浅谈动车组检修作业监控评价管理系统方案研究与应用

【摘要】动车组检修作业评价管理系统通过视频摄像技术、无线定位技术、视频分析技术，对动车组检修中的检修作业过程进行全面监控管理，可离线/实时显示各检修作业人员的工作位置和状态，获取相关作业人员的工作情况录像片段针对录像和作业进程情况，进行实时管理和评价，从而达到规范检修作业、提高检修质量的目的。

【关键词】动车组检修作业；录像；实时管理；评价

中图分类号：C35 文献标识码： A

1 前言

近年来，随着高速铁路的建设发展，运营动车组数量日渐增多。动车组实行以走行公里为主的定期检修，并配备相应的设备对转向架、车下设备、车上及车顶设备进行检查、维修和清洗作业等工作。由于动车组大部分为白天运行，晚上入库作业，作业集中工作量大，因此，保障作业质量、提高检修水平，保障动车组以良好的技术状态投入使用，成为动车运用所的工作之重。在动车运用所建立动车组检修作业视频监控评价管理系统，本系统是专门针对动车组维修情况进行实时监控、事后分析评价、查询判定、事故追溯、作业人员管理而设计的。

2 动车组检修作业监控评价管理系统用户分析

1、通过安装在不同区域的各型功能的摄像机能全天候、全程无缝视频监控、记录检查库中检修人员对动车组底部及其两侧作业、车头作业、车顶检修作业的全过程，以及临修库中作业平台、不落轮车床、转换架更换设备、移动接触网等设备作业操作全过程。

2、能自动获取作业者的作业时间点，并根据时间和作业者身份信息，将作业者每次作业过程实时录像拼接成完整的视频录像。并能回放所有的录像。保证检修作业过程的可追溯性。

3、授权用户可根据作业者姓名、车号、时间等条件进行检修作业录像的海量查询和播放。

4、作业录像的播放有快放、慢放功能，便于在录像中查找和定位所需信息。常态录像下载具有常速下载和极速下载两种模式，极速下载模式下录像文件的下载速率是普通下载速率的3倍以上。

5、能监控系统内任意摄像头实时画面，摄像头可按股道、列位、检修位置进行分组管理，在监控中心可设置的8块监控大屏无缝拼接，且每组单屏最大64画面显示，并能循环播放。并可在大屏幕数字显示屏上同步显示。

6、在检修班内通过与系统联网电脑及大屏幕投影，可以实现对库区内作业过程进行观摩、查看、评比和学习等功能。

7、局域网内的授权用户，可实现TCP方式的远程视频监视和录像下载及回放。

8、系统能反映作业者的作业巡查实际线路和达到各检修区间的时间信息。

9、系统能够对每个作业者的检修作业完整录像以及截取的关键质量控制点的实时图像进行分类存储，其保存时间可依据用户要求做相应配置。

3 系统组成

动车组检修作业评价管理系统主要由前端摄像设备、视频传输设备、中心机房设备、监控显示设备、巡更管理系统和系统软件等部分构成。系统软件主要包括录像自动剪辑拼接软件、巡更管理软件、流媒体服务软件及客户端软件。

该系统主要由以下三个子系统构成：

1、视频采集、传输及存储、显示子系统：

主要指枪式摄像机和球形高速摄像机、通过光纤传输至中心机房、并在数字硬盘录像机上进行图像存储。

2、作业人员巡检定位子系统：

主要指作业人员按照作业路线，到达各作业区域的信息，能准确反映作业人员到达各作业区域的时间及检修工作时段。

3、检修作业监控评价管理软件子系统：

主要指通过作业路线信息大规模自动剪切、拼接成完整的作业录像，并对其作业过程进行时间特性评价。

动车运用所作业监控管理系统结构图：：

4 各子系统的设置及功能

1、视频采集、传输及存储、显示子系统

视频采集部分：

（1）动车组车体两侧摄像机

此部分摄像机用于监视动车组两侧高度在1.9m以内的一层作业面工作情况，重点在监视动车组转向架检修工作情况。

（2）检修地沟摄像机

该部分摄像机摄像机主要监视检修地沟内有无人员和检修地沟内作业面工作等。

（3）三层平台监控摄像机

三层平台的作业监控主要为监控动车组的车顶检修作业。

（4）对检修库及临修库等作业平台进行监控设置摄像机。

图像传输：

摄像机通过视频电缆将图像汇集至视频光端机，通过光端机转换为光信号后通过单模光缆传输至中心，在中心转换为视频信号并接入硬盘录像机进行存储。

显示、存储部分

（1）视频监视中心设备主要由UPS电源、硬盘录像机控制柜、光端机控制箱柜、光线收发器、千兆交换机、视频切换器等组成。并设置监控工作站。

（2）中心将所有视频信息进行处理转换，硬盘录像机推荐采用高清的D1（704×576）格式录像，录像方式采用24小时全天候录像，录像文件可通过其他存储设备下载保存。

（3）维修班组室各安装一台计算机作为客户端，同时配备大屏显示系统，直接监控实施检修画面，掌握实际检修情况，可作为观摩、查看、评比和学习教育等用途。

（4）调度室内设置视频服务器一套，安装操作级视频控制软件。 由一名操作员进行操作和管理。采用客户端多级操作调阅画面。

（5）客户端还具有下载功能，将有效的工作信息根据工作时间段和摄像机定位等方式进行播放和下载，录像下载后可以利用专用播放工具和格式转换器进行播放转换。

2、作业人员巡检定位子系统

本系统主要用来采集地沟作业人员的工作点信息，将每一列位地面工作区域划分为为几十个工作区域，在每一个工作区域安装对应触发器。触发器采用近距离人工触发方式，身份卡由作业人员随身佩戴或嵌入在手持工具内，在进入检修工作前进行人工刷卡用于判定该检修工作的工作区域，在检修巡查过程中自动完成读卡，读卡机自动存储相关时间、低点信息。在完成检修工作后，由作业人员利用USB口直接转储到服务器上，系统判定作业完成后，视频编辑软件自动运行，从硬盘录像机中提取视频信息，自动生成一段对应于该检修作业完整连续的视频检修录像，方便查询和播放，此视频文件通过视频管理软件可以在视频局域网内所有的客户端用户电脑上进行播放，非常方便，便于检修库内工作人员的相关管理。

3、检修作业监控评价管理软件子系统

检修作业监控评价管理软件子系统是整个系统的核心，可实现对动车运用所检修调度作业人员进行有效监控和评价，该系统能够根据检修作业人员巡更定位系统提供的信息，自动形成有效作业录像。

4、主要功能：

（1）以软件支持CS（客户端/服务器）方式，以TCP/IP的形式，可在调度室、3个检修班组、主管段长、动车科科长、动车运用所所长、副所长室及其他以太网网络能够覆盖的区域进行实时查看和录像查看。

（2）系统的主要中心设备放置在信息化机房内。机房内的视频设备组成局域网，通过光网转换器以光纤的方式传递视频信息，速度快、流量大，局域网内计算机可以通过授权的客户端随意访问。视频信号通过光纤分别引入到调度室、学习观摩室以及远端的调度中心。

（3）拼接管理评价及实时浏览客户端软件、巡更数据库软件组成整个评价管理系统的核心，各个软件子系统能自由组合和拆分，以运用于各个动车运用所不同的要求。

（4）实时浏览功能将视频按照股道、列位、检修位置进行分类分组显示。根据地点和时间，可以任意查询和下载每台摄像机的录像文件，便于事后查找和安全防范。支持多个客户端直接访问实时监控。地沟作业、左侧车体检查作业、右侧车底检查作业分别编号分组，形成一个独立的8 画面显示界面，全面监视动车组的检修作业情况。同时将车顶作业的监控画面融入到该系统中进行独立显示。

（5）可单画面显示，也可多画面显示，最多64画面同屏显示。并且可以在任意时间节点进行查询和下载录像，是库内作业和安保的重要保障。通过授权该软件可以安装在任何局域网内的计算机上，实现异地远程监控、回放查询和下载。

（6）将各个摄像机设为常态24小时录像，保障库内全面监视，实现全面时时监控。同时该软件将各组录像按照现实的需要进行编辑组合，供调度室的组合大屏幕分组显示，实现集中监控。其它监控学习点，如班组、学习室、所长室等，只需要对部分摄像机录像进行编辑分组设置，以满足不同的观看和使用需要。

5 结束语

本文通过介绍了动车组检修作业评价管理系统相关用户分析、系统组成、设置情况及功能等方面，阐述了该系统建立方案，本方案已经在很多动车段进行应用推广，且是稳定、可靠的系统。本系统可以规范检修生产作业，及时发现漏检、漏修及维修作业，避免重大安全事故，以达到生产作业规范、有序可控的目的。