萊鋼智能化鐵路運輸綜合管理信息系統(tǒng)研究與1

1、冶金企業(yè)智能化鐵路運輸綜合管理系統(tǒng)的研究與應(yīng)用況作堯韓樹森劉祖法姚文君(萊鋼集團(tuán)有限公司運輸部,山東萊蕪 271104摘要:該項目是以冶金企業(yè)鐵路運輸?shù)目刂婆c管理為對象,集成了鐵路運輸生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)、鐵路信號計算機(jī)聯(lián)鎖集中控制系統(tǒng)、生產(chǎn)指揮調(diào)度監(jiān)督與大屏幕系統(tǒng)、鐵路車號自動識別系統(tǒng)及工業(yè)電視監(jiān)控、機(jī)車作業(yè)與能耗管理系統(tǒng)等目前鐵路運輸管理先進(jìn)的技術(shù),實現(xiàn)了廠內(nèi)鐵路信號的遠(yuǎn)程集中控制功能、列車管理、現(xiàn)車管理、機(jī)車管理、統(tǒng)計管理、費用核算和查詢智能化、信息化。關(guān)鍵詞:智能化; 鐵路運輸; 信息系統(tǒng)Metallurgical Enterprises Study And Application Of

2、Intellectualization Railway TransportationDispatch Control SystemKUANG Zuoyao Han Shu sen LIU Zufa YAO W enjun(Transportation Department, Laiwu Steel Group ,laiwu 271104 , shandong ,chinaAbstract: That item with metallurgy business enterprise the railroad transport of control and manag ement for obj

3、ect, Integrated the production control information system of the railroad conveyance , The railroad signal calculator unites the lock concentration control system, Produce conductor t o adjust one degree direct and big screen system, The railroad car number identifies system an d industrial televisi

4、on supervision automatically, Wait currently a railroad conveyance a managem ent the forerunner's technique. Carried out the long range concentration of the railroad signal a control function inside factory, railroad train management, the car manages now, motorcycle man agement, statistics a man

5、agement, the expenses checks and Searching the intelligence turns, inf ormation-based.Key wods: Intelligent ; Railway Transportation; Information System1、立項原因在萊鋼廠內(nèi)近100公里的鐵路線上,每天運行著400多輛廠內(nèi)車和近千輛路局車,他們承擔(dān)著萊鋼各主體廠礦生產(chǎn)所需的原燃料、半成品和成品的保產(chǎn)保運工作。為了及時的掌握所有車輛的車號、狀態(tài)和位置,運輸部4個車站的100多名車號員、駐站員、值班員無論白天黑夜、風(fēng)雪雨霜,都要在規(guī)定的時間到現(xiàn)場對

6、到達(dá)的車輛用口念筆記的原始方式記錄車號和順序號,一一核對現(xiàn)車的編組和貨票,然后通過電話、圖表等簡單工具人工抄摘向各級調(diào)度報告,這種以紙、筆和電話收集和處理各種信息的方法占用了調(diào)度、車號和統(tǒng)計人員相當(dāng)多的時間和精力。隨著萊鋼冶煉生產(chǎn)工藝的不斷發(fā)展,運輸保產(chǎn)的要求也越來越高,僅靠現(xiàn)有的管理方法和設(shè)備來管理控制運輸生產(chǎn),對提高運輸管理水平有很大障礙,不利于運輸生產(chǎn)指揮人員進(jìn)行系統(tǒng)、科學(xué)、有效的決策。因此開發(fā)高集成化、高智能化的綜合調(diào)度指揮系統(tǒng)已成為萊鋼鐵路運輸可持續(xù)發(fā)展的迫切任務(wù)。2、系統(tǒng)目標(biāo)的確定2.1、本系統(tǒng)主要是萊鋼廠內(nèi)鐵路車輛的狀態(tài)和位置進(jìn)行實時跟蹤,以便詳細(xì)記錄車輛貨物的狀態(tài)(空/重變化,

7、停放位置的變化,從而可以通過計算機(jī)迅速查詢車輛在萊鋼廠內(nèi)車站的位置、狀態(tài)和歷史過程,動態(tài)掌握全廠列車運行,站間車輛交接,各站現(xiàn)車和裝卸車運輸生產(chǎn)活動。2.2、同時對車輛到發(fā)量,裝卸量,運輸量,保有量,作業(yè)次數(shù),停留時間以及運載的貨物進(jìn)行分類統(tǒng)計管理,輔助各級調(diào)度指揮運輸生產(chǎn),編制日班計劃,調(diào)整階段計劃,為領(lǐng)導(dǎo)及主要職能部門提供管理與決策信息。1況作堯,大學(xué),高級工程師,ysjd2.3、與自動化部軌道衡建立接口,與自動化部共享車輛過磅信息,將計量信息傳輸過來,資源共享,杜絕了人工輸票而導(dǎo)致的錯誤信息。2.4、網(wǎng)上簽字功能的確認(rèn),具備與付款單位、財務(wù)部網(wǎng)上簽字功能,可大量減少中間環(huán)節(jié)的人工貨票的確

8、認(rèn),節(jié)約大量人力物力;2.5、機(jī)車位置的準(zhǔn)確顯示,在部調(diào)大屏幕中機(jī)車的牽引運行和推送狀態(tài)均能準(zhǔn)確顯示,為部調(diào)下達(dá)調(diào)度命令提供了依據(jù)。3、系統(tǒng)設(shè)計要求3.1、系統(tǒng)運行要穩(wěn)定可靠,故障率低,具有一定的容錯手段。3.2、具有多級用戶查詢修改權(quán)限、多種查詢和統(tǒng)計功能,可自動生成、打印各種統(tǒng)計報表。3.3、提高運輸作業(yè)效率、提高日班計劃兌現(xiàn)率、減少停時、加速廠內(nèi)車輛周轉(zhuǎn),提高機(jī)車作業(yè)效率、實現(xiàn)運輸生產(chǎn)無紙化作業(yè)。3.4、提供完整、及時、準(zhǔn)確的信息及輔助決策方案,改變現(xiàn)行運輸管理體制中的一些工作模式和決策方法,實現(xiàn)決策科學(xué)化、規(guī)范化管理。3.5、及時準(zhǔn)確的掌握車流,更加有計劃、有預(yù)見地組織車流,組織裝卸作

9、業(yè),組織空車輸送,使整個運輸工作實現(xiàn)均衡高效。3.6、為企業(yè)、貨主提供貨物運輸?shù)拇_切信息,提高對客戶的服務(wù)質(zhì)量。3.7、系統(tǒng)要具有良好的開放性,可以方便地與其它系統(tǒng)共享數(shù)據(jù),實現(xiàn)運輸生產(chǎn)信息的集成和共享。4、系統(tǒng)總體概述該系統(tǒng)利用各種先進(jìn)的軟硬件技術(shù),將兩者有機(jī)的結(jié)合起來,既做到了數(shù)據(jù)共享,又能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)之間的互動。系統(tǒng)主要包括兩大子系統(tǒng):4.1、鐵路運輸生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)這是整個系統(tǒng)的核心和樞紐,所有的子系統(tǒng)通過這個系統(tǒng)實現(xiàn)有機(jī)的結(jié)合。通過光纖網(wǎng)絡(luò)組成核心的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò),組成一個完整的信息網(wǎng)。通過信息系統(tǒng)與微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的連接、車號自動識別等技術(shù)實現(xiàn)對鐵路貨物、機(jī)車、車輛自動跟蹤和管理,以及機(jī)車作

10、業(yè)過程、機(jī)車作業(yè)計劃的自動確認(rèn)、跟蹤,同時自動生成調(diào)度圖表以及鐵路貨運統(tǒng)計臺帳、報表,為各級調(diào)度人員和運輸部領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行生產(chǎn)指揮提供實時準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。4.2、生產(chǎn)指揮調(diào)度監(jiān)督與大屏幕系統(tǒng)該系統(tǒng)從鐵路貨物車輛實時跟蹤管理系統(tǒng)、鐵路信號計算機(jī)聯(lián)鎖綜合控制系統(tǒng)和鐵路調(diào)度電視監(jiān)控系統(tǒng)采集必要的信息,并將這些信息以圖形化的方式顯示到大屏幕上,通過大屏幕上監(jiān)控畫面與綜合管理系統(tǒng)各操作界面之間的切換,使部調(diào)既能全面掌握各站場股道占用、信號狀態(tài)、車輛信息等管理數(shù)據(jù),又能清晰、直觀地觀察到各重要位置機(jī)車、車輛的作業(yè)過程,為調(diào)度人員提供直觀、全面、實時的信息。以上兩個子系統(tǒng)通過運輸部內(nèi)部的光纖以太網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互聯(lián),實現(xiàn)數(shù)據(jù)

11、共享和互操作,構(gòu)筑了運輸部鐵路運輸管理和控制的平臺。5、系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計鐵路運輸綜合管理系統(tǒng)是一個全方位的控制和管理的綜合系統(tǒng),既包括底層的控制系統(tǒng),又包括上層的管理系統(tǒng),系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下圖所示。監(jiān)測下位機(jī)熱備轉(zhuǎn)換器電動轉(zhuǎn)轍機(jī)信號燈軌道電路1區(qū)域2電子標(biāo)簽地面讀出裝置調(diào)度大屏幕顯示系統(tǒng)聯(lián)鎖下位機(jī)1s7-300400s7-3005.1、信息點設(shè)置本系統(tǒng)覆蓋了萊鋼所有的四個車站、兩個路局交接口車站和機(jī)務(wù)段、車輛段列檢、運輸計劃科、部調(diào)、部領(lǐng)導(dǎo)等相關(guān)的職能管理部門、站段,信息點共設(shè)置33個。其中,在機(jī)務(wù)段值班員設(shè)置信息點,每天輸入機(jī)車上班信息,查詢機(jī)車運行相關(guān)信息;設(shè)置車輛列檢員信息點隨時輸入車輛檢修

12、信息,查詢車輛動態(tài)信息;設(shè)置路局車站信息點,隨時查詢路局車輛異站進(jìn)出分界點信息。 運輸部鐵路運輸管理信息系統(tǒng)信息點設(shè)置5.2、網(wǎng)絡(luò)設(shè)置系統(tǒng)覆蓋的范圍基本實現(xiàn)光纖連接,只有兩個交接口車站實行撥號上網(wǎng)方式。根據(jù)鐵路運輸管理信息系統(tǒng)和微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)、調(diào)度監(jiān)督系統(tǒng)的業(yè)務(wù)性質(zhì),將鐵路運輸管理系統(tǒng)的所有計算機(jī)劃分在一個VLAN中,將微機(jī)聯(lián)鎖、調(diào)度監(jiān)督和大屏幕顯示系統(tǒng)的所有計算機(jī)劃分在另一個VLAN中。對這兩個VLAN 中需要訪問另一個VLAN中的機(jī)器,通過在二個網(wǎng)絡(luò)之間設(shè)立接口計算機(jī),以進(jìn)行互訪。為保證微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的安全,在這兩個VLAN之間設(shè)置防火墻。同時給所有的機(jī)器安裝殺毒軟件。5.3、接口機(jī)設(shè)置設(shè)置獨

13、立的接口機(jī)作為信息系統(tǒng)與微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)接口,接口機(jī)具有聯(lián)鎖信息采集、防火墻的功能。微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)和鐵路運輸管理系統(tǒng)相結(jié)合,還具有作業(yè)單下傳等多重功能。接口機(jī)跨接在生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)和微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上,它屏蔽了所有公用端口,由亨鈞非標(biāo)準(zhǔn)軟件完成數(shù)據(jù)交換任務(wù),使調(diào)度指揮系統(tǒng)的終端不能訪問到微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng),起到隔離保護(hù)微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的作用。 微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)與鐵路運輸管理系統(tǒng)連接示意圖5.4、車號自動識別對于鐵路運輸系統(tǒng)來說,其核心是對車輛和貨物的實時跟蹤,目前路局車輛99%以上都裝了電子標(biāo)簽,在電子標(biāo)簽里寫入了該車輛的信息,比如車號、車種、標(biāo)重等。本系統(tǒng)在徐家莊車站、顏莊車站路局車進(jìn)出廠的線路上各加裝了兩套電

14、子標(biāo)簽地面讀出裝置,利用電子標(biāo)簽地面讀出裝置可以自動讀出進(jìn)出廠的車輛的信息,大大提高操作員的工作效率,也降低了數(shù)據(jù)的錯誤率。6、系統(tǒng)軟件配置軟件包括系統(tǒng)軟件、編程語言和應(yīng)用軟件三部分。軟件的選擇與應(yīng)用軟件及整個系統(tǒng)的設(shè)計是密不可分的,下面先簡單介紹一下軟件的分類和選型:6.1系統(tǒng)軟件服務(wù)器操作系統(tǒng):Windows 2000 Server 中文版數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng):Microsoft SQL Server 2000中文版客戶端操作系統(tǒng):Windows 2000 中文版6.2編程語言應(yīng)用服務(wù)器和客戶端程序:Delphi7.0接口機(jī)軟件:VisualBasic6.06.3應(yīng)用軟件應(yīng)用服務(wù)器軟件:作為工作

15、站和服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的中間管理及服務(wù)軟件,安裝于服務(wù)器上客戶端軟件:作為操作者和計算機(jī)之間的人機(jī)界面,負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的錄入、檢查及其它數(shù)據(jù)管理工作,安裝于工作站上接口機(jī)軟件:站場數(shù)據(jù)采集、作業(yè)單顯示、自動打勾、機(jī)車號自動跟蹤大屏幕軟件:圖形顯示站場動態(tài)畫面與股道車輛存放的綜合信息電子標(biāo)簽地面讀出裝置接口軟件:通過此軟件與電子標(biāo)簽地面讀出裝置交換數(shù)據(jù)同時保證數(shù)據(jù)的完整和可靠,此軟件作為客戶端軟件的一部分安裝于工作站上7、技術(shù)創(chuàng)新點7.1、信息系統(tǒng)與微機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)的緊密結(jié)合。設(shè)置接口機(jī)連接運輸管理信息系統(tǒng)與微機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),接口機(jī)自動跟蹤作業(yè)計劃單的執(zhí)行情況,實時更新數(shù)據(jù)庫中現(xiàn)車位置信息

16、,同時動態(tài)反映到調(diào)度的桌面終端上。采用接口機(jī)將使信息的采集、傳輸、使用,速度更快、效率更高、范圍更廣泛、顯示更及時。7.2、通過軌道電路信號采集與作業(yè)計劃綜合判斷實現(xiàn)機(jī)車位置全廠范圍的自動跟蹤。本系統(tǒng)舍棄了傳統(tǒng)的GPS定位方式,而是結(jié)合鐵路信號微機(jī)聯(lián)鎖站場動態(tài)信息、調(diào)度作業(yè)計劃單機(jī)車信息及接發(fā)車信息進(jìn)行綜合分析、判斷機(jī)車運行信息,獨創(chuàng)性的用軟件方式實現(xiàn)了機(jī)車運行位置的自動定位和跟蹤。7.3、實現(xiàn)了作業(yè)計劃執(zhí)行情況的自動確認(rèn)和“車輛位置與計劃執(zhí)行”兩者間的同步變化。通過接口機(jī)把調(diào)車作業(yè)計劃單與鐵路信號微機(jī)聯(lián)鎖連接起來,通過鐵路信號開放、軌道電路出清,把信號開放、機(jī)車動態(tài)情況與調(diào)車作業(yè)計劃聯(lián)系確認(rèn)

17、,每執(zhí)行完一次作業(yè),機(jī)車作業(yè)計劃自動提醒要求確認(rèn),實現(xiàn)了調(diào)車作業(yè)過程自動化。同時,機(jī)車作業(yè)計劃得到確認(rèn)后,站場車輛顯示立即根據(jù)機(jī)車作業(yè)情況實時變化,記錄車輛信息,實現(xiàn)了車輛的實時跟蹤。7.4、大屏幕能夠?qū)㈣F路站場上的微機(jī)聯(lián)鎖、機(jī)車、車輛的綜合信息疊加顯示在同一屏幕上。相對于分散、局部的圖像,系統(tǒng)實現(xiàn)的則是全息圖像,不需做任何切換就可將來自管理系統(tǒng)的股道車輛存放信息和來自微機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)的站場動態(tài)信息結(jié)合起來,用圖形化方式顯示在一個屏幕上,同時還疊加顯示了正在作業(yè)的機(jī)車車號及位置,使調(diào)度人員對高層到底層的整個作業(yè)狀況一目了然。7.5、實現(xiàn)了單臺機(jī)車作業(yè)量及能耗指標(biāo)統(tǒng)計、分析功能。本系統(tǒng)在傳統(tǒng)鐵路運輸系統(tǒng)只對車輛作業(yè)指標(biāo)進(jìn)行跟蹤、統(tǒng)計的基礎(chǔ)上,將機(jī)車的過程跟蹤、單臺機(jī)車作業(yè)量及能耗指標(biāo)統(tǒng)計、分析納入系統(tǒng)中,實現(xiàn)了機(jī)車人員上班信息錄入、單臺機(jī)車作業(yè)量統(tǒng)計、機(jī)車能耗統(tǒng)計以及分析功能,為機(jī)車的深化、精細(xì)化管理奠定了基礎(chǔ)。8、使用效果本系統(tǒng)自運行后,對運輸管理工作起到了很大的幫助。主要表現(xiàn)在以下幾個方面:8.1、系統(tǒng)較好地解決了車輛的實時追蹤和機(jī)車的同步顯示,實現(xiàn)了萊鋼全廠車流和貨流信息資源互訪和共享,充分滿足了冶金運輸工藝流程和生產(chǎn)的