動車組維修物聯(lián)網(wǎng)及其關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、高質(zhì)量、高效率的運用維護(hù)是保障高速列車運營安全及服務(wù)質(zhì)量的重要基礎(chǔ)。動車組是高新技術(shù)集成體，技術(shù)含量高，運用、維修方式與既有機車、車輛存在較大差異，其特點是高度的專業(yè)化、程序化、集約化和社會化。對于運用維護(hù)的生產(chǎn)組織、技術(shù)管理、安全質(zhì)量控制等工作提出了更高的要求，本文依托于鐵路重大工程項目“動車組管理信息系統(tǒng)”開展關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)管理技術(shù)的研究。
　　動車組維修物聯(lián)網(wǎng)是既有維修信息系統(tǒng)中信息在自動感知與關(guān)聯(lián)應(yīng)用方面的提升完善，利用物聯(lián)網(wǎng)

2、技術(shù)實現(xiàn)動車組運用維護(hù)體系中動車組、配件、人員、設(shè)備的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)的泛在感知與可視化能力，及其高度強調(diào)“信息空間”與“物理過程”融合的特征，為妥善解決傳統(tǒng)信息系統(tǒng)一系列固有問題提出新的解決思路。
　　利用RFID、傳感器等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)信息感知，通過數(shù)據(jù)集成對業(yè)務(wù)對象的屬性、位置和狀態(tài)信息進(jìn)行整合;研究動車組維修物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計方法;構(gòu)建綜合集成的動車組維修物聯(lián)網(wǎng)總體架構(gòu);集中突破各項系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù);尋找

3、合適的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用場合，優(yōu)化既有業(yè)務(wù)流程，深化設(shè)計應(yīng)用功能;形成基于物聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新型應(yīng)用實踐。
　　論文主要工作包括:
　　(1)總結(jié)物聯(lián)網(wǎng)的基本概念和發(fā)展現(xiàn)狀，選擇具有參考價值的物聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用，通過應(yīng)用模式分析得出經(jīng)驗和啟示?？偨Y(jié)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在動車組維修中的初步應(yīng)用成果，分析當(dāng)前維修信息系統(tǒng)存在的問題，提出動車組維修對物聯(lián)網(wǎng)的需求，以及動車組維修物聯(lián)網(wǎng)的研究目標(biāo)、研究內(nèi)容和技術(shù)路線。
　　(2)通過對動車組維修業(yè)務(wù)需求

4、的深入分析，依據(jù)業(yè)務(wù)特征把應(yīng)用場景劃分為“維修現(xiàn)場高端綜合應(yīng)用”、“行車安全監(jiān)控與狀態(tài)修”兩個部分，指出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在其中的應(yīng)用思路與實現(xiàn)難點。
　　(3)給出物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的一般設(shè)計原則，參考技術(shù)接受模型(TAM)，歸納出影響物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被用戶接受的采納因素，研究物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方案定性和定量的評價決策方法，結(jié)合以上方法提出規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膭榆嚱M維修物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計流程。
　　(4)遵循動車組維修物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計流程，借鑒有影響力的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)參考模型，

5、提出動車組維修物聯(lián)網(wǎng)的總體架構(gòu)，并定義各種功能組件及其相互關(guān)系。
　　(5)總結(jié)物聯(lián)網(wǎng)硬件設(shè)備選型與設(shè)計的重要參考因素，設(shè)計實現(xiàn)動車組維修物聯(lián)網(wǎng)的前端感知系統(tǒng)，提出關(guān)于配件識別、人員識別、動車組識別、檢修裝備識別監(jiān)測、動車組運行狀態(tài)感知、以及室內(nèi)生產(chǎn)對象定位的完整技術(shù)方案。
　　(6)研究動車組維修物聯(lián)網(wǎng)所涉及的關(guān)鍵技術(shù)，包括①數(shù)據(jù)質(zhì)量控制:提出“硬件級-中間件級-應(yīng)用級”層次化的RFID數(shù)據(jù)質(zhì)量控制機制，基于設(shè)備冗余性和應(yīng)

6、用上下文設(shè)計相應(yīng)的數(shù)據(jù)清洗策略，通過仿真進(jìn)行方法有效性驗證，并給出設(shè)備的布局優(yōu)化建議;②高層業(yè)務(wù)信息提取:提出以事件為中心的RFID數(shù)據(jù)處理架構(gòu)，基于Petri網(wǎng)理論研究RFID復(fù)雜事件的檢測技術(shù)，通過發(fā)現(xiàn)在線數(shù)據(jù)流的關(guān)聯(lián)性關(guān)系，實現(xiàn)實時的高層業(yè)務(wù)信息提取;③海量數(shù)據(jù)存儲處理:提出關(guān)于動車組運行及故障信息的海量數(shù)據(jù)存儲管理策略，以及針對超大規(guī)模數(shù)據(jù)集的高性能處理技術(shù);④信息安全和隱私保護(hù):對物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)應(yīng)用所帶來的信息安全隱患進(jìn)行深入研