充足、装备先进、平安可靠、管理科学、节能环保、效劳优质、内部和谐”的和谐铁路建设目标，着眼尽快缓解铁路严重制约国民经济和社会开展的“瓶颈”状况，确立并实施“先进、成熟、经济、适用、可靠”的技术方针，大力推进原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新，加快机车车辆装备现代化的步伐。历过不懈奋斗，走出了一条符合我国国情和路情的铁路自主创新之路，机车车辆装备现代化取得了重大进展。自主设计制造的和谐型机车陆续投入到六大干线和主要运煤通道运用，分别牵引6000吨、1万吨甚至2万吨列车，发挥出较好的机车效能。随着和谐型机车的陆续投入运用，东部地区尤其是京广线以东地区，将率先采用和谐型机车牵引，既有机车将逐步向我国西部、西北部、西南部转移。为做好和谐型机车的检修工作，依据“专业化、集中修”的原那么，在天津、上海、武汉、广州、成都、西安建立六个路网性电力机车检修基地，主要承当东北、华北、华中、华东、华南、西南、西北地区使用的全部和谐型电力机车的2年检及以上修程的机车检修工作，其中，天津、广州检修基地还承当新造机车的任务。在哈尔滨建立一个内燃机车检修基地，主要承当东北三省及北京、天津、河北地区使用的和谐型内燃机车2年检〔预留6年检〕的机车检修工作。在全路改扩建和谐型机车运用维修段，承当和谐型机车1年检及以下修程的检修任务，根本形成现代化的和谐型机车检修网络。为提高机车检修效率，实现和谐型机车检修基地和运用维修段内部现代化管理，同时实现机车检修与机车运用及运输调度等部门的信息共享，需要充分利用信息化手段为和谐型机车的检修提供技术支持。为此，编制了和谐型机车检修管理信息系统总体方案。国内外现状国外现状德国、法国、日本等先进的机车制造、应用国家的铁路资料显示，国外大功率机车的维修根本上都采用基于RAMS的现代运用维修管理理念，重视数据采集和分析〔FMECA〕，实现周全、精确的方案编制，实施精细的生产过程管理；同时配备大量先进的检测、测试、试验和诊断设备、信息终端，依托先进的计算机网络，把相关工作岗位人员密切连接在一起，整体考虑运用和维修一体化管理的业务需求，实现对调度、生产、技术、设备、仓储、人力资源、办公等的综合管理；车载控制管理信息系统集成了强大的状态监测和故障诊断功能，可将故障预警信息及时传送到地面，指导机车维修作业；维修基地与地区调度中心、生产厂家、配件材料及效劳提供商等进行信息交互，实现机车维修产业价值链联动。国内现状多年来，我国铁路科技工作者应用先进的信息技术，开发了大量用在机车检修方面的信息系统，为提高机车检修效率，标准检修作业流程方面起到了很大的帮助。但是，从全路来看，既有的检修管理信息系统存在一些问题，不适应和谐型机车检修的需要，主要表现在：一是和谐型机车检修的业务需求变化了，过去机车检修主要分段修和厂修，修程的选择主要依据机车走形公里数确定，机车的段修又分为辅修、小修和中修，在机务段完成机车检修业务，机车大修也叫即厂修，需安排机车进入机车制造工厂维修，铁道部经过几次生产力布局调整，全路机务段由二百多个减少为五十七个，机务段规模不断扩大，原来的局部机务段变成了车间，而和谐型机车又将实施“专业化、集中修”的原那么，这些业务的变化，均对检修信息系统提出更高的新要求；二是既有的检修系统由于开发单位不同，建设年代不同，造成技术标准不统一，系统维护困难，根本实现不了信息共享，不能真正提高资源重复利用，提高检修作业效率的要求；三是现代化的检修基地将采用大量的自动化工装设备，新的检修信息系统必须能够和这些工装设备进行信息共享，减少人工输入，降低检修作业人员的工作量，从而提高效率和检修质量。系统设计目标积极消化吸收国际先进的设计理念，立足中国铁路机车检修的实际需求，以现代化技术装备为根底，遵循相关标准和标准。到达起点高、功能完善、集成度高、结构合理的设计要求，开发出拥有自主知识产权的中国铁路和谐型机车检修信息系统。具体目标如下：1．建立机务信息化系统的体系结构和设计标准通过和谐型机车检修管理信息系统的开发和实施，完善机务根底编码规那么和体系，形成机务信息化系统架构设计、通信接口设计的标准和标准。2．全面支撑机车检修的生产作业过程覆盖和谐型车检修基地和运用维修段的业务管理和检修作业过程，满足兼容多种机型的技术管理要求，支持机车全路调配运用和网络化维修的指导思想。实现对和谐型机车检修和运用维修段的生产调度管理、检修管理、机车质量管理、机车远程监测与故障诊断、机车配件管理、设备管理等工作的信息化。3．效劳运输平安生产，提升机车检修质量立足效劳运输平安生产，支持定期修、状态修相结合的检修模式，构建完整的机车和大部件履历。对机车的状态、位置、运行里程等实时跟踪，根据机车状态进行预警，合理制定机车检修方案；对大部件进行全生命周期跟踪，提升机车检修的质量。4.提高机车利用率通过远程监测技术及时了解机车的运行状态及技术状态，为实现机车就近救援、就近检修提供技术上的支持。支持机车司机在途排除故障，便于集中调度，提高机车利用率。5．加强信息共享，提高机车检修效率标准根底编码，加强信息共享，减少人工输入环节，优先取用设备自动产生的信息，确保各生产环节高效率协同和顺畅衔接，降低现场作业人员劳动强度，提高机车检修效率。6．重视数据积累，改良检修工艺和修程修制通过维修数据的积累和分析，不断改良检修工艺、优化修程修制和作业流程；进行精细本钱核算和全面本钱分析，有效管控维修本钱。实现对和谐型机车检修基地和运用维修段生产经营的有效、科学管理，建成设备先进、管理科学的和谐型机车检修基地和运用维修段，为铁路和谐型机车检修知识体系的创新，提供强有力数据支撑。系统设计原那么和谐型机车检修信息系统建设要结合我国铁路检修作业的实际情况，采用国内外新的技术和理念。按照铁道部制定的《和谐型机车的修程修制》以及《铁路信息化总体规划》的要求进行设计。具体原那么如下：1．以业务需求为导向，覆盖机车检修全过程深入分析检修基地和运用维修段的业务内容和流程，从业务实际需要出发，开发出实用的检修信息系统，为和谐型机车检修作业效劳。2．统筹考虑、整体设计，网络互联、信息共享坚持统一领导、统一规划、统一标准、统一资源、统一管理的“五统一”原那么，站在全路视角，注重整体设计和网络互连互通，实现铁道部、铁路局、检修基地、运用维修段四级之间的信息共享，同时实现与其他系统的互联互通和信息共享。3．采用先进、成熟、经济、实用、可靠的技术充分了解、学习、借鉴国内外机车维修管理的先进理念，吸取机车检修管理信息系统开发的经验和教训。采用先进、成熟、经济、实用、可靠的技术，构建科学合理的和谐型机车检修信息系统。4．系统设计坚持稳定性、平安性、实用性、扩展性和易维护性的原那么检修基地和运用维修段的信息化建设中，各应用系统均与生产密切相关，对系统的稳定性、平安性要求较高。操作界面要贴近业务实际，便于作业人员使用。5．立足当前、夯实根底，突出重点、稳步推进和谐型机车检修管理信息系统既要表达全新的设计理念，又要立足我国实际，做好信息化建设的根底性工作。在实施信息化的过程中，有主有次，突出重点，牢牢把握核心系统，逐步完善。系统设计依据和谐型机车检修信息系统的设计依据如下：《铁路信息化总体规划》铁信息[2005]4号《铁路信息化十五开展方案》铁计[2001]134号《铁路机务信息化规划》 《机务信息化总体方案》“关于发布《铁路信息化总体规划》的通知”铁信息[2005]4号《铁路主要技术政策》铁科技[2004]78号《铁路技术管理规程》铁道部令[1999]20号《电子计算机机房设计标准》GB50174-93总体需求机车数据标准化机车数据标准化既是铁道部机务信息化规划的根本要求，也是机车质量管理系统的现实需要。机车质量管理系统的一个重要局部就是机车质量数据的集中管理和共享。在此根底上可以更好地监控机车质量和对机车质量进行分析，建立故障模型等。要到达此目的，其根本方法是：抓好数据标准的制订工作，落实信息资源管理根底标准，全新规划、完善共享数据库，建立稳定的全域数据结构，只有从数据集成抓起，才能做到系统的集成。同时，检修基地和运用维修段内部管理也需要基地自己的管理数据标准，如统一的绩效管理指标、标准的作业流程、统一的报表格式等。检修基地和运用维修段内部管理数据标准化是建立数据中心的前提，检修基地和运用维修段生产管理数据标准化是检修基地和运用维修段生产数据质量、机车数据质量的保证。缺乏质量的数据是无用的数据，甚至是有危害的数据。生产数据管理标准化是建立可靠的数据中心的要求。构建机车质量数据效劳机车质量数据效劳是在机车质量数据共享的模式上对内和对外提供标准的机车质量数据访问效劳。机车质量数据主要是各机车的组成信息、部件状态信息、检修信息、运用整备信息、修程修制信息等。构建机车质量数据效劳具体需求可包括如下几个方面：数据采集自动化机车质量数据主要是机车运行状态数据、机车检修数据、机车技术履历数据等。机车运行状态数据可以采用车载自动监测设备采集，通过WLAN技术进入基地数据中心。检修数据、机车技术数据等那么可通过自动化测试设备和数据录入终端相结合的采集形式实现。机车质量数据中心机车质量数据采集自动化的目的就是要对机车质量状态进行实时监控，并为检修基地、运用维修段的机车质量数据和生产数据的共享及再利用创造条件。在数据自动采集的根底上，检修基地、运用维修段管理信息化还需要建立数据中心，集中监控各机车的生产运行、检修作业、生产调度等过程信息，对检修基地、运用维修段生产运行进行实时监控。数据共享效劳体系在机车运行及其检修过程中，能够获取大量的机车质量数据和检修基地和运用维修段生产管理数据，这些数据是非常有用的信息资源，是数字化检修基地、运用维修段上层应用的根本需求。作为和谐型机车质量及运营保障的根底，必须提供标准的共享数据效劳体系，使得数字化检修基地、运用维修段的其它相关应用单位和应用系统能够轻易获得机车质量信息或必要的检修作业信息。检修作业管理信息化和谐型机车检修管理信息系统要求针对检修基地、运用维修段内部各作业流程和各职能部门的管理手段实现信息化。和谐型机车检修管理信息系统需要对生产调度管理、检修过程管理、机车质量管理、机车配件管理、设备管理等核心业务提供支撑作用。在适当的时候，也要求对上述核心业务提供辅助支持的人力资源管理、财务管理、办公自动化等提供先进的信息化管理手段。机车质量控制信息化保障和支撑机车运用是检修基地、运用维修段的核心业务目标，也是检修基地、运用维修段信息化的核心目标。要满足此目标，要求对机车质量控制提供信息化的先进管理方式。机车质量控制信息化是现代铁路运营保障的根本手段，在国内外的高速铁路得到了广泛应用。在和谐型机车引进吸收后，在采用新的和谐型机车检修模式下，对机车质量控制提出了新的要求，如大规模机车质量数据的管理、车载检测设备以及车载检测数据传输方式的选择和使用。机车质量控制信息化主要包括机车技术管理、机车检修管理、机车远程监控与故障诊断、质量分析等几方面内容。网络互连的应用环境根据铁道部的规划，全国共有和谐型机车七大检修基地，分别设在哈尔滨、天津、上海、武汉、成都、西安和广州，与七大检修基地相配套的还有众多运用维修段。它们之间以及与主管路局、铁道部之间会形成大量的数据交互，特别是要求机车质量数据全路共享。基于上述情况，检修基地、运用维修段必须采用网络互连的统一应用环境。在统一、互连的应用环境下，可以很好地适应检修基地、运用维修段与铁道部、铁路局的信息交互，也可以很好地适应运用维修段与检修基地的大量信息交互。网络互连的应用环境要求能实现和提供统一的机车质量数据共享模型，能够适应各类应用系统的集成。它需建立一个先进的分布式应用系统集成环境。灵活性与可扩展性事物总是不断开展的，和谐型机车检修基地、运用维修段也同样会根据铁路部门管理水平的提高而变化，为了保护既有投资和可持续开展，和谐型机车检修管理信息系统要求提供足够的灵活性和可扩展性。系统的灵活性主要是能满足检修基地、运用维修段的管理模式变化和业务流程变化，需要具备作业流程自定义功能和组织结构调整功能。并且能根据需要实现商业智能分析〔BI〕，提供灵活的数据分析功能。系统的扩展性主要是指能满足检修基地、运用维修段的可持续开展，能适应检修基地、运用维修段业务的持续改良与优化。随着检修基地、运用维修段信息化的不断深入，新的功能模块能简单无缝地集成到既有信息系统中，防止形成信息孤岛。数据资产价值管理数据信息资源既是企业信息化建设的出发点，又是企业信息化的目标。企业信息系统的实质就是利用现代管理科学和信息技术建立现代信息网络系统，使企业管理活动各个环节通过数据的快速流通和有效效劳，实现资金流、物流和工作流的整合，到达企业管理效率和水平的提高。信息系统中应用软件处理的最重要对象和生产的产品就是数据信息，要使软件的应用效率到达最正确，必须对企业的数据结构作充分的分析，通过对数据资源的开发和有效利用，使得这些信息在局部范围和广域范围得到更好的应用。随着应用软件使用的时间不断增长，积累的数据量也必将越来越丰富。当数据量积累到一定程度的时候，通过先进的数据分析手段，可以深入挖掘机车质量特性和检修技术特性等众多有价值的信息，从而充分表达信息化带来的数据资产价值。对这些数据资产有效管理既是机车检修管理信息化的重要需求，也是机车检修重要的潜在价值点。可视化技术应用可视化管理一般采用先进的地理信息系统〔GIS〕，它可以结合电子地图技术和现代电子定位技术〔如GPS〕等技术手段，直观地模拟显示重要目标的地理位置信息和其他需要的重要属性信息。在机车检修管理信息化中，对可视化技术应用的需求表达在如下两个方面：生产调度管理机车位置调度管理是生产调度管理的重要内容，尤其在检修基地模式的大规模生产方式下，存在大量的机车调度作业，如何方便地把机车安排在适宜的位置并直观地展示机车所在检修和存放区域，那么是调度中心极为关心的问题。而GIS系统正是用于解决上述问题的主流方案。设备管理基于GIS系统的设备可视化管理，可以为检修基地和运用维修段内机务设备管理提供一种全新的、高效的工作手段，而且为机务设备管理及定位与查询提供一目了然的信息展现方式。总体技术方案总体架构和谐型机车检修管理信息系统的需求涉及铁道部、铁路局、检修基地、运用维修段四级部门以及制造厂、配件供给商的相关业务，各级部门在系统中有着不同的职能范围，在系统架构、根底编码、数据交换标准等方面要统一设计和规划，以实现信息共享和全路机务信息化的可持续开展。铁道部：承当对铁路局、检修基地、运用维修段的管理职能，掌握机车的配属、运用及质量情况，对全路机车运用、检修、质量、机务设备等信息进行查询、统计和分析，进行管理制度的持续优化以及业务上指导。铁路局:承当对检修基地和运用维修段的管理及业务指导职能，向检修基地和运用维修段下达生产指令、传达铁道部的相关政策和方针。及时掌握机车运用、检修和质量情况，对全局机车运用、检修、质量、机务设备等信息进行查询、统计和分析。检修基地：承当和谐型机车的两年修和六年修的检修任务。运用维修段：承当和谐机车运用管理和1年及以下修程的检修任务。和谐型机车检修管理信息系统总体架构如图1所示：图1和谐型机车信息化系统总体架构各级系统之间的信息流分析铁道部、铁路局、检修基地、运用维修段之间信息流向如图2所示：图2铁道部、铁路局、检修基地、运用维修段之间信息流向机车制造厂：将新车技术履历和旧车厂修资料提交给检修基地；配件供给商：将配件的技术资料提交给检修基地和运用维修段；车载检测系统：机车在进段或进检修基地时，通过WLAN将采集的海量机车过程信息发给地面效劳器；机车在线运行期间，通过GPRS等通信方式将机车故障状态信息实时发给地面故障诊断系统。总体网络结构从整体设计的原那么考虑，检修基地的信息化建设，必须把铁道部、铁路局、检修基地、运用维修段、路外单位的需求进行综合考虑，形成一个网络化的信息系统，覆盖机车检修作业的整个过程。检修基地、铁道部、铁路局、运用维修段之间依托铁路综合IT网互连互通，路外单位通过网络平安平台与路内系统进行数据交换。系统网络拓扑结构如图3所示：图3系统网络拓扑结构铁道部级功能设计铁道部和谐型机车运用主管部门通过信息系统可实现机车配属情况的查询和统计，机车运用效率与运用本钱的统计和分析，机车检修本钱的统计和分析，机车及设备位置信息查询，机车及设备履历、台帐信息查询，综合以上信息为铁道部机车运用决策提供依据。具体功能构成如下列图4所示：图4信息系统铁道部功能设计铁路局级功能设计铁路局和谐型机车运用主管部门通过信息系统可实现机车配属情况的查询和统计，机车运用效率与运用本钱的统计和分析，机车检修本钱的统计和分析，机车及设备位置信息查询，机车及设备履历、台帐信息查询，综合以上信息并结合铁道部命令为铁路局机车运用决策提供依据。具体功能构成如下列图5所示：图5信息系统铁道部功能设计检修基地级功能设计检修基地的核心作用是实现和谐型机车2年修程和6年修程的检修作业。因此，检修基地的生产管理信息系统应围绕和谐型机车检修工艺和检修流程设计，检修基地信息化的重点是检修基地生产管理信息系统，它他包括：调度管理、检修管理、配件管理、质量管理、设备管理、远程监控管理等专业性很强的功能。检修基地的人力资源管理、财务管理、办公管理等功能可选用通用软件。为了实现数据资源的共享，各级信息化系统必须建立在同一的技术平台上。信息系统检修基地具体功能构成如图6所示：图6信息系统检修基地功能设计运用维修段级功能设计运用维修段信息系统包括：生产调度管理、运用平安管理、整备作业管理、远程监控及故障诊断管理、检修管理、设备管理、技术平台、人力资源、财务管理、办公管理等模块。运用维修段的作用是保障和谐型机车可靠、高效运行，完成机车1年检及以下修程，因此其中心业务模块是运用平安管理、整备作业管理、远程监控管理。运用维修段只做机车1年检及以下修程，其检修作业流程比检修基地简单得多。车载检测信息系统采集的海量机车运行数据通过WLAN发到运用维修段的数据效劳器保存，数据由远程监控及故障诊断模块负责处理，数据分析结果通过TMIS网络发给检修基地，进入机车质量数据库。为了缓解TMIS网络的压力，车载检测信息系统下传的原始机车运行数据不上报到检修基地备份。假设运用维修段每天有200台机车投入运行，每台机车记录5M的运行数据，运用维修段数据效劳器每天将消耗1G的存储容量，因此运用维修段的数据效劳器硬盘容量要选大些，并配备必要的数据备份手段。运用维修段具体功能构成如图7所示：图7信息系统运用维修段功能设计和谐型机车运用维修段主要职能是保障机车可靠、高效运用，完成铁路局下达的机车牵引任务，和谐型机车检修基地主要职能是高效、有序地实现辖区和谐型机车2年修和6年修的检修作业。比拟图6和图7大家会发现有很多相似之处，都有办公管理、财务管理、人力资源管理等非生产业务模块以及生产调度管理、单位设备管理、机车质量管理、远程监测管理、检修作业管理等生产业务模块。但和谐型机车运用维修段管理系统侧重机车运用平安管理和整备作业管理功能实现，而和谐型机车检修基地管理系统侧重机车检修作业管理和配件管理功能实现。虽都两者有检修作业管理模块，但涉及的检修范围和业务复杂度存在较大差异。基地检修管理信息系统技术方案检修基地承当和谐型机车2年修程和6年修程的检修作业，检修基地工作的核心是机车检修作业管理。检修基地生产管理系统是机车质量数据的主要来源，因此，检修基地生产管理系统是和谐型机车检修信息系统最重要组成局部.生产设施布局分析根据检修基地的生产过程，需设置的主要设施均与机车检修作业相关，包括：进入基地走行线上的轮对踏面检测装置、机车检修库、机车大部件维修车间、机车临修库、机车检查库、试验线等。检修基地典型站场及设施布局示意图如图8所示：图8检修基地站场及设施布局示意图各生产管理部门的业务关系和谐型机车检修基地的生产部门包括：生产调度部门、检修部门、设备部门、验收部门、机车质量管理部门、材料配件部门和经营管理部门等，各部门之间分工协作，业务关系十分紧密。除此之外，检修基地与上级调度部门、下级机车运用维修段之间也有业务来往。和谐型机车检修基地总体业务关系如图9所示：图9检修基地总体业务关系机车检修业务需求分析检修基地的主要作用是实现和谐型机车两年修程和六年修程的检修作业管理，检修基地生产管理系统是以机车检修管理为核心。检修基地生产管理业务流程如图12所示：图12检修基地生产管理业务流程生产调度管理生产调度管理重点业务分为三个方面：1〕生产联系、协调收集上级机车运用、检修、设备主管部门、调度指挥中心、运用维修段及有关站段的机车运用、机车检修、设备检修、乘务等方案及变动情况；了解基地内部股道及其隔离开关占用、检修台位占用、重要设备〔如：整车试验台、喷漆库、自有调车机等〕状况以及配件和修车用料保障情况，合理安排基地内部生产，并形成各种工作联系记录。2〕生产调度、指挥根据上级指令〔方案〕和基地的决定，编制本基地生产方案并下达至各个生产作业车间和班组，包括：机车检修方案、重要配件检修方案、设备检修方案、调车运用方案、调车机乘务员方案、配件采购方案及物流配送方案等。动态监控各作业岗位的生产平安情况及机车进出基地，存车、调车、乘务的作业情况及各维修车间生产情况；指挥和协调机车检修基地内各项生产作业活动，实现机车检修基地运用、检修生产调度的一体化管理，确保各生产环节间的有序衔接。3〕调车及股道作业管理实现基地自有调车机车〔或轨道车，用于无火进基地修理的机车移动和对位〕的现场作业管理；受理基地内部各车间次日调车方案和临时调车方案申请，受理基地内部各车间、作业点接触网隔离开关开、闭申请，控制现场隔离开关开、闭作业；办理与运用维修段的机车交、接；办理机车进、出段时的检查、整备。机车检修管理机车检修管理是检修基地的核心业务，对检修过程的全程监控是检修基地管理信息化的重要目标。检修管理信息系统实现机车及重要部件检修过程和质量控制的网络化、智能化管理。检修基地负责对和谐型机车的2年修工作，并预留6年修功能。机车走行公里、修程要求、基地检修能力等相关情况是机车定期维修和状态修的重要信息依据。和谐型机车采用机车集中配置、集中管理、分散运用的使用模式。机车的检修方案、检修范围、检修工艺由检修基地统一负责，以保证机车的检修质量。机车在运用维修段作二年以下修程维修时，由运用维修段制定检修方案，并将有关的检修信息上报检修基地。修竣后，根据机车和配件检修的工时、用料，实现检修本钱的计算。检修基地检修过程依据检修工艺按流水化作业，检修基地机车检修作业流程如图13所示：图13机车检修作业流程机车质量管理机车质量控制是通过对检修数据和故障数据进行集中管理和整合加工，为和谐型机车的运用和检修提供完整的综合数据信息支持，构建信息系统运行和技术分析的根底数据平台；通过故障分析，为检修作业提供专业化技术决策和指导；通过对检修数据的深度分析，及时总结检修经验，持续对检修工艺加以改良；通过对和谐型机车检修作业及验收数据的管理，强化对重点作业工序的质量监控；实现对重要部件进行寿命管理和质量控制，为维修质量管理提供考核依据。机车质量控制是在新的检修基地模式下，表达以机车质量为中心的生产管理方式。通过信息共享来协调检修基地、运用维修段、铁路局、铁道部之间的质量目标，提高机车的整体利用率，提供机车的全面质量保障。机车远程监视与诊断为了让铁路局、运用维修段能够获得在途机车的运用状态、设备状态、故障报警等信息；使得地面检修基地能够快速地了解检修任务，从而提前做好准备，为机车检修赢得时间，降低了机车在库时间。需要实现在途机车的远程实时监测、故障报警与故障诊断以及远程维护等功能。如：电子地图动态展示全路机车分布功能，司机主屏结合LKJ监控主屏实现“地面添乘”功能，实时展示列车状态、司机操纵信息及根本运行信息，实现对牵引系统、辅助系统、制动系统等机车设备状态在线监测及历史信息查询，提供强大的故障处理预案、故障库、知识库支持等专家诊断功能；实现司机室监视、设备间监视、线路监视及司机叫醒等视频监控功能，按各种分类的在线统计功能，机车故障统计、司机操纵查询、机车数据档案、机车能耗统计与机车里程统计等离线分析功能等。机车配件管理机车配件管理的重点业务分为二个方面：1〕配件检修和全寿命跟踪配件质量直接影响到机车的质量。为了有效地保证机车的平安运行，进一步降低检修本钱，有必要对机车部件进行全面的跟踪、控制和管理。1、配件管理将配件根本信息的录入作为配件进入系统的唯一入口，配件的采购、出库、上车、下车、检修、验收、入库形成一个闭环。配件的闭环管理，确保了部件质量寿命的可跟踪性。2、跟踪大型互换配件的周转，实现配件出入库大修报废等所有流程的有效卡控。为机车质量控制提供根底数据。严格权限管理，并能实时查询配件的各种统计数据。2〕配件的库存、配送、采购管理对机车检修基地各个仓储区储藏的备品备件、工具、物料的库存情况进行集中管理，实时掌握其备品备件、工具、物料的库存量及入库、出库和仓储调配情况，及时进行库存补充和调配，保持最正确库存总量和库存结构；在为生产提供充足的备品备件和物料供给的同时，有效控制库存本钱；按各车间生产方案提出的备品备件、工具和物料配送需求，对配送活动进行管理；对机车检修基地生产活动中以配件为主体的物流过程进行控制，起到物流中心调控作用。对机车检修基地各单位所需配件、设备、工具及其他物资的采购需求进行集中管理，通过批量采购降低采购本钱；在为维修任务提供充足的配件、物料供给的前提下，按需进行配件采购，有效控制库存量；对供给商和货源信息进行管理，为采购提供可靠的供给商和货源信息，加快采购方案的制订和采购任务的执行，缩短采购周期，有效控制采购风险。配件管理业务流程如图14所示：图14机车配件管理业务流程检修基地设备管理检修基地设备管理的主要职能是完成检修基地设备的技术管理、设备检修、使用、保养等工作，确保重要设备随时处于良好的工作状态。设备管理实现设备的技术档案管理、设备的维修管理、设备的鉴定评定管理、设备的GIS查询和检修基地设备通过能力查定等功能。检修基地设备包含机械动力设备、运输起重设备、传导设备及工具、仪器仪表。这些设备为检修基地机车运用、检修和日常管理提供效劳，这些设备的质量性能情况直接决定着机车运用的平安、机车检修的质量和进度，因此需要有效管理和维护好这些设备。设备维护管理是对设备维护过程进行管理，真实记录设备点检、巡检信息。检查、维护保养、修理及预防性维护工作是设备管理中工作量最大的环节。在掌握故障与磨损规律的根底上，合理地制定设备检查、维护保养与修理的周期和作业内容。利用先进的维修技术，灵活地运用各种维修方式，及时做好设备的维护保养工作，减轻设备的磨损，提高设备性能和使用效率。设备GIS管理采用先进的地理信息平台，对基地的平面图、传导设备平面图、主要生产房屋平、断、立面图、工艺流程图、设备摆放图、机车交路图、与车站关系示意等有关的设备图形进行管理，通过地理信息图形实现对设备的分布状况、设备技术、履历、检修、状态等信息进行查询。并可以实现检修基地的改扩建、布局调整、挖潜扩能的草案设计。检修管理系统功能设计依据和谐型机车检修基地生产管理的业务功能需求，和谐型机车检修基地生产管理系统应包括：机车检修、生产调度、配件管理、质量管理、设备管理、远程监测等六个业务子系统以及系统维护、平安技术平台共模块。其根本组成如图15所示：图15检修基地生产管理系统的根本组成生产调度子系统功能设计生产调度子系统根据上级指令〔方案〕和检修基地的决定，编制基地生产方案，下达至各个生产作业车间。实现机车检修基地生产调度的一体化管理，确保各生产环节间的有序衔接。生产调度子系统功能设计如图16所示：图16生产调度子系统功能模块机车检修子系统功能设计机车检修子系统依据运用维修段报送的机车走行公里制定机车检修方案。机车进入检修基地后，按照工艺流程进入检修作业，每个检修岗位根据生产工单实施检修作业。对机车和大部件的解体、组装、试验等关键工位进行质量卡控，实现检修作业的全过程监控和管理。修竣后，根据机车、配件检修的工时、用料情况进行检修本钱的计算。机车检修子系统功能设计如图17所示：图17机车检修子系统功能模块机车质量管理子系统功能设计机车质量管理子系统对机车及部件进行全寿命跟踪的管理，包含：机车台帐管理、部件台帐管理、机车履历管理、部件履历管理、修程修制管理、检测/试验/监测数据管理、部件寿命管理、部件追踪管理、机车质量分析等。质量管理子系统功能设计如图18所示：图18质量管理子系统功能模块远程监视与诊断子系统功能设计远程监视与诊断子系统处理以下业务：1、远程监测机车运行状态信息；2、远程监测机车运行故障信息；3、进行机车运行状态信息和故障信息的转储，为机车检修和专家诊断提供数据源；4、进行运行状态信息和故障信息的动态分析，向司机提供技术支持；5、向铁道部、铁路局、检修基地、运用维修段提供机车诊断决策信息。远程监控与故障诊断子系统功能设计如图19所示：图19程监控与故障诊断子系统功能模块配件管理子系统功能设计配件管理子系统包括两个方面的业务：配件维修管理和全寿命跟踪；配件库存、配送、采购管理。配件管理子系统功能设计如图20所示：图20配件管理子系统功能模块设备管理子系统功能设计设备管理子系统负责检修基地设备设施的技术管理、维修管理，通过GIS技术实现设备布局的展示。设备管理子系统功能设计如图21所示：图21设备管理子系统功能模块检修管理信息系统逻辑结构检修基地管理信息系统须围绕检修业务来设计，包括检修前的生产调度、检修中的过程管理、检修后的质量跟踪等。检修基地管理信息系统的逻辑结构包括四个层次：分别是应用系统层、应用中间件层、数据资源层和根底设施层。各层包含的内容如下：〔1〕应用系统层生产管理系统：生产调度、检修管理、质量管理、远程监测、配件管理、设备管理。办公管理系统：日常办公、公文流转、门禁管理、视频监视等。维护系统：监控所有信息系统是否健康运转，对日常维护、参数修改提供界面。〔2〕应用中间件层系统集成开发框架，对应用中间件、工作流等软件进行规划，设计统一的根底类库和报表软件接口等，包括根底平台的统一门户管理和支持软件等。〔3〕数据资源层根底编码：统一五大基地根底数据编码。信息共享：实现数据共享，提供公共数据接口效劳。数据传输：利用铁路统一传输平台，进行根底编码信息和业务信息在基地、铁道部和运用维修段之间的传输。信息平安：信息系统的网络平安和数据平安。〔4〕根底设施层规划操作系统、防病毒软件，系统监测软件(ITSM)等。网络运行维护：确保基地局域网、基地到铁路综合IT网的畅通。系统硬件维护：对基地的硬件和系统软件进行实施监测，发现问题及时解决。检修基地管理信息系统逻辑结构如图10所示：图10检修基地管理信息系统逻辑结构检修管理信息系统物理结构检修基地的网络拓扑中包括：检修基地局域网、与手持设备〔PDA〕及机车交换数据的无线局域网〔WLAN〕、与其他铁路单位交换数据的铁路综合IT网〔TIMS〕端口。检修基地管理信息系统物理结构如图11所示：图11检修基地管理信息系统物理结构管理系统信息流分析各子系统间的信息流检修基地生产管理系统各子系统间的信息流向如图22所示：图22检修基地检修管理信息系统各子系统间的信息流各子系统间的信息流向说明检修基地生产管理信息系统各子系统间的信息流说明如表1所示：表1：子系统间的信息流向表序号信息流向主要信息内容及用途(1)设备接口->设备管理系统设备设施运行状态、故障信息设备设施技术状态信息(2)设备管理系统->设备接口设备承接工作单方案、完成状态信息(3)检修管理接口->检修管理系统试验数据(4)检修管理系统->检修管理接口检修作业方案查询、完成状态信息(5)机车信息接口->机车远程监控与诊断地面系统机车运行状态信息、故障信息、电子地图、视频信息；(6)机车远程监控与诊断地面系统->机车信息接口技术专家支持，故障排除指导(7)检修管理系统->设备管理系统查询设备设施运行状态，维修方案等(8)设备管理系统->检修管理系统返回设备状态，维修方案等查询结果(9)机车远程监视与诊断系统->检修管理系统查询分析历史机车运行记录信息，分析机车质量(10)检修管理系统->机车远程监视与诊断系统机车修程修制、机车调度(11)生产调度系统->设备管理系统查询设备运行情况，设备产能，下达设备工单(12)设备管理系统->生产调度系统查询设备状态，完成设备调度(13)检修管理系统->生产调度系统查询检修方案，跟踪检修过程(14)生产调度系统->检修管理系统返回各种调度信息，完成检修方案(15)机车远程监视与诊断系统->生产调度系统查询机车配件信息；通知机车检修；完成各种调度(16)生产调度系统->机车远程监视与诊断系统接受机车检修命令与调度指令(17)机车远程监视与诊断系统->机车质量管理系统机车历史运行信息，故障信息等(18)机车质量管理系统->机车远程监视与诊断系统机车、机车配件履历信息(19)生产调度系统->配件物流管理系统查询配件调度方案，及时做好配件库存调整(20)配件物流管理系统->生产调度系统查询配件库存信息，进行配件采购，完成配件的调度(21)机车质量管理系统->生产调度系统查询机车、机车配件历史故障信息，运行信息，检修信息等(22)生产调度系统->机车质量管理系统返回机车配件调度信息(23)机车质量管理系统->检修管理系统返回检修范围、检修工艺、检修方案、履历(24)机车质量管理系统->配件物流管理系统查询机车、机车配件历史检修信息，机车履历信息，机车故障信息等(25)运行维护与管理子系统->设备管理系统维护设备管理系统的数据(26)运行维护与管理子系统->配件物流管理系统维护配件物流管理系统的数据(27)运行维护与管理子系统->检修管理系统维护检修管理系统的数据(28)运行维护与管理子系统->生产调度系统维护生产调度系统的数据(29)运行维护与管理子系统->机车质量管理系统维护机车质量管理系统的数据(30)运行维护与管理子系统->机车远程监控与诊断地面系统维护机车远程监控与诊断地面系统的数据(31)检修管理系统->机车质量管理系统机车检修情况，检修方案执行结果。数据性能指标分析假设一个基地每年完成500台机车2年修和200台机车6年修，2年修的检修周期为7天(库内4天、库外3天)，6年修的检修周期为12天(库内8天、库外4天)。检修基地设计了12个2年检检修台位，12个台位同时都有机车进行检修，每台车2年检完成需要产生8000条检修及其相关业务数据；检修基地设计了8个6年检检修台位，8个台位同时都有机车进行检修，每台车6年检完成需要产生12000条检修及其相关业务数据。那么每天产生的业务数据量就应该为：8000÷7×12+12000÷12×8≈21714〔条〕；假设每天按工作8小时计算，那么平均每分钟应该产生21714÷8÷60≈45条记录；每年产生的数据为(一年为54周，每周5个工作日)：21714×54×5=5862780〔条〕，即每个基地每年将产生5862780条与检修业务相关数据。(1)用户访问量估算使用80/20法那么确定并发强度指标，即并发用户峰值数按日顶峰访问量的80%计算，并发用户最小值按照日均访问量的80%计算。根据行业标准80/20法那么来确定顶峰日访问量、日访问量顶峰等关键测试控制数据信息。假设1：每年80%的业务集中在20%的时间内完成，那么顶峰日访问量为：5862780×80%/(54×5×20%)=86856〔条〕假设2：根据检修工作特点，业务处理的顶峰时段集中在每周的星期二、星期三、星期四上午9：00-11：00，下午2：00-4：00时段，即每天80%的业务集中在20%的时间内处理完成。那么日访问量顶峰按分钟计的结果为：86856/〔8×60分钟〕≈181〔条〕/分钟并发用户峰值数：181×80%≈145〔个〕，取为150个；并发用户最小值：45×80%=36〔个〕，取为40个。(2)系统可扩缩性和延续性估算考虑到系统的可扩缩性和延续性，基地预留500台/年检修能力，另外随着使用时间的增加，累计数据对于系统也将造成很大的压力。要求对数据的处理能力如表2所示应该增加一倍。表2：并发用户访问量估算表检修能力每年产生数据量日均产生数据平均访问量顶峰日访问量日访问量顶峰最大并发用户最小并发用户700586278021714458685618115040120011725560434289017371236230080说明：并发用户最大值：按日访问量顶峰的80%计算并发用户最小值：按日均访问量的80%计算从表2看出，实现年检修机车能力到达1200台并发用户访问量性能指标为支持300个并发。同时，考虑每天上下班时间、人员等因素，并发用户还应该有所增加。(3)容灾用户访问量估算由于和谐型机车检修信息系统的特点，系统必须提供容灾方案。当系统出现重大的灾难时〔例如Web效劳器队列堵塞，数据库堵塞或者死锁等情况下〕，系统是否能够持续运行而不崩溃。根据行业标准，并发访问设置为70万次/容灾日，那么容灾平均访问量〔每分钟〕为：70万/〔24×60〕≈=486次交易容灾并发用户峰值数为486×0.8≈389次交易容灾并发用户平均数为388×0.5≈194次交易由此得到容灾用户访问量估算列表，如表3所示：表3：容灾用户访问量估算表名称容灾日访问量〔万〕容灾平均访问量并发用户峰值数并发平均值容灾访问量估算70486388194容灾用户访问量估算指标如下：系统应该支持如下的并发测试，以保证系统在出现灾难时系统稳定：200~400个用户并发。需要设计测试策略，测试系统在200~400用户并发的情况下8小时运行是否有崩溃、宕机的情况，同时要求系统必须提供故障转移及恢复功能。(4)网络流量分析估算假设产生每条业务数据时，假设大约占用10Kbps资源，同时不考虑网络带宽在传输过程中的效率损失，表4给出了对网络带宽的需求。表4：网络带宽需求表〔无效率损失〕检修能力每年产生数据量〔条〕日顶峰数据量〔条/Min〕日顶峰期每分钟数据传输量〔Kb/Min〕日顶峰期每秒数据传输量〔Kb/s〕7005862780181181030.2120011725560362362060.4容灾486486081假设每条业务数据需要10Kbps的流量，考虑到并发情况及网络利用效率等问题〔效率损失为60%〕，实际所需要的网络带宽如表5所示。表5：实际所需网络带宽表检修能力每年产生数据量〔条〕不考虑网络效率损失的带宽要求〔Kb/s〕考虑网络效率损失后的带宽要求〔60%〕〔Kb/s〕假定传输压缩率50%，压缩后的带宽要求〔Kb/s〕700586278030.250.325.212001172556060.4100.750.4容灾8113567.5(5)业务处理和系统响应时间根据国际标准3-5-8原那么推算业务处理时间。在不考虑内部系统处理时间的情况下，信息的处理时间最长不应该超过8秒。系统登录时间最长为8秒。从报文或文件进入系统到接收回执时间不超过8秒。报文或文件传输不成功时，在5~8秒内通知发送者。由于某种原因，报文或文件滞留在系统中时，应在8秒内向发送者发出提示信息。每秒请求数=(顶峰日访问量×80%)/(3600×8×20%)=(顶峰日访问量×80%)/5760。具体数值如表6所示。表6:业务处理和系统响应时间性能指标表检修能力(台/年)每年产生数据量日均产生数据平均访问量顶峰日访问量日顶峰访问量每秒请求数700586278021714458685618112120011725560434289017371236224为满足系统的性能需求，业务处理〔每秒请求数〕应该大于30次/秒，系统处理事务响应时间应该小于8秒为宜。运用维修段管理信息系统技术方案运用维修段承当和谐型机车2年检以下修程，运用维修段的核心业务包括机车2年检以下修程的检修作业管理、机车运用管理、整备管理和设备管理等。运用维修段管理信息系统是机车质量数据的重要来源，是对检修基地的有效补充。因此，运用维修段管理信息系统是和谐型机车检修管理信息系统的最重要组成局部。生产管理部门的业务关系分析补充运用维修段生产管理部门的关系，仿照基地，李家武。运用维修段的生产部门包括：生产调度部门、检修部门、设备部门、验收部门、机车质量管理部门、材料配件部门、经营管理部门和整备保养部门等，各部门之间分工协作，业务关系十分紧密。除此之外，运用维修段与铁路局调度部门、下级折返段之间也有业务来往。运用维修段的总体业务关系如下图：图运用维修段总体业务关系运用维修段业务需求分析生产调度管理仿照基地补充，李家武运用维修段的生产调度管理即实现运用维修段内和谐车的调度与运用管理，全面负责和谐车的运用管理工作以及和谐车2年以下的维修和保养。主要业务重点包括以下几个方面：1〕接收铁路局机车调度中心的和谐车运用方案以及调度命令；2〕依据铁路局调度中心下达的运用方案、调度命令，结合运用维修段生产能力，编制生产方案、乘务组方案并逐级分解和落实；3〕依据和谐车运用、乘务组方案，安排段内调车、乘务组派班等工作；根据机车的运行公里，编制运用维修段内机车检修作业方案；并根据实际情况以调度命令的形式向铁路局调度中心提出和谐车运用变更申请；4〕实时掌控机车进出运用维修段、存车、调车、检修以及乘务组的作业情况，协调运用维修段内的运用与检修作业。5〕实时掌握生产动态和机车动态，监控方案执行过程，及时合理调整，确保生产按方案完成；6〕根据方案执行情况，总结经验和优化生产过程，持续提高生产组织水平，通过合理、高效地组织生产，实现运用维修段生产均衡、有序、可控。机车检修管理仿照基地补充，李家武机车检修管理是运用维修段的一大根底业务系统，集合运用平安管理系统对检修过程的全程监控是运用维修段管理信息化的重要目标。运用维修段负责对和谐型机车的2年以下修程的维修工作，并将有关的检修信息上报给检修基地。机车走行公里、修程要求、运用维修段检修能力等相关情况是机车定期维修和状态修的重要信息依据。机车的检修方案、检修范围、检修工艺由运用维修段负责，以保证机车的检修质量。修竣后，根据机车和配件检修的工时、用料，实现检修本钱的计算。运用维修段机车检修作业流程如图13所示：图机车检修作业流程运用平安管理仿照基地补充，李家武机车运用平安管理是运用维修段除机车检修管理，质量控制之外的另一大根底业务系统。共享机车运用信息，提供给检修基地、铁路局以及段内各部门准确即时的业务数据，促进各生产系统的生产效率，是运用平安管理系统的管理目标。运用平安管理主要从机车运用管理和机车平安管理两个大的方面进行管理。同时，按照机务信息化的总体要求，在管理上实现铁道部、铁路局、机务段三级管理以及和检修基地的信息共享。利用运用维修段的生产管理系统〔机车周转图管理、机车行车方案管理、乘务员的出/退勤管理、监控装置记录文件分析、乘务员标准化作业分析等〕提供的原始根底数据，对整个机务运用平安进行实时的监控和管理。机车运用管理局部主要包括：机车周转图管理、行车方案管理、乘务员出/退勤管理、乘务员待乘管理、乘务员名牌管理、机车整备场管理、揭示及明示图管理、行车信息发布系统等8大功能。机车平安管理局部主要包括：监控文件分析管理、乘务员标准化分析、平安装备质量分析、临时揭示写卡管理、等4大功能。机车整备管理仿照基地补充，李家武机车整备管理是运用维修段的日常根底业务管理系统，承当和谐型机车的日常整备和保养工作。结合运用平安管理系统实现对机车出入段，台位调车、整备作业过程进行管理，利用整备现场的PDA手持设备和WIFI无线网络，通过对整个整备作业流程进行卡控，对整备作业流程〔机车回段→开始检查→工作单处理→发现故障→提票→修理→复验→交活→结束检查→出段〕各个环节进行实时记录和卡控，使整个整备作业实现一体化、自动化、标准化，满足运用维修段的整备作业的技术革新要求，保证机车的整备作业效率和整备质量。运用维修段设备管理仿照基地补充，尚云飞远程监视与诊断管理仿照基地补充，赫海泉运用维修段管理信息系统功能设计仿照基地补充，李家武运用维修段信息系统包括：生产调度管理、运用平安管理、整备作业管理、远程监控及故障诊断管理、检修管理、设备管理、技术平台、人力资源、财务管理、办公管理等模块。运用维修段的作用是保障和谐型机车可靠、高效运行，完成机车1年检及以下修程，因此其中心业务模块是运用平安管理、整备作业管理、远程监控管理。运用维修段只做机车1年检及以下修程，其检修作业流程比检修基地简单得多。车载检测信息系统采集的海量机车运行数据通过WLAN发到运用维修段的数据效劳器保存，数据由远程监控及故障诊断模块负责处理，数据分析结果通过TMIS网络发给上级单位，进入机车质量数据库。运用维修段具体功能构成如下列图所示：图2-7信息系统运用维修段功能设计生产调度子系统功能设计仿照基地补充，李家武运用维修段的生产调度管理即实现运用维修段内和谐车的调度与运用管理，系统根据铁路局运用方案，编制运用维修段生产方案，下达至各个生产作业部门。实现运用维修段生产调度的一体化管理，确保各生产环节间的有序衔接。生产调度子系统功能设计如图16所示：图16生产调度子系统功能模块机车检修子系统功能设计仿照基地补充，李家武机车检修子系统根据运用平安系统共享的机车走行公里制定机车检修方案。机车进入运用维修段后，根据走形公里情况执行2年以下检修方案，按照运用维修段的工艺流程进行检修作业，每个检修岗位根据生产工单实施检修作业。对机车和大部件的关键工位进行质量卡控，实现检修作业的全过程监控和管理，并把检修信息提供。机车检修子系统功能设计如下图：图机车检修子系统功能模块运用平安子系统功能设计仿照基地补充，李家武机车运用平安管理是运用维修段除机车检修管理，质量控制之外的另一大根底业务系统。机车运用平安子系统功能设计如下图：图运用平安系统功能模块整备管理子系统功能设计仿照基地补充，李家武机车整备管理是运用维修段的日常根底业务管理系统，承当和谐型机车的日常整备和保养工作。整备管理子系统功能设计如下图：图整备管理子系统功能模块设备管理子系统功能设计远程监视与诊断子系统功能设计运用维修段管理信息系统逻辑结构补充运用维修段信息系统逻辑结构，仿照基地，李国华。管理系统信息流分析补充运用维修段信息流，仿照基地，简单点，李家武。各子系统间的信息流运用维修段信息系统各子系统间的信息流向如图22所示：图运用维修段信息系统各子系统间的信息流各子系统间的信息流向说明运用维修段信息系统各子系统间的信息流说明如表1所示：表1：子系统间的信息流向表序号信息流向主要信息内容及用途(1)设备接口->设备管理系统设备设施运行状态、故障信息设备设施技术状态信息(2)设备管理系统->设备接口设备承接工作单方案、完成状态信息(3)检修管理接口->检修管理系统试验数据(4)检修管理系统->检修管理接口检修作业方案查询、完成状态信息(5)机车信息接口->机车远程监控与诊断地面系统机车运行状态信息、故障信息、电子地图、视频信息；(6)机车远程监控与诊断地面系统->机车信息接口技术专家支持，故障排除指导(7)检修管理系统->设备管理系统查询设备设施运行状态，维修方案等(8)设备管理系统->检修管理系统返回设备状态，维修方案等查询结果(9)机车远程监视与诊断系统->检修管理系统查询分析历史机车运行记录信息，分析机车质量(10)检修管理系统->机车远程监视与诊断系统机车修程修制、机车调度(11)生产调度系统->设备管理系统查询设备运行情况，设备产能，下达设备工单(12)设备管理系统->生产调度系统查询设备状态，完成设备调度(13)检修管理系统->生产调度系统查询检修方案，跟踪检修过程(14)生产调度系统->检修管理系统返回各种调度信息，完成检修方案(15)机车远程监视与诊断系统->生产调度系统查询机车配件信息；通知机车检修；完成各种调度(16)生产调度系统->机车远程监视与诊断系统接受机车检修命令与调度指令(17)机车远程监视与诊断系统->机车质量管理系统机车历史运行信息，故障信息等(18)机车质量管理系统->机车远程监视与诊断系统机车、机车配件履历信息(19)生产调度系统->整备管理系统查询机车整备保养方案。(20)整备管理系统->生产调度系统返回机车整备的情况和状态数据。(21)机车质量管理系统->生产调度系统查询机车、机车配件历史故障信息，运行信息，检修信息等(22)生产调度系统->机车质量管理系统返回机车配件调度信息(23)机车质量管理系统->检修管理系统返回检修范围、检修工艺、检修方案、履历(24)整备管理系统->机车质量管理系统返回将整备保养相关信息。(25)运行维护与管理子系统->设备管理系统维护设备管理系统的数据(26)运行维护与管理子系统->整备管理系统维护机车整备保养的数据(27)运行维护与管理子系统->检修管理系统维护检修管理系统的数据(28)运行维护与管理子系统->生产调度系统维护生产调度系统的数据(29)运行维护与管理子系统->机车质量管理系统维护机车质量管理系统的数据(30)运行维护与管理子系统->机车远程监控与诊断地面系统维护机车远程监控与诊断地面系统的数据(31)检修管理系统->机车质量管理系统机车检修情况，检修方案执行结果。(32)整备管理系统->机车质量管理系统机车整备过程发生的维修数据。数据性能指标分析补充运用维修段数据性能分析，仿照基地，简单点，李家武(1)用户访问量估算使用80/20法那么确定并发强度指标，即并发用户峰值数按日顶峰访问量的80%计算，并发用户最小值按照日均访问量的80%计算。根据行业标准80/20法那么来确定顶峰日访问量、日访问量顶峰等关键测试控制数据信息。假设1：每年80%的业务集中在20%的时间内完成，那么顶峰日访问量为：5862780×80%/(54×5×20%)=86856〔条〕假设2：根据运用维修段工作特点，业务处理的顶峰时段集中在每周的星期二、星期三、星期四上午9：00-11：00，下午2：00-4：00时段，即每天80%的业务集中在20%的时间内处理完成。那么日访问量顶峰按分钟计的结果为：86856/〔8×60分钟〕≈181〔条〕/分钟并发用户峰值数：181×80%≈145〔个〕，取为150个；并发用户最小值：45×80%=36〔个〕，取为40个。(2)系统可扩缩性和延续性估算考虑到系统的可扩缩性和延续性，基地预留500台/年检修能力，另外随着使用时间的增加，累计数据对于系统也将造成很大的压力。要求对数据的处理能力如表2所示应该增加一倍。表2：并发用户访问量估算表检修能力每年产生数据量日均产生数据平均访问量顶峰日访问量日访问量顶峰最大并发用户最小并发用户700586278021714458685618115040120011725560434289017371236230080说明：并发用户最大值：按日访问量顶峰的80%计算并发用户最小值：按日均访问量的80%计算从表2看出，实现年检修机车能力到达1200台并发用户访问量性能指标为支持300个并发。同时，考虑每天上下班时间、人员等因素，并发用户还应该有所增加。(3)容灾用户访问量估算由于和谐型机车检修信息系统的特点，系统必须提供容灾方案。当系统出现重大的灾难时〔例如Web效劳器队列堵塞，数据库堵塞或者死锁等情况下〕，系统是否能够持续运行而不崩溃。根据行业标准，并发访问设置为70万次/容灾日，那么容灾平均访问量〔每分钟〕为：70万/〔24×60〕≈=486次交易容灾并发用户峰值数为486×0.8≈389次交易容灾并发用户平均数为388×0.5≈194次交易由此得到容灾用户访问量估算列表，如表3所示：表3：容灾用户访问量估算表名称容灾日访问量〔万〕容灾平均访问量并发用户峰值数并发平均值容灾访问量估算70486388194容灾用户访问量估算指标如下：系统应该支持如下的并发测试，以保证系统在出现灾难时系统稳定：200~400个用户并发。需要设计测试策略，测试系统在200~400用户并发的情况下8小时运行是否有崩溃、宕机的情况，同时要求系统必须提供故障转移及恢复功能。(4)网络流量分析估算假设产生每条业务数据时，假设大约占用10Kbps资源，同时不考虑网络带宽在传输过程中的效率损失，表4给出了对网络带宽的需求。表4：网络带宽需求表〔无效率损失〕检修能力每年产生数据量〔条〕日顶峰数据量〔条/Min〕日顶峰期每分钟数据传输量〔Kb/Min〕日顶峰期每秒数据传输量〔Kb/s〕7005862780181181030.2120011725560362362060.4容灾486486081假设每条业务数据需要10Kbps的流量，考虑到并发情况及网络利用效率等问题〔效率损失为60%〕，实际所需要的网络带宽如表5所示。表5：实际所需网络带宽表检修能力每年产生数据量〔条〕不考虑网络效率损失的带宽要求〔Kb/s〕考虑网络效率损失后的带宽要求〔60%〕〔Kb/s〕假定传输压缩率50%，压缩后的带宽要求〔Kb/s〕700586278030.250.325.212001172556060.4100.750.4容灾8113567.5(5)业务处理和系统响应时间根据国际标准3-5-8原那么推算业务处理时间。在不考虑内部系统处理时间的情况下，信息的处理时间最长不应该超过8秒。系统登录时间最长为8秒。从报文或文件进入系统到接收回执时间不超过8秒。报文或文件传输不成功时，在5~8秒内通知发送者。由于某种原因，报文或文件滞留在系统中时，应在8秒内向发送者发出提示信息。每秒请求数=(顶峰日访问量×80%)/(3600×8×20%)=(顶峰日访问量×80%)/5760。具体数值如表6所示。表6:业务处理和系统响应时间性能指标表检修能力(台/年)每年产生数据量日均产生数据平均访问量顶峰日访问量日顶峰访问量每秒请求数700586278021714458685618112120011725560434289017371236224为满足系统的性能需求，业务处理〔每秒请求数〕应该大于30次/秒，系统处理事务响应时间应该小于8秒为宜。根底效劳系统与技术架构运行维护管理系统业务目标1．加强用户的管理和权限的合理分配。2．减少各应用系统独立研发用户权限管理功能模块的工作量。3．实现上层业务用户的单点登录。4．统一基地检修系统查询的风格和操作方式。5．提供统一入口门户，进行综合查询。6．维护系统的正常运行，包括系统的软硬件维护。7．记录系统的运行情况，进行系统分析和评价。功能描述系统组织机构管理组织机构管理模块主要管理检修基地应用系统中所涉及的相关组织机构、人员、岗位等根本信息，在模块的功能提供树型结构的维护方式。机构信息是分层次的，如检修基地车间、班组，每一个组织单元属于某一个层次，对其下一层次的组织单元具有管理职责与权限，并对上一层次的组织单元负责。图23树型层次组织机构模型示意图权限管理权限管理模块主要用于对系统的用户进行权限控制，包括对用户所属的岗位及岗位所具备的角色、角色所具备的功能权限及数据权限进行维护。通常选用对用户的岗位授权，通过指定岗位所具有的权限，然后指定用户所属岗位，这种授权方式是根据用户的岗位来授权的，如果用户换岗或离岗，相应的权限随岗位不同发生改变。岗位授权可以指定岗位代理人。此处的岗位相当于角色组〔具有一组角色〕。图24权限控制模型示意图数据维护数据维护页面生成模块在Web页面指定相应数据源并生成SQL语句，然后自动生成对数据源进行新增、更新、删除、批量新增、批量更新、批量删除以及级联数据维护的页面。系统运行日志管理检修基地需要一种日志来支持应用系统运行时的调、测试及错误定位和分析，包括系统出现故障时能在运行时刻输出不同级别的调试信息；系统运行过程中实时捕捉关键点状态信息以实现对系统的自动预警和报警，以便系统管理员及时对系统作出处理；提供对运行日志的集中管理与分析，以进一步优化系统性能。系统门户维护门户管理可以把各个子系统功能有机地集成在一起，并提供统一的入口。处在不同地点及部门的员工可同时工作在同一平台下，保证了信息的一致性，使部门之间、员工之间做到实时有效的沟通，管理人员对各项工作进行有效控制，显著提高组织内的工作效率和管理水平，实现了企业内各部门、员工之间高效、协同办公。通过根本门户效劳还可以使检修基地内部部门、供给商、运用维修段可以通过门户从各种相关应用访问所需信息，将检修基地内不同的信息资源整来，以便进一步分析。系统运行监控运行监控包括实时监控、日常检查、阶段性检查等方面。实时监控通过监视各子系统的资源消耗情况、响应能力、并发任务量等方面的情况，掌握系统运行中的特点和规律，对系统地容量、处理能力、用户的使用频度有直观的了解，以便及早地预见问题，为系统性能优化、系统升级做好准备。日常检查和阶段性检查主要依赖系统检查表，检查人员或小组需要按照检查表的内容逐个工程检查并如实登记检查情况，系统检查表应能涵盖系统所有的硬件和各类软件，检查工程应具有很强的可操作性和量化指标，能够通过系统监视软件或简单的操作立即得出结论。可以使用每日检查表和每月检查表相结合完成系统的常规监视。备份管理备份工作包括数据备份和系统备份。数据备份应该一直有规律地进行，每日进行一次增量备份，每周进行一次全备份，全备份媒介至少保存3份，备份工作有专门人员管理，每次备份做好备份纪录，每月核对系统自动记载的备份记录与人员的手工记录。确保备份工作长期坚持不懈地执行。系统备份指对整个系统软件的备份，通过恢复系统备份，可以快速建立整个操作系统。系统备份应该在系统每一次升级后进行。有些历史数据如：过期的数据维护日志可以在保存可靠的备份后定期卸出系统，以保持系统正常的存贮空间余量。根底编码管理系统检修基地信息化建设过程中，对机车设备进行编码，构建编码化的根底数据，是确保和谐型机车检修信息系统建成建好的关键任务。根底编码管理系统完成遵循机务信息系统建设标准的要求，为检修基地的信息系统提供统一、标准、标准的公用根底编码体系。构建检修基地信息化建设用到的根底数据编制标准和编码表及相关数据字典等，并实现公用根底编码和根底信息的统一管理和同步更新。编码原那么与范围〔1〕原那么已有国标、铁道部部标的编码，按标准执行。参考国际、国家及部颁标准，同时表达铁路机务技术管理的行业特点。编码内容为全路机务管理需统一标准的公共局部。编码具有简单性、稳定性、通用性、可维护性、可扩充性。编码设计标准化，代码分类系统化。〔2〕范围主要包括与铁路机务各项业务管理相关的单位、部门、人员、设备、配件、设施、厂家等根本属性的编码。编码采集方法数据收集分为人工收集和自动化产生两种。〔1〕人工收集由系统操作人员按标准的格式录入数据信息。〔2〕自动化收集由信息设备采集现场数据并按《数据编码标准》自动生成数据。检修基地编码内容主要包括以下两方面根底编码：1．公用字典机种字典、机型字典、配件字典、行政机构字典、铁路局字典、机务段字典、车站字典、机车新造修理厂字典、配件生产修理厂字典、股道字典、台位字典、区段字典、部门字典、人员字典、人员辅助字典等。2．机车检修管理辅助字典、故障信息字典、处理方法字典、修程字典、机车检修工序字典、机车状态字典、机车部件状态字典等。检修基地信息化建设中的根底数据平台主要功能是按照编码构建的原那么、标准和方法来收集、整理、编制根底编码，形成检修业务涉及的所有编码信息。根底数据平台的另一个重要功能是对编码的一致性、完整性管理。编码维护方案数据编码是进行信息化管理的最根底工作，是数据录入、输出、出口的存储代码格式标准标准和各级应用单位进行信息交流的根底。数据编码收集那么是一个长期的、不断完善和不断补充的过程。而数据编码维护体系那么是收集数据编码的根底，只有拥有完善的数据编码维护体系，才能不断的对数据编码进行采集、加工、处理、发布、存储、应用和管理，使数据编码不断的完善，不断的丰富。所以，建立一个完善的数据编码维护体系是建立数据编码系统的第一步，也是最关键的一步。数据编码维护体系建立的好坏将直接影响数据编码系统整个建设，也将严重影响机务信息化的建设和开展。数据编码维护体系对于数据编码系统以及机务信息化建设来说是极其重要的，也是不可或缺的。检修基地根底编码的维护方案应遵循机务总体技术方案，是对机务总体技术方案的具体实现，必须确保检修基地之间的根底编码的一致性和完整性，维护方案采用分别采集、各自申请、统一审批、集中下发的方法来实现编码的维护，方案示意图如下：图25根底编码维护设计图信息共享效劳在机务信息系统建设标准中对信息共享效劳有比拟详细的说明，检修基地的信息共享效劳是完全遵循总体标准的要求，是对标准中信息共享效劳的具体实现。其目的就是实现本系统与各专业系统、各专业业务信息系统间信息交换和共享。信息共享效劳是各个子系统信息交换和共享的枢纽，是一个为系统间实现信息交互、信息共享效劳及功能共享效劳的平台。该平台能够对信息进行集中存储、分析加工、数据转换和处理，按照用户的权限和效劳优先级，满足数据交换和共享需求，并保证信息交换和共享的平安性和可靠性。信息共享效劳的功能主要功能包括：实现部、局、基地、运用维修段内各子系统信息共享。实现部、局、基地、运用维修段四级间数据共享。构建信息共享数据库。提供其它业务系统访问接口。控制共享信息访问权限。共享效劳实现方式信息共享效劳提供两种信息交换和共享方式，一种是数据库级共享，另一种是应用系统级共享。数据库级共享指将从各子系统的根底数据和业务数据，进行集中存储，形成共享数据库，以支持系统功能应用和各业务系统间的数据交换，由共享数据库统一发给有共享需求的业务信息系统，或业务信息系统到共享数据库提取。图26信息共享数据库实现示意图应用系统级共享指直接从应用层面实现不同系统间的数据交换和效劳共享。应用系统级共享可根据效劳方