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项目概述 (1)1.1项目背景 (1)1.2国内外现状 (2)1.2.1国外现状 (2)1.2.2国内现状 (2)1.3系统设计目标 (3)1.4系统设计原则 (4)1.5系统设计依据 (4)2总体需求 (6)2.1机车数据标准化 (6)2.2构建机车质量数据服务 (6)2.3检修作业管理信息化 (7)2.4机车质量控制信息化 (7)2.5网络互连的基地应用环境 (8)2.6灵活性与可扩展性 (8)2.7数据资产价值管理 (9)2.8可视化技术应用 (9)3总体技术方案 (10)3.1总体架构 (10)3.2各级系统之间的信息流分析 (11)3.3总体网络结构 (11)3.4铁道部级功能设计 (12)3.5铁路局级功能设计 (13)3.6检修基地级功能设计 (14)3.7运用维修段级功能设计 (15)4基地管理信息系统技术方案 (17)4.1生产设施布局分析 (17)4.2各生产管理部门的业务关系 (17)4.3管理信息系统逻辑结构 (28)4.4管理信息系统物理结构 (30)5检修基地生产管理系统功能设计 (38)5.1业务功能需求 (18)5.1.1生产调度管理 (19)5.1.2机车检修管理 (20)5.1.3机车质量管理 (21)5.1.4机车远程监测与故障诊断 (21)5.1.5机车配件管理 (21)5.1.6检修基地设备管理 (23)5.2管理系统功能设计 (24)5.2.1生产调度子系统功能设计 (24)5.2.2机车检修子系统功能设计 (25)5.2.3机车质量管理子系统功能设计 (26)5.2.4远程监控与故障诊断子系统功能设计 (26)5.2.5配件管理子系统功能设计 (27)5.2.6设备管理子系统功能设计 (27)5.3管理系统信息流分析 (46)5.3.1各子系统间的信息流 (46)5.3.2各子系统间的信息流向说明 (47)5.4信息流数据性能指标分析 (49)6基础服务系统和实现技术 (53)6.1运行维护管理系统 (53)6.1.1业务目标 (53)6.1.2功能描述 (53)6.2基础编码管理系统 (55)6.2.1编码原则与范围 (56)6.2.2编码采集办法 (56)6.2.3检修基地编码内容 (56)6.2.4编码维护方案 (57)6.3信息共享服务 (58)6.3.1信息共享服务的功能 (58)6.3.2共享服务实现方式 (58)6.4数据传输系统 (59)6.4.1数据传输系统功能 (59)6.4.2数据传输系统实现方式 (60)6.5信息安全 (60)6.6检修信息系统实现技术 (61)6.6.1采用J2EE体系结构 (61)6.6.2分层的系统设计 (62)6.6.3系统平台及运行环境 (63)7数据采集和数据转换方案 (65)7.1数据源种类 (65)7.2数据采集方式 (66)7.2.1现场作业数据的采集 (66)7.2.2车载检测数据的采集 (67)7.2.3身份认证/门禁出入等标识信息的采集 (67)7.2.4视频监控信息的采集 (67)7.2.5机车制造厂、配件供应商等单位信息的数据转换 (67)8网络结构 (68)8.1铁路网络结构现状 (68)8.2检修基地网络需求 (69)8.3基地网络总体结构 (69)8.4检修基地局域网分层结构 (70)8.5无线局域网WLAN设计 (72)8.6无线局域网完全解决方案 (73)9系统配置方案 (75)9.1系统硬件需求 (75)9.2系统软件需求 (76)1项目概述1.1项目背景近几年来，铁道部紧密围绕“运能充足、装备先进、安全可靠、管理科学、节能环保、服务优质、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发展的“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”的原则，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，主要承担东北、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、广州检修基地还承担新造机车的任务。
在哈尔滨建立一个内燃机车检修基地，主要承担东北三省及北京、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，承担和谐型机车1年检及以下修程的检修任务，基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。
1.2国内外现状1.2.1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基本上都采用基于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、精确的计划编制，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、配件材料及服务提供商等进行信息交互，实现机车维修产业价值链联动。
1.2.2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，规范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，原来的部分机务段变成了车间，而和谐型机车又将实施“专业化、集中修”的原则，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。
1.3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基础，遵循相关标准和规范。
达到起点高、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，完善机务基础编码规则和体系，形成机务信息化系统架构设计、通信接口设计的标准和规范。
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．服务运输安全生产，提升机车检修质量立足服务运输安全生产，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，合理制定机车检修计划；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，提高机车检修效率规范基础编码，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，改进检修工艺和修程修制通过维修数据的积累和分析，不断改进检修工艺、优化修程修制和作业流程；进行精细成本核算和全面成本分析，有效管控维修成本。
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。
1.4系统设计原则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。
具体原则如下：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服务。
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”原则，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、安全性、实用性、扩展性和易维护性的原则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、安全性要求较高。
操作界面要贴近业务实际，便于作业人员使用。
5．立足当前、夯实基础，突出重点、稳步推进和谐型机车检修管理信息系统既要体现全新的设计理念，又要立足我国实际，做好信息化建设的基础性工作。