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动车轮对检修信息管理系统的设计与实现--毕业设计论文.docx
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1、兰州交通大学本科毕业设计(论文)本科毕业设计(论文) 动车轮对检修信息管理系统的设计与实现The Design and Implementation of Maintenance Information System on Multiple Unit Wheelset 姓 名: 学 号: 学 院: 专 业 班 级: 指 导 教 师: 完 成 日 期: 摘 要近年来我国不断向铁路投入高速动车组,高速列车的运输量和运行速度不断增长,高速动车与人们的生活开始息息相关,所以动车的行车安全引起了社会的高度关注。轮对检修作为动车检修的关键,其完成质量直接关系到高速列车的运行安全。传统的轨道车辆检修过程监控
2、无法适应当代高速列车检修的需求,所以利用现代技术设计和实现动车轮对检修信息系统具有重要的实际意义。本设计主要根据动车轮对检修车间的轮对检修工艺流程和检修工位分布,设计了动车轮对检修信息系统。该系统包括信息管理端和模拟的数据采集端两个软件,它们都在Windows平台下开发,采用Access数据库进行数据管理。两个软件都使用Visual Basic.NET进行开发。首先根据动车轮对检修的工艺流程对系统进行了功能需求、性能需求和设计原则分析,然后根据上述分析对系统做出了设计,最后按照模块化思想进行了功能实现。模拟数据采集端主要是为了模拟实现检修现场数据采集和检修过程控制功能。在信息管理端,设计了系统
3、登录模块,实现了使用者的身份检查;设计了人员信息管理模块,实现了对系统用户信息的增删改查;设计了轮对信息查询模块,实现了对轮对检修数据的查询和轮对当前检修状态的查询;设计了各工位具体检修信息查询模块,实现了对具体工位轮对检修数据和工人检修效率的查询功能。系统通过调试和运行表明:基本能满足动车轮对检修信息管理系统的各项需求,性能良好,具有实用性。关键词:动车检修;轮对检修;信息管理AbstractIn recent years, China has continuously invested high-speed train set to the railway,transport volume
4、 and running speed of high speed train is increasing continuously, high speed motor car is closely related to peoples life. The driving safety of the multiple unit has aroused great concern of the society. As the key to the maintenance of the multiple unit, the quality of wheel set maintenance is di
5、rectly related to the safety of the high-speed train. Traditional process monitoring of the rail vehicle maintenance can not adapt to the needs of modern high-speed train maintenance . Therefore, it is of great practical significance to design and implement the information system of multiple unit wh
6、eel set inspection and repair by using modern technology.In this thesis, according to the technological process of wheel set maintenance and EMU wheelset maintenance workshops station distribution, design the maintenance information systems on multiple unit wheelset. The system includes two software
7、, information management and simulation data collection, both of them are developed under the Windows platform and using Access database for data management. Two software using Visual Basic.NET for development.Firstly according to the technological process of wheel set maintenance, we analyze functi
8、onal requirements, performance requirements and design principles. Then design the system.And lastly, functions of the system are realized by using modularization thinking. Analog data acquisition terminal is mainly to simulate achieve field data collection and maintenance process control functions.
9、 In the information management terminal, the system login module is designed to realize the users identity check; Design the personnel information management module, to achieve the system user information to add, delete, modify, query. The wheel information inquiry module is designed, which can real
10、ize the inquiry of the wheelsets maintenance data and current condition; Maintenance information of station inquiry module was designed, which realized the inquiry function of the maintenance data and the workers efficiency. System through the commissioning and operation shows that, the system can b
11、asically meet the needs of the multiple unit wheelset on the maintenance information management system.,with good performance, and it is practical.Keywords:Multiple unit maintenance, Wheelset maintenance, Information management目 录摘 要IAbstractII目 录III1 绪论11.1论文的选题背景和研究意义11.1.1 选题背景11.1.2 研究意义11.2 国内外
12、动车轮对检修信息管理发展及现状21.2.1 国内动车轮对检修信息管理发展及现状21.2.2 国外动车轮对检修信息管理发展及现状31.3 论文的主要研究内容32 动车轮对检修信息管理系统需求分析42.1高速列车检修制度42.1.1国外高速列车检修制度42.1.2国内高速列车检修制度52.2动车轮对检修工艺流程62.2.1 CRH2型动车组轮对组成检修工艺流程62.2.2动车轮对检修车间工位分布92.3系统总体需求分析102.4系统结构分析112.5系统设计原则122.6小结133 动车轮对检修信息管理系统的设计143.1系统总体方案设计143.2系统功能结构设计143.3系统数据库设计183.4
13、系统软件的开发工具选择193.5小结204 动车轮对检修信息管理系统的实现214.1模拟数据采集端主要功能模块的实现214.1.1系统登录模块214.1.2轮对收入模块224.1.3轴承检修模块244.1.4轮对轴箱装置交检交验模块244.2信息管理客户端主要功能模块的实现254.2.1系统登录模块254.2.2人员信息管理模块264.2.3轮对检修信息查询模块284.2.4各工位检修信息查询模块294.3系统调试及结论324.4小结345 总结与展望355.1总结355.2不足与展望35致 谢37参考文献38V兰州交通大学本科毕业设计(论文)1 绪论1.1论文的选题背景和研究意义1.1.1
14、选题背景上个世纪中期开始,掀起了第三次科技革命,使得计算机,网络,通信,自动化等科学技术开始飞速发展。第三次科技革命是人类文明史上继蒸汽技术和电力技术革命之后的科学技术领域的又一次重大飞跃。它是一场由信息技术控制的革命,不仅极大地推动了人类社会经济、政治、文化等领域的变化,也影响了人类的思维方式、生活方式及社会结构。随着各种技术的进步及社会的飞速发展,像铁路这种庞大的开放性动态时变系统,运营管理数字化已成为主要发展方向和趋势。运营管理数字化主要包括过程控制自动化和信息处理自动化,其中信息处理自动化是本文主要研究的问题。信息处理就是动态地接受和处理各种原始数据和原始信息,保证各种信息的准确性和实
15、时性。由于我国的铁路实现了第六次大提速,动车越来越普遍得出现在运营线上,并且已经成为我国客运交通的主要方式。为适应动车在铁路上的普遍运用,我国建成并投入使用了北京、上海、广州和武汉四大动车检修基地,在2013年铁路总公司又确定了要再建成都、西安、沈阳三个动车检修基地。这些检修基地主要负责高速列车的35级检修。国家还建成了27个动车所主要负责高速列车的1、2级检修。传统的检修信息管理方式难以适应高速动车组的的发展,所以动车检修有必要实现现代化信息化的管理,理所当然动车轮对的检修也要实现信息化的管理。1.1.2 研究意义动车轮对在运行一定的时间后会产生扁疤、擦伤、裂纹、剥离、磨损和龟裂等缺陷,如果
16、这些轮对缺陷没有被及时修复的话,就会导致轴承、车轴、钢轨等产生机械损伤,从而引发安全事故1 Jose Brizuela, Alberto Ibanez,Carlos Fritsch.Railway Wheel Tread Inspection by Ultrasonic TechniquesJ.IEEE International Ultrasonics Symposium, 2009:1-4.1。我们知道为了适应社会发展的需要,铁路必定还会提速,提速就对铁路的安全运行提出了更高的要求,同时也对车辆的检修质量提出了更高的要求。作为动车运行安全的关键部位,轮对的检修就显得更加重要。轮对检修技术工
17、作的特点有:工序划分得细,技术含量很高,检修者责任重大,检修过程中需填写和统计的表单较多2 窦慧东.铁路货车轮对检修工序控制系统D,西南交通大学2005.2。大量的表单对检修人员的工作带来了诸多不便,而且其中要是有差错也不易发现,统计信息的工作量很大,使得有些统计工作不能按时完成。这些问题都提醒我们,有必要建立一个动车轮对检修信息管理系统,这将大大得节省工作人员的时间及精力,并且能够提高检修信息管理的准确性。随着高科技技术的发展,各行各业都开始采用信息化管理监控,动车轮对检修信息管理系统的实现,能够使得现代化信息管理取代传统信息管理。因此,本文的研究对于提高动车轮对检修效率,提高动车运行安全性
18、具有重要意义。1.2 国内外动车轮对检修信息管理发展及现状1.2.1 国内动车轮对检修信息管理发展及现状动车轮对检修是整个动车维修过程中最关键的环节之一,其过程控制和信息管理工作也是动车组检修的重点。我们可以借助计算机实现快速、高效、准确的动车轮对检修信息管理。从上世纪90年代开始,多个车辆段开始研究车辆轮对检修的信息化改造,并在取得了一定的结果。早期的成果主要有:沈阳铁路局通辽车辆段在2001年开发并应用了货车轮轴检修信息管理系统,广州车轮厂1999年开发并建成了轮轴检修质量信息控制系统,郑州铁路局车轮段2001年开发并应用了轮轴检修信息系统3 罗刚,乌小娜.货车轮轴检修信息管理系统的开发和
19、应用J.铁道车辆,2004,42(02):39-42.34 张郁枚,刘利宏,孙年友.车轮厂轮轴检修质量信息控制系统J.铁道机车车辆,2002,2:46-48.45 王相林,王春芳.轮轴检修信息系统的设计J.铁道车辆,2002,40(07):24-27.5。从文献资料上看,这些初期的轮对检修信息管理系统主要解决的问题是轮对检修的数据的自动化管理及处理,并没有很好得解决过程控制问题,且自动采集数据的自动化程度远远不够。2004年襄阳樊北车辆段开发并应用了一套适合适合其管理体制和工作流程的轮对检修信息管理系统,提高了自动化程度,减少了人工的数据输入,准确得直接进行数据采集与处理,还能够对轮对检修进度
20、进行监控,但此系统从现在来看,其现代化程度还不够高,系统的安全性和数据的保密性有待提高,系统与数据采集端不能实现双向通信6 黄丰云,莫易敏,李艳等.车辆轮对检修生产线信息化改造与控制系统设计J.铁道车辆,2005,43(06):34-37.6。2001年,我国铁道科学研究院开发了铁路货车技术管理信息系统(简称HMIS系统)7 寇玮华,徐扬.铁路货车技术管理信息系统平台的优化研究J.中国铁道科学,2004,25(03):116-118.7。2012年中期,此套系统开始在沈阳铁路局的多个车辆段投入实践,它主要实现的功能有:铁路货车检修管理,调度管理和技术管理等,建立了货车技术信息库,完成了数据及信
21、息在各个管理级别之间的共享。在车间各工位前,工作人员将现场的数据信息输入数据采集端,此信息就会自动录入HMIS系统的数据库,然后系统会对各类数据进行整合、统计等工作,系统使用人员就可以在客户端对各种所需数据进行查询,这样就可以使各个部门能够相互配合,提高完成作业的效率。虽然此系统实现了诸多功能,但由于其涉及的方面太多,所以不够细化,不能实现数据的自动采集,人工输入数据就会有许多不可控的错误,浪费不必要的时间造成数据采集的准确性不高,在车间的实用性不强。虽然国内有很多这样的检修信息化改造,但还有很多机车厂和车辆段停留在人工填卡片的阶段,检修效率不高,适应不了如今的铁路行业发展,所以车辆检修的信息
22、化改造很迫切。1.2.2 国外动车轮对检修信息管理发展及现状相对于我国的晚起步来说,国外一些轨道交通发达的国家,早在的20世纪中期就开始把计算机技术和网络通信技术应用于轨道车辆的检修工作。德国的ICE列车在20世纪90年代初期就已经开始使用在线监测系统,使用传感器和通信设备实现了对列车运行时产生的故障的实时监测诊断和对故障的迅速定位。并且ICE列车还使用了发车整备系统,可以对车辆的清洗和检修进行一体化管理。日本也早在20世纪90年代针对新干线开发了COSMOS新干线运行管理系统。它将原有的新干线八个子系统进行集成,实现了列车运行管理、集中信息监控、运输计划管理、检修作业管理、设备管理、运输计划
23、管理、站内作业管理、电力系统控制等功能8 林宏,刘俊,刘闻东等.日本铁路运输组织现状及启示J.铁道运输与经济,2012,03:66-68.8。在检修作业管理模块,系统使用计算机及数据库技术对各种现场即时信息数据进行处理和存储,减少了人为产生的误差,提高了检修工作的效率和质量。除此之外,英、法、美等国也根据自己的铁路系统研发了适合自己的列车信息系统。 以上这些系统的使用都提高了检修效率,取得了良好的经济效益。虽然铁路系统的信息化改造已经取得了许多成绩,但这些系统也有不足之处,如:对使用人员的计算机水平有要求,数据的采集不及时,通用性不强,拓展性不够好,数据存储的安全性不够强等。1.3 论文的主要
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