a设备智能巡检管理系统设计与应用.pdf

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1、第2 9 卷第5 期2 0 0 9 年l0 月铁道机车车辆R A I L W A YL O C O M 0 1 1 E&C A RV 0 1 2 9N 0 50 c t 2 0 0 9文章编号：1 0 0 8 7 8 4 2(2 0 0 9)0 5 0 0 6 3 一设备智能巡检管理系统设计与应用胡万才1，王富存2(1郑州铁路局机务处，河南郑州4 5 0 0 5 2；2 郑州铁路局新乡机务段，河南新乡4 5 3 0 0 0)摘要铁路设备状态的科学管理是铁路系统安全管理中的重要环节，对铁路安全运营意义重大。结合现行机务段设备巡网检查(以下简称巡检)管理实际情况，本文介绍了一种基于现代计算机网络技

2、术、单片机技术和射频感应技术而设计的“设备智能巡检管理系统”，通过建立机务设备台帐、设备状态管理、设备巡检管理、设备报活维修管理和设备管理人员考核管理等功能，实现对机务段设备的计算机网络化综合管理。关键词机务设备；电子标签；智能巡检仪；管理软件；数据库；远程访问中图分类号：U 2 6 0 5+4文献标志码：A目前，铁路各运营单位设备的巡检管理主要还是靠人工按计划巡检并做好巡检时间和设备状态的记录来实现，设备台帐、设备现状和巡检情况以及设备故障报修等都是以纸质文件形式上报下传，这种管理方式存在明显的不足，已无法满足铁路各运营单位设备管理及信息化建设的需要了。近几年来，特别是2 0 0 5年1 月

3、铁道部发布“铁路信息化总体规划”以来，国内已有为设备管理而开发的设备巡检管理信息系统面世，但由于这些系统主要侧重于设备管理制度的无纸化，即主要是将各种纸质制度文件进行计算机化管理，而缺少可靠的技术手段来监督落实这些管理制度的实施，未能彻底解决设备巡回检查管理中存在的问题。铁路运营单位设备种类众多，而对每台设备实现严格科学的管理，尽管程序复杂，但意义的确重大。在l0 0 0 k 以上，轮轨辐射噪声增加幅度在1 6d B I A 以 2 焦大化铁路环境噪声的适用标准 J 铁道劳动安全卫上，因而运行速度对高频成分的影响明显比对低频成生与环保，2 0 0 4，3 l(1)：6 一l l 分的黧奎。正一

4、钠。3 芸主茎笔誓鬻髫舰麒枷m 卜北(4)头车离轨道3 7 5、7 5、1 5m 处受声点的A 4 三毒公苗专篆l：|若j：I 髓枷v e 酬1 鸺k 岫声级计算结果表明：随着距离增加，噪声呈衰减趋势，锄d 二抵l 懈乙t 二f o r 咖一一a t i，由洲咖并且距离加倍，噪声降低约3d B A。J 蛔，瑚10 fS O I l n da n d 珊6，1 9 9 8，2 0 9(4)：6 8 5 一参考文献694 1 国家技术监督局城市轨道交通列车噪声限值和测量方法 5 孙进才，王敏庆，盛美萍统计能量分析(S E A)研究的 M 北京：中国标准出版社，2 0 0 6 新进展 J 自然科学进

5、展，1 9 9 8，8(2)：1 2 9 1 3 1 S t a t i s t i c a lE I 陀r g VA n a I y s i so fW h e e la n dR a nN o i s eo fS u b w a yL 胁l，膨O H 9 0 昭2(1C o U e g eo fM e c h a r l i c a la n dE l e c 呦i cE I 蛳d n g，t r a lS o u t l lU I l i v e 璐毋C h a n g s h a4 1 0 0 r 7 5H 1 l n 粕，C l i m；2伽e g eo ft r a 伍c 彻dt

6、r a J l s p o r t a t i o ne n g m e e r i n g，G 瞰t r a ls o u t l lU I l i v e 瑙毋，C l l 锄铲 l a4 l O C r 7 5H l m 锄，C l l i m)蝴：w 池删咖r g y 锄，岫缅e c a 吐I I 础l0 f w h e e l 一斌m i 0 f s I l b 唧脯e 醯删，蒯一r 8 i l I 溅洲血讪w a y 哪阿捌I ts w h e nt l l e 吣哪w i I l lt l l e 删0 f 6 0 w h，她I l l a j o r 幽r a d i a l

7、e d w 捌一l a i li 8i l It l l e 嘴0 f 5 0 0 4 0 0 0H z；眦j o r 谢m 酬舶mr a i l i s 证t l l e 咖l g e0 f 5 0 0 4 0 0 0 比；7 I kn m j 甜I 商删l i a l e d 鼬nw 捌i si I I 1 e 删f l g e0 fl2 5 0 4 0 0 0 A sht l l ec t r i t 0t o l a lm i，r 8 i li 8d o n l i I l a l e，蒯i s 妇1 h e 删畔蛳l 州(S 凡)r a d i a t e d r a i l 一蒯，

8、r a i l，w l l e e l，i 8 衢血A，8 5d B A，8 ld B A，s e l 贼由 万方数据6 4铁道机车车辆第2 9 卷以机务段为例，目前各机务段根据自身的实际情况，都制定了相关的机务设备管理及维修保养办法，如机务段设备巡检管理办法，实行了定岗、定责的责任制管理，根据设备的分类和实际使用情况，有的设备要求一周一检查，有的要求一日一巡检，巡查完成后要求及时上报发现的设备质量问题，然后由设备专业检修人员进行检修处理。这种管理模式主要是依靠作业者的敬业精神和对工作的责任心，对作业者的考核也主要以查看作业者的写实记录为主，巡查发现的设备问题主要以报修单或者电话或者口头方式报

9、相关的检修人员，检修的情况及结果也只能靠相关人员及时反馈，很难进行有效的闭环跟踪管理。这种管理模式受人为因素的影响很大，在实际实施过程中存在着作业人员不按照规章制度规定的时间、地点和次数对相关的设备进行巡视检查等情况，存在漏检、甚至不检的情况，这些违规违法事件的存在为设备的安全运转埋下了极大安全隐患。所以“设备智能巡检管理系统”的设计研发，对解决设备管理中存在的问题，提高铁路运营效率和安全性尤为必要。现以机务段设备巡检管理为突破点，进行“设备智能巡检管理系统”的设计研发和应用，收到了很好的效果。l 系统结构系统主要由安装在各设备上的电子标签、设备巡检人员手持的多功能巡检仪、车间的设备巡检管理计

10、算机、机务段级设备巡检管理数据服务器和其他主管部门查询终端等组成，如图1 所示。线的E E P R O M 芯片，存储空间为2M B；时钟芯片采用D s l 3 0 2，断电时可采用大电容对其供电，避免掉电数据丢失；射频读写采用专用的射频控制芯片，实现数据的调制、解调以及功率放大和天线线圈控制；振动发生器采用微型直流电机加偏振子实现，振动频率和振动持续时间由主控制器控制；照明选用高亮L E D，恒流驱动，亮度控制和报警闪烁频率也由主控制器完成；电池采用可充电镍氢电池，充电控制电路实现电池充放电保护。图2 巡检仪硬件结构框图2 2 结构设计智能巡检仪采用紧凑、实用型手电筒式外观设计，具有功能丰富

11、、易于携带和经久耐用等特点，而且具有比普通手电筒更好的照明效果，给检查人员在光线不足的条件下工作提供了更大的方便，同时考虑到巡检仪的使用环境和内部的电子主板及各芯片工作条件限制，从结构上对巡检仪的封闭性进行了针对性设计，以达到防水防尘要求(图3)。图3 冒能巡检仪结构豳3 系统管理软件设计3 1 软件结构系统管理软件由完成各相应功能的软件模块组成，图l 设备巡检管理系统结构示意图通过各模块的组合，以实现管理系统的所有设计功能。2 智能巡检仪其结构框图如图4。2 l 硬件设计3 2 设备台账管理模块巡检仪主要由主控制器、外围存储器、时钟芯片、通过设备台帐管理模块可以实现对原有台帐的继射频控制芯片

12、、振动发生器(数据读取时振动提示)、续填充或修改，也可以实现新台帐的建立。主要完成高亮度L E D 及电池等组成(图2)。设备不同阶段状态的输入，形成设备在运行期间的状巡检仪主板采用8 位单片微处理器为主控制器，况档案，方便管理者的统计分析，以提高设备运行的程序存储器空间为6 4K B：外围存储器采用2 片1 2 c 总安全性和运行效率(图5)。万方数据第5 期设备智能巡检管理系统设计与应用图4 管理软件结构框图3 3 巡检数据管理模块对巡检仪采集记录的巡检时间、地点信息及巡检人员信息进行综合管理。通过此模块可以完成巡检计划的设定，巡检数据的查询，巡检人员考勤的统计，同时可以报表输出所需数据(

13、图6)。程序，对各环节工作人员进行有效督促，提高了报活工作质量和效率。设备报活功能有两种，一种为巡检人员的报活；另一种为使用人员的报活。主要工作流程如图7、图8。蟊篱吲蓍陋面固纠度lI 度峰窒轴设备检修l 组设备检修l 组面酾丽反馈图8 使用人员的报活处理流程4 系统应用系统的各种功能都是根据现阶段机务设备管理实际需要而设计，在实际使用中，能够提高机务设备管理水平、克服现阶段机务设备管理中存在的问题，对保障铁路安全运营有重大意义。系统在新乡及洛阳机务段使用过程中，运行稳定，能够实现对机务设备的全面管理，提高了机务设备巡检管理和报活管理工作的质量和效率，系统的远程访问功能，使管理工作更加快捷。在

14、实践过程中，表明系统可广泛应用于机务3 4 巡检数据采集模块设备管理中，且管理科学，使用方便。巡检数据的采集是指通过R S 2 3 2 专用数据传输接参考文献口，实现巡检仪数据转储到管理计算机。1 李俊娥铁路信号设备巡检智能管理系统的设计 J 铁3 5 设备报活管理模块路计算机应用，2 0 0 1，l o(4)：6 8 设备报活管理模块实现从设备发现故障到解决的 2 洪文鹏基于啪D 数据终端的电力设备巡检系统 J 全程跟踪式管理。通过故障查询，填写检修单、提交，东北电力技术，2 0 晒，2 6(1)：3 6 3 7 检修人员查询检修单，实施检修，提交检修完成单等(3 铁信息(2 0 0 5 年

15、4 号)铁路信息化总体规划 s D e s i g 璐0 fM a n a g e m e n tS y s t e mf o rI n t e l l i g e n c eI 璐p e c t i o nT o u r SO ft h eL o c o m o t i v eF a c i l i t i e s日U 砌I 一i 1。形小G 凡一优(1I J 0 哪n o t i v eD e p a n I l：呦t，压e 喇l o u 聪1 w a yB u 犯a u，孙e n 础o u4 5 0 0 5 2H e n 肌，C h i l l a；2)【i 1 1)【i a I l g

16、b o o n 的t i v eD e p o t，办e n g z l l 伽R a i l w a yB 1 l r e 棚l，n x i 锄g4 5 3 0 0 0H e 咖，C l l i l l a)A h t 删t：T l 砣m 出岫g E 舡圯mo f 吐陀l o c o m 砸v e a c i l i 6 e si 8i m 弘t a mp a r ti I lt 虻m i l w a y8 y g 岫ss e c u r i t ym 缸I a 萨n 踟ta n dp _ L a y st l 陀砌u e n 垃a lI D _ l ei I Im m v a ys e c

17、 u r i t yo p e r a l i U n d e r 咖s i d e r i I l g 血ef 砬o fm ep 咀s e mm 卸a g 朗舱mf b r1 0 c o m 甜v ef 如i l i 石馏，t l l i sp 叩e ri m m d u c e sas y s t I 唧t l l a td e p e n dmt I l em o d 锄c o m p 岫78 鲫南船陀m l dl l 芒呱h 憾ma n dr fi m l u c l j 咖t e c l l I l n l 0 斟，c a U e d“n 抢m 甜m g e 盯皓ms y s t e

18、 I l lf o rI l t e U i 彤m c ei n s p l e c 6 t 咖_ r s0 ft h e1 0 0 0 m o t i v ef 如i l i 6 鹤”hc a I lc a r r yo u ts y l l t I l 甜cm 蛐a g e n 觏l lf 斫1 0 c o m o t i v ef k i l i 6 器b yf 执呱h I l gt l 地m c o 耐0 f1 0 c o m o t i v ef k i l i 6 稳，m 如a 舀n ge【I u i 脚【烈吐，8s t a t ea I l d t l l ed a 恤妇ne(I

19、 u i p I 眦吐i 瑚p e c t i n g K e)唧o r 凼：1 0 c 删v ef k i l i 石e 8；e I e c 嘶ct a g；h I t e m g e n c ei 瑚卿；m 盯I a 驴m e m 踟孙忸陀；d a t a b a；抽t e m e t 如f o m 洲椭鸵r v 盯嚣一 万方数据设备智能巡检管理系统设计与应用设备智能巡检管理系统设计与应用刊名：铁道机车车辆英文刊名：RAILWAY LOCOMOTIVE&CAR年，卷(期)：2009,29(5)参考文献(2条)参考文献(2条)1.洪文鹏 基于RFID数据终端的电力设备巡检系统期刊论文-东北电

20、力技术 2005(01)2.李俊娥 铁路信号设备巡检智能管理系统的设计期刊论文-铁路计算机应用 2001(04)本文读者也读过(10条)本文读者也读过(10条)1.董领逊.张曙光.王岩.赵睿明.王伟东.DONG Ling-xun.ZHANG Shu-guang.WANG Yan.ZHAO Rui-ming.WANG Wei-dong 基于GPS和GSM的电力线路巡检手持仪期刊论文-农机化研究2005(6)2.张一新 茂名变电站设备巡检电子标签系统的优化设计期刊论文-广东科技2008(16)3.曾路.彭楚武 基于射频卡的小区保安管理系统会议论文-20014.李启平 铁路信号设备巡检管理及其关键技

21、术探析期刊论文-致富时代（下半月）2010(4)5.李俊娥.冯小宁 铁路信号设备巡检智能管理系统的设计期刊论文-铁路计算机应用2001,10(4)6.高建强.邹少文 维修安全保障监护系统设计和实现会议论文-20057.林春虎.迟胜超.Lin Chunhu.Chi Shengchao 改进铁路车辆设备管理系统巡检模块的建议期刊论文-铁道技术监督2008,36(12)8.蒲虹桥.陈阳明 采用PDA的电力线巡检系统期刊论文-成都航空职业技术学院学报2008,24(2)9.田军.万隆君.苏奇深.Tian Jun.Wan Long-jun.Su Qi-shen 基于射频PDA的电力巡检系统客户端开发期刊论文-机械研究与应用2010,23(6)10.赵宝钢.魏传宝.李齐斌.ZHAO Bao-gang.WEI Chuan-bao.LI Qi-bin 射频IC卡SPI智能系统的实现期刊论文-信息技术2005,29(7)本文链接：http:/