一种基于ietm的地铁车辆互操作维修保障平台及其搭建方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及地铁车辆的维修保障领域，具体地说，是一种利用IETM(交互式电子技术手册)以及射频RFID为基础的维修保障平台及其搭建方法。
【背景技术】
[0002]随着经济的不断发展，城市轨道交通在经济发展中担当的角色越来越重要。我国在最近几年大力发展城市轨道交通，在各大城市均建有或正在建设庞大的地铁网。由此对地铁车辆的维修保障能力也提出了更高的要求。地铁车辆的维修保障、资产管理、人员管理以及技术资料的管理等方面的加强也逐日提上日程。
[0003]目前的地铁维修保障体系主要是预防性计划检修制度结合事后维修，属于粗放式的维修保障方式，信息化程度偏低。随着地铁网的日益庞大，这种维修体系的弊端日益显露出来:维修效率偏低、维护费用高。目前，我国国内的地铁运营情况几乎都是亏损的，当然这其中有很多因素，但地铁设备的维护与检修占了很大一部分，而且随着地铁车辆的不断老化，这部分所占的比重越来越高。维修保障体系的信息化、智能化是发展的必然趋势。
[0004]IETM (交互式电子技术手册)技术是指将传统的纸张技术资料转化为数字形式存储在计算机中，再由适当的软件按照特定显示方式进行浏览的软件系统。使用IETM技术，使用者可利用超文本链接结构及全文检索等方式，快速方便地访问大量技术资料，同时由于可以在计算机或便携式终端(PMA)上使用视频、音频、彩色图像等多媒体战展现数据，极大地增强了信息的可理解性。结合专家诊断和智能排故技术，IETM可以对特定故障进行交互式的排故指导，给出用户相应的排故建议，增加了技术信息的使用率。本发明按照S1000D4.0标准的第五级标准进行设计。
[0005]物联网技术就是通过Internet将众多RFID应用系统连接起来并在广域网范围内对物品身份进行识别的分布式系统。RFID (射频识别)则是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种环境之下。RFID技术可同时识别多个标签，操作快捷方便。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服地铁车辆目前维修保障体系所带来的弊端，提出一种基于IETM的地铁车辆互操作维修保障平台及其搭建方法。
[0007]为实现以上目的，本发明是通过以下技术方案来实现的:
一种基于IETM的地铁车辆互操作维修保障平台，所述平台采用的IETM是基于S1000D4.0标准的第五级标准搭建的。具备专家智能分析以及智能诊断、排故功能；所述平台由资料管理系统、资产管理系统、人员管理系统、维修保障系统以及PMA (便携式维修辅助终端)系统组成，资料管理系统分别连接PMA系统和维修保障系统，为PMA系统和维修保障系统提供诊断维系建议以及技术资料；资产管理系统分别连接PMA系统和维修保障系统，为PMA系统和维修保障系统提供部件履历以及备件库存信息；维修保障系统连接PMA系统，为PMA系统提供诊断和维修的信息，为资产管理系统提供数据挖掘的结论；PMA系统为维修保障提供故障记录资料，人员管理系统分别连接资料管理系统、资产管理系统、维修保障系统以及PMA (便携式维修辅助终端)系统，为其资料管理系统、资产管理系统、维修保障系统以及PMA(便携式维修辅助终端)系统提供人员信息支持；
所述的资料管理系统包括技术资料数据库、专家系统数据库和资料管理软件，用于储存和维护车辆部件的技术资料以及相关专家经验。资料管理软件负责更新维护技术资料数据库和专家系统数据库中的数据；
所述的资产管理系统包括资产信息数据库以及资产管理软件，用于储存和维护车辆段、车组、车辆部件等的基本信息；
所述的人员管理系统包括人员管理数据库和人员管理软件，用于储存和维护员工的基本信息以及维修人员的技能信息；；
所述的维修保障系统包括维修管理软件和故障信息管理数据库，用于负责地铁车辆的故障预测、诊断、维修，负责故障数据库的维护以及数据挖掘，负责故障维修的工卡管理；所述的PMA系统，是便携式的维修辅助终端，帮助维修人员进行故障的诊断与维修工作。
[0008]本发明中，所述的技术资料数据库，负责存储地铁车辆部件的技术资料，所述的专家系统数据库，负责储存专家库的资料。
[0009]本发明中，所述的资产信息数据库主要记录部件的基本信息以及使用信息、地铁车辆段相关信息、地铁车辆车组号、车型等信息，所述的资产管理软件主要负责资产信息数据库的更新维护，涉及部件的信息更新、备件的录入与查找。
[0010]本发明中，所述的人员管理数据库主要分为人员管理和维修人员两部分，分别负责员工的基本信息管理以及维修人员的维修技能信息管理，所述的人员管理软件主要负责人员管理数据库的更新维护。
[0011]本发明中，所述的维修管理软件由诊断模块和预测模块构成:
(1)诊断模块:增强故障诊断、排故引导查询、维修任务发布、故障记录查询、技术资料查询；
(2 )预测模块:可靠性分析、运行安全性评估、关键部件故障预测、备件库存分析。
[0012]本发明中，所述的故障信息管理数据库由故障记录、增强故障记录、任务分配记录、可靠性分析记录、运行安全评估记录、关键部件故障预测记录和备件库存分析记录组成。
[0013]本发明中，所述的PMA (便携式辅助终端)系统包括:技术资料查询模块、快速故障诊断模块、诊断资料查询模块、维修资料查询模块(工卡查询)、信号采集模块与故障记录传递功能组成。
[0014]本发明提出一种基于IETM的地铁车辆互操作维修保障平台的搭建方法，具体步骤如下:
(1 ):硬件准备如下:
服务器、电脑、基于安卓的平板电脑若干、RFID标签若干、RFID扫描仪(由于此平台搭建涉及问题较多，故展示简约化的搭建方法)； (2):将服务器搭建起来，在服务器中装入SQL Server 2014，并在其中建立专家系统数据库、技术资料数据库、资产信息数据库、故障信息管理数据库和人员管理数据库；
(3 ):搜集地铁车辆的技术资料，包括车辆的说明书、维修手册、操作手册、结构图、部件原理等资料。将它们编成电子文档，存入服务器中，并将保存的地址存入数据库中；
(4 ):将列车的每一个部件上贴上RFID标签，并将它们进行编号，将每一个部件信息及其编号保存入资产信息数据库相应的表中；
(5 ):在电脑上安装PMA系统(一个android软件)并安装RFID扫描仪的插件，使得PMA系统能够访问RFID扫描仪扫描的数据；
(6 ):在服务器上发布网站，用于平板电脑与服务器之间的数据传递；
(7 ):在电脑上安装资料管理软件、资产管理软件、人员管理软件、维修管理软件，并将电脑与服务器相连，使得这四个软件能够访问服务器数据库中的内容。
[0015]本发明中，资料管理系统的搭建，具体步骤如下:
(1 )建立技术资料数据库，并创建表:系统、一级部件、二级部件、位置和部件图片信息;
(1.1)搜集地铁车辆的相关技术资料，包括:使用说明书、维修手册、维护手册、操作手册、部件原理说明书和部件结构图纸等；
(1.2 )将技术资料编写成电子文档，保存在文件夹中，并将文档地址存入技术资料数据库对应的表中；
(2 )搭建专家系统数据库
(2.1)建立专家系统数据库，并建立表:K近邻诊断资料、模糊诊断算法、故障模式、故障诊断图片信息和故障维修图片信息，其中:
故障模式:记录部件的故障模式、严酷度、故障描述以及故障诊断流程、故障维修工卡(故障诊断流程与故障诊断工卡均保存为Text格式，数据库中记录其文档地址)；故障诊断图片信息与故障维修图片信息:保存故障诊断与故障维修使用的图片资料。搜集专家系统数据库中的需要的上述资料，将部分资料制作成Text文档，并将储存地址保存到专家系统数据库相应的表中；
(3 )编写资料管理软件
编写软件采用Microsoft Visual Stud1 2015，采用的语言是C#语言，资料管理软件分为两部分:文档资料管理模块与专家系统诊断算法资料管理模块。其中:
(3.1 )文档资料管理模块:涉及文本或图片相关的资料，均在此功能模块中进行更改维护，涉及技术资料数据库(IETMDatabase)的所有表；
(3.2 )专家系统诊断算法资料管理模块:包含K近邻资料管理和模糊诊断资料管理，对诊断算法所需要的资料进行管理，涉及专家系统数据库的所有表。
[0016]本发明中，资产管理系统的搭建，具体步骤如下:
(1 )搭建资产信息数据库
(1.1)建立资产信息数据库，并创建表:部件供应商、部件基本信息、车辆段、车组号、车型，其中:
(1.1.1)部件供应商:主要记录部件供应商的信息；
(1.1.2)部件基本信息:主要记录部件的基本信息，包括:编号、名称、型号、厂家、购买日期、使用日期、所属系统、有效使用寿命等；
(1.1.3)车辆段:主要记录车辆段的相关信息；
(1.1.4)车组号:主要记录车辆段中车组号的信息；
(1.1.5)车型:主要记录车辆段中车型的信息；
(1.2)搜集部件、供应商、车辆段等相关的资料，并输入到资产信息数据库中；
(2 )搭建资产管理软件包括部件信息模块、车型管理模块、车辆段管理模块和车组号管理模块；
部件信息模块:主要功能是查找、维护部件的基本信息，即资产信息数据库中部件基本信息的信息；
车型管理模块:更新资产信息数据库中车型的信息；
车辆段管理模块:更资产信息数据库中车辆段的信息；
车组号管理模块:更新资产信息数据库中车组号的信息。
[0017]本发明中，人员管理系统的搭建，具体步骤如下:
(1)搭建人员管理数据库
(1.1)建立人员管理数据库，并创建用户信息表，维修人员信息表，其中:
用户信息表，主要记录员工的基本信息，包括:工号、密码、姓名、职位、部门、权限、备注等；维修人员信息表，主要记录维修人员的技能信息，包括:工号、姓名、系统(擅长维修)、一级部件、二级部件、故障模式；
(1.2)搜集员工的相关信息，输入人员管理数据库的表中；
(2)搭建人员管理软件
所述人员管理软件由人员管理模块和