LKJ设备运行监测信息化管理系统研究

孙 勇

传统的机车入库电务车载作业在程序上纷繁复杂，作业过程基本依靠人工方式进行卡控，不仅耗费时间长，还存在较大隐患。为此，需要采用信息化手段来实现机车入库电务车载作业精准管控，LKJ设备运行监测信息化管理系统应运而生［1］。

1 系统基本结构

LKJ设备运行监测信息化管理系统由车载无线传输终端、通信网络、地面系统组成［2］，见图1。

图1 LKJ设备运行监测信息化管理系统组成

车载无线传输终端采集LKJ、机车信号等电务车载设备数据，并可获取机车定位（GPS/BD）数据，通过通信网络与地面实现信息互联互通［3］。

地面系统由通信服务器、地图服务器、数据处理服务器、应用服务器、站场服务器及业务终端组成。其中通信服务器负责接收通过公共通信网络（3G/4G）传输的车载设备数据，并发送给部署在铁路内网的数据处理服务器；机车进入站场后，车载无线传输终端通过站场无线基站，将车载数据发送给站场服务器（部署在铁路内网），再由其转发到数据处理服务器；数据处理服务器解析、记录、存储所有车载数据及各服务器的业务数据；应用服务器内置专用业务处理软件，可实现电务车载数据自动分析，电务作业及相关流程在线监控；地图服务器植入专业的GIS引擎，将来自车载无线传输终端的GPS/BD 坐标数据与地面系统入库站场坐标进行实时比对，实现机车出库、入库自动判别；各级业务人员可通过业务终端访问服务器系统，实现各种业务应用。

2 功能实现

LKJ设备运行监测信息化管理系统用于电务车载部门对于车载设备的日常作业监控，主要实现入库机车自动识别、车载数据自动转储、车载数据自动分析、LKJ版本监测、车载设备质量监测、车载设备时钟偏差监测、自动生成电子合格证、库内作业全程监测等功能。

车载无线传输终端实时将机车获取到的GPS/BD 坐标数据发送到地面系统，当地面系统判断该机车进入电务作业入库站场范围内时，将入库车号推送到相关的业务终端上。同时，地面系统通过站场无线基站，将连接密钥发送给车载无线传输终端，车载无线传输终端与站场无线基站建立数据连接，并采用加密算法，将电务车载设备数据自动转储到地面系统。地面系统实时接收入库机车电务车载数据，并进行数据校验，确保电务车载数据完整可靠，然后进行自动分析处理。

2.1 入库机车自动识别及作业提示

车载无线传输终端设备编号与机车号进行绑定，地面系统根据收到的机车GPS/BD 坐标数据，与系统中设定的各电务作业站场坐标范围进行比较，当机车GPS/BD 坐标进入某一电务作业站场坐标范围内时，判定为该机车进入作业站场，并通过业务终端提示机车入库车号［4］。同时地面系统自动处理获取到的入库机车车载设备数据，如发现车载设备有异常、机车数据版本异常、车载设备时钟偏差超限及需要进行上车检测的情况，将在业务终端报出，提醒地面人员进行处置。

2.2 版本监测

根据LKJ 数据版本换装要求，在系统中下达LKJ数据版本换装作业计划。机车入库时，地面系统自动获取机车的LKJ 实际版本信息，对于不符合当前换装计划版本的机车在系统业务终端进行报警，提示电务人员上车进行版本换装工作［5］。作业人员完成换装后，系统会自动对换装完成情况进行校核，若校核结果为不符合，则会持续提示报警，直至换装工作完成。该功能不仅适用于换装作业，也适用于更换LKJ设备主机及板件作业后，对LKJ数据版本正确性的监测工作。

2.3 车载设备质量监测

应用服务器部署专用车载设备质量分析软件，可对车载设备数据依据预置的条件进行自动判断，当发现异常情况时进行报警。

分析人员通过系统终端查看报警项点，并调阅与之相关的运行文件进行分析。如报警项点不属于车载设备异常（如机务操纵导致区间停车），可直接通过业务终端进行人工销记；如报警项点需要检测人员上车排查的，则通过系统派工给相关检测工区，作业人员收到派工作业指令后上车处置，并对异常项点进行销记，实现从发现问题、分析问题、销记问题的全流程信息化控制［6］。

2.4 车载设备时钟偏差监测

车载无线传输终端获取GPS 时钟（标准时钟），与采集到的车载设备时钟（如LKJ 时钟）同步发送到地面系统进行比对，如两者时钟误差超出规定范围，系统会通过业务终端进行报警，提醒作业人员上车进行时钟校准。

2.5 自动生成电子合格证

电务车载设备入库后需要执行相应的检测流程。传统的做法是检测合格后手写合格证，人工转储车载设备数据到地面，再由相关人员查看是否缺项或有异常情况。由于全流程为人工操作，存在遗漏项点的隐患。而系统通过自动下载车载设备数据，实现对检测项点的自动判断，如有项点遗漏将在业务终端上进行相应提示，系统判断全部项点合格及无异常情况，才能自动生成电子合格证，从而实现入库机车电务作业的机控。入库电务车载设备监测流程见图2。

图2 入库电务车载设备监测流程

2.6 库内作业全程监测

传统的机车入库电务作业出具合格证后，该车电务车载设备检测验收工作即结束。但库内机车车载设备仍然有可能存在安全隐患（如机务相关作业或其他异常情况）。而本系统会对库内机车车载设备数据定时进行轮询、更新，只要判断库内车载设备异常，就会通过系统业务终端进行报警提示，直到所有异常项点全部销记，才解除报警，避免发生机车电务车载设备带病出库的情况［7］。

3 应用效果

该系统的应用，有效提高了电务车载作业效率，换装作业校核及相关换装统计时长，由平均25 min降至平均10 min，并实现了全段联网卡控；利用系统的提醒功能，能够快速定位车载设备异常情况，方便进行处置销记；而电子合格证的自动生成，实现了入库机车电务作业机控管理［8］；库内作业全程监测，加强了电务车载设备作业管控手段。

4 结束语

LKJ设备运行监测信息化管理系统实现了对车载数据换装、分析作业、检测作业的全程机控；系统采用通信技术、GIS技术、软件技术以及数据分析整合技术，优化了作业管理模式，实现了电务车载设备作业的闭环管理，提高了机车入库电务车载设备作业的质量与管理效率。除全面卡控电务车载设备运行状态及工区职工作业标准外，可进一步扩展系统应用，实现电务车载设备履历台账的信息化、精确化管理［9-10］，进而实现电务车载入库作业的信息化管理。