李思宇,李再幃,何越磊,路宏遙,徐紀(jì)康

(上海工程技術(shù)大學(xué)城市軌道交通學(xué)院,上海 201620)

引言

隨著我國(guó)高速鐵路網(wǎng)的逐漸成形，高速鐵路的發(fā)展重點(diǎn)已由建設(shè)轉(zhuǎn)為運(yùn)營(yíng)。無(wú)砟軌道作為高速列車(chē)走行的主要基礎(chǔ)形式，近年來(lái)服役狀態(tài)劣化現(xiàn)象顯著，在環(huán)境溫度、列車(chē)動(dòng)荷載、雨水等因素耦合作用下，無(wú)砟軌道板的開(kāi)裂、離縫、脫空等結(jié)構(gòu)性病害頻發(fā)[1-3]。這些病害的存在嚴(yán)重影響高速列車(chē)運(yùn)行的平穩(wěn)性和舒適性，甚至危及高速鐵路運(yùn)營(yíng)的安全性。因此，對(duì)無(wú)砟軌道服役狀態(tài)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)[4-7]，并利用信息化管理方法對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)管理和使用，已經(jīng)成為鐵路工務(wù)部門(mén)亟需解決的重要難題。

目前，國(guó)內(nèi)外針對(duì)軌道結(jié)構(gòu)服役關(guān)鍵性參數(shù)監(jiān)測(cè)已展開(kāi)了大量的研究，如文獻(xiàn)[8]通過(guò)在無(wú)砟軌道內(nèi)部預(yù)埋溫度傳感器，采用離線處理的方式對(duì)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)域統(tǒng)計(jì)分析；文獻(xiàn)[9]開(kāi)發(fā)了基于PC104的鐵路道岔結(jié)構(gòu)參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用局域網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送到管控中心進(jìn)行分析；文獻(xiàn)[10]研發(fā)了高架站無(wú)砟軌道道岔監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用后臺(tái)服務(wù)器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)收集、處理、存儲(chǔ)和備份，實(shí)現(xiàn)鐵路基礎(chǔ)設(shè)施全天候的在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)；文獻(xiàn)[11]對(duì)高速鐵路無(wú)線橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行研究，該系統(tǒng)將采集到的數(shù)據(jù)在控制中心進(jìn)行處理和保存，將采集到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在用戶(hù)界面上。這些研究有力地保證了軌道結(jié)構(gòu)在役服役狀態(tài)，對(duì)工務(wù)養(yǎng)護(hù)維修具有十分重要的實(shí)踐價(jià)值。但同時(shí)需要注意的是，現(xiàn)有研究雖然開(kāi)發(fā)了很多關(guān)鍵參數(shù)監(jiān)控的硬件系統(tǒng)，但在網(wǎng)絡(luò)傳輸及數(shù)據(jù)庫(kù)管理方面，還較為初級(jí)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)在線傳輸及數(shù)據(jù)的交換與共享，尚存在較大的改進(jìn)和研究空間。

基于此，通過(guò)自行開(kāi)發(fā)的CRTSII型板式無(wú)砟軌道服役性能關(guān)鍵參數(shù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用DTU數(shù)據(jù)模塊和阿里云服務(wù)器，開(kāi)發(fā)了Oracle無(wú)砟軌道監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，建立了CRTSⅡ型板監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)服役性能關(guān)鍵參數(shù)有效監(jiān)測(cè)與管理。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)總體框架設(shè)計(jì)

CRTSII型板式無(wú)砟軌道服役性能關(guān)鍵參數(shù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是自主開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，其主要分為感知控制層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層3個(gè)部分。

感知控制層的主要功能是通過(guò)布置在軌道板結(jié)構(gòu)上的傳感器進(jìn)行服役性能關(guān)鍵參數(shù)采樣，將相關(guān)參量轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，利用主控板的485串口接收信號(hào)數(shù)據(jù)將其儲(chǔ)存于SD卡上，并通過(guò)485串口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街骺叵到y(tǒng)的DTU模塊中。

網(wǎng)絡(luò)層的主要功能是將來(lái)自感知控制層的采集數(shù)據(jù)通過(guò)相關(guān)無(wú)線通信設(shè)備發(fā)送到指定的服務(wù)器中，并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存到相應(yīng)管理數(shù)據(jù)庫(kù)中，從而形成一個(gè)可靠、高速、可信的無(wú)砟軌道服役性能關(guān)鍵參數(shù)監(jiān)控平臺(tái)。其中，服務(wù)器采用的是阿里云端服務(wù)器，有別傳統(tǒng)服務(wù)器受硬件配置的局限性和機(jī)房條件的影響，阿里云服務(wù)器可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)谋O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的管理和控制，且可以按需進(jìn)行系統(tǒng)配置，不存在延時(shí)和卡頓等問(wèn)題[12-13]；數(shù)據(jù)庫(kù)則采用了Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)，具有安全性、開(kāi)放性、可伸縮性和并行性等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)時(shí)更新網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)的功能。

應(yīng)用層的主要功能是集成系統(tǒng)底層的功能，構(gòu)建起面向無(wú)砟軌道服役性能關(guān)鍵參數(shù)監(jiān)控的實(shí)際應(yīng)用，主要是利用客戶(hù)端平臺(tái)進(jìn)行操作。在本系統(tǒng)中，用戶(hù)界面、數(shù)據(jù)查詢(xún)等基本功能都在客戶(hù)端上完成，客戶(hù)端通過(guò)中間件OleDb向服務(wù)器發(fā)送SQL語(yǔ)句，服務(wù)器經(jīng)過(guò)分析處理后，將查詢(xún)數(shù)據(jù)送至客戶(hù)端，從而確保用戶(hù)獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、預(yù)警等功能[14-15]。整個(gè)系統(tǒng)的具體構(gòu)架如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體框架構(gòu)

1.2 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用C/S(客戶(hù)端/服務(wù)器)的開(kāi)發(fā)模式。服務(wù)器采用阿里云服務(wù)器，選用2核CPU、8G內(nèi)存、10M寬帶、64位Windows Server 2016 數(shù)據(jù)中心版的運(yùn)行環(huán)境來(lái)保證在線監(jiān)控參數(shù)數(shù)據(jù)的正常傳輸。服務(wù)器采用 Windows 10 操作系統(tǒng)，Oracle 11g 數(shù)據(jù)庫(kù)；客戶(hù)端采用 Windows10操作系統(tǒng)；開(kāi)發(fā)環(huán)境為 Visual Studio 2010；開(kāi)發(fā)工具為VB.NET、Oracle11g；開(kāi)發(fā)語(yǔ)言為Visual B#。軌道板監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)在性能較高的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上，用戶(hù)只需要安裝應(yīng)用程序即可管理相應(yīng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)?？蛻?hù)端先向云服務(wù)器發(fā)出訪問(wèn)請(qǐng)求，云服務(wù)器接受請(qǐng)求并將對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作請(qǐng)求發(fā)給數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)則接受請(qǐng)求并通過(guò)OleDb訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)應(yīng)的軌道板監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

1.3 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

所開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)主要具有數(shù)據(jù)換算、數(shù)據(jù)查詢(xún)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)報(bào)表與導(dǎo)出和實(shí)時(shí)報(bào)警等功能，如圖2所示。其中：數(shù)據(jù)換算是將采集到的軌道板傳感器電信號(hào)通過(guò)一定的數(shù)學(xué)公式換算成數(shù)值型的軌道板監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)查詢(xún)是通過(guò)設(shè)定查詢(xún)條件查詢(xún)出所需的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)可視化是將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以曲線圖的形式展現(xiàn)出來(lái)，更加形象直觀的顯示出監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)；數(shù)據(jù)報(bào)表與導(dǎo)出是將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)繪制成所需要的報(bào)表形式，反映出軌道板服役關(guān)鍵參數(shù)的變化規(guī)律，如果所制作的數(shù)據(jù)報(bào)表不能符合用戶(hù)需要，用戶(hù)還可以導(dǎo)出excel格式的原始監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；實(shí)時(shí)報(bào)警則是通過(guò)設(shè)定閾值，將采集到的氣象參數(shù)數(shù)據(jù)和閾值進(jìn)行比較，如果超出閾值范圍則進(jìn)行實(shí)時(shí)客戶(hù)端報(bào)警[10]。

圖2 系統(tǒng)功能

2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)是CRTSII型板式無(wú)砟軌道服役性能關(guān)鍵參數(shù)信息管理的基礎(chǔ)，在整個(gè)監(jiān)測(cè)體系中占有非常重要的地位。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的好壞將直接對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)的效率以及實(shí)現(xiàn)的效果產(chǎn)生影響。合理的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以提高監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的效率，保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的完整和一致，也有利于系統(tǒng)程序的實(shí)現(xiàn)。根據(jù)軌道板服役性能參數(shù)的實(shí)時(shí)性與多樣性要求，選用在國(guó)內(nèi)外其他工程實(shí)踐中得到廣泛應(yīng)用的Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)作為監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理的開(kāi)發(fā)平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)。

2.1 VB訪問(wèn)Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)

通過(guò)OLE-DB與Oracle的連接。OLE-DB由一系列的為應(yīng)用提供低層次數(shù)據(jù)庫(kù)連接的COM對(duì)象組成。OLE-DB對(duì)象不僅展示了關(guān)于數(shù)據(jù)庫(kù)的功能，而且這些對(duì)象可以實(shí)現(xiàn)特定的任務(wù)[16-19]。通過(guò)對(duì)OLE-DB方式來(lái)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的基本流程如下。

(1)利用位于名稱(chēng)空間的System.Data.Oledb類(lèi)庫(kù)下的OleDbConnection類(lèi)來(lái)連接Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)。本系統(tǒng)選用的OleDbConnection類(lèi)最常用的構(gòu)造函數(shù)，即把連接字符串作為輸入?yún)?shù)。在這個(gè)構(gòu)造函數(shù)中使用的連接字符串為OleDbConnection類(lèi)提供了連接數(shù)據(jù)庫(kù)的必要信息，包括如下參數(shù)：Privider，Data Source，Database，User ID和Password。

(2)OleDbCommand類(lèi)提供了在數(shù)據(jù)庫(kù)上執(zhí)行SQL語(yǔ)句和儲(chǔ)存過(guò)程的方式。SQL語(yǔ)句和儲(chǔ)存過(guò)程可以選擇、插入、更新和刪除數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。OleDbCommand類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)帶一個(gè)String參數(shù)值和一個(gè)OleDbConnection對(duì)象，String參數(shù)包含要執(zhí)行的SQL語(yǔ)句，OleDbConnection對(duì)象表示數(shù)據(jù)庫(kù)連接。

(3)斷開(kāi)連接，釋放資源結(jié)束程序或關(guān)閉主窗體時(shí)，應(yīng)釋放用于存放數(shù)據(jù)庫(kù)連接信息的Connection 對(duì)象。斷開(kāi)連接可以通過(guò)關(guān)閉應(yīng)用程序或設(shè)置連接超時(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

CRTSⅡ型板式無(wú)砟軌道監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的信息管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)是采用關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型儲(chǔ)存?zhèn)鞲衅鞯谋O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)根據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要涉及到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要包括監(jiān)測(cè)信息表和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表兩大類(lèi)。其中：監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表又可以根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)類(lèi)型的不同分為氣象監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息表，軌道板溫度信息表和軌道板位移信息表三大類(lèi)。每個(gè)大類(lèi)下根據(jù)監(jiān)測(cè)位置的不同分為不同的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表。

監(jiān)測(cè)信息表(表1)是系統(tǒng)的主體表，以ID號(hào)作為監(jiān)測(cè)信息表的主鍵，其他字段包括傳感器類(lèi)型、監(jiān)測(cè)位置和監(jiān)測(cè)對(duì)象等內(nèi)容。

表1 監(jiān)測(cè)信息

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表是以傳感器為主體進(jìn)行設(shè)計(jì)的，可以分為氣象監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息表(表2)，軌道板溫度信息表(表3)和軌道板位移信息表(表4)。由于主控模塊設(shè)置為同一時(shí)刻傳來(lái)多組數(shù)據(jù)以防漏包，導(dǎo)致數(shù)據(jù)冗余，在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，根據(jù)監(jiān)測(cè)對(duì)象的類(lèi)型，每個(gè)監(jiān)測(cè)對(duì)象分別建立監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)表、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)成果表，其表結(jié)構(gòu)相同。

表2 氣象監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息

表3 軌道板溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息

表4 軌道板位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息

2.3 索引設(shè)計(jì)

由于系統(tǒng)是對(duì)CRTS Ⅱ型板式無(wú)砟軌道監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，隨著線路服役時(shí)間的增加，相應(yīng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)中將累計(jì)海量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。如對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行當(dāng)前及歷史數(shù)據(jù)的調(diào)閱查詢(xún)時(shí)，一般均先需將所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)全部調(diào)閱讀取出來(lái)，再進(jìn)行信息篩選和過(guò)濾，最終形成符合查閱條件的結(jié)果，這類(lèi)過(guò)程無(wú)疑浪費(fèi)了大量的I/O，嚴(yán)重影響用戶(hù)的使用體驗(yàn)。因此，本研究采用建立索引的方式進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，將WHERE字句應(yīng)用在頻繁引用的列表上，由于本系統(tǒng)主要以時(shí)間查詢(xún)?yōu)橹鳎跀?shù)據(jù)庫(kù)上建立時(shí)間索引，查詢(xún)時(shí)可以快速定位在時(shí)間段上，即可查詢(xún)此時(shí)間段的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，大大提高了查詢(xún)速度。

3 工程實(shí)例

3.1 關(guān)鍵參數(shù)的采集與傳輸

本系統(tǒng)選用華東地區(qū)某CRTS Ⅱ型板式無(wú)砟軌道段布設(shè)傳感器，線路的基礎(chǔ)為橋梁，運(yùn)營(yíng)速度為300 km/h，系統(tǒng)的功能方式為太陽(yáng)能供電。選取的地段日照充足，通風(fēng)良好，所處位置沒(méi)有大型結(jié)構(gòu)物的遮擋，適合進(jìn)行軌道板內(nèi)部溫度以及接縫變形等關(guān)鍵參數(shù)的長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)。

傳感器布設(shè)的具體布置如圖3所示。在板中板端深度0 mm、深度50 mm、深度100 mm、深度150 mm、深度200 mm、深度230 mm處分別布置1個(gè)PT100型溫度傳感器(精度為0.01℃)，同時(shí)在板中離縫、板端離縫和寬窄接縫處布置拉桿位移傳感器(精度為0.01 mm)。

圖3 高鐵現(xiàn)場(chǎng)傳感器布置

3.2 系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)

(1)數(shù)據(jù)換算：由于參數(shù)傳感器發(fā)送到云服務(wù)器數(shù)據(jù)并不是常規(guī)可讀格式，首先需要按照數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)則進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化。如分析拉桿式位移傳感器數(shù)據(jù)，則軌道板的位移度量可根據(jù)傳感器電阻變化進(jìn)行量測(cè)，不同的阻值傳入主板產(chǎn)生不同的電壓，需要將電壓通過(guò)一定的線性關(guān)系轉(zhuǎn)化為位移值。由于測(cè)量值和理論值之間存在一定的偏差，需要將測(cè)得的電壓加上偏差值之后再乘以比例系數(shù)，由此得到具體的位移值，但是不同通道的偏差值是不同的，需要分別計(jì)算，具體計(jì)算公式如下

y(x)=4(x-0.208)

(1)

式中，x為電壓；y為位移。

(2)數(shù)據(jù)查詢(xún)：本系統(tǒng)最基礎(chǔ)的部分就是數(shù)據(jù)查詢(xún)功能，用戶(hù)可以通過(guò)客戶(hù)端隨時(shí)查詢(xún)經(jīng)過(guò)后端程序處理過(guò)的儲(chǔ)存在CRTSⅡ型板式無(wú)砟軌道監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)查詢(xún)的內(nèi)容包括軌道板溫度、軌溫、位移和氣象等最新數(shù)據(jù)。用戶(hù)點(diǎn)擊主頁(yè)面上的查詢(xún)按鈕之后會(huì)跳出如圖4所示的查詢(xún)條件設(shè)置的界面，用戶(hù)可以根據(jù)自身的需求在監(jiān)測(cè)對(duì)象、監(jiān)測(cè)地點(diǎn)、監(jiān)測(cè)位置、監(jiān)測(cè)時(shí)間的列選框選擇相應(yīng)的內(nèi)容后點(diǎn)擊查詢(xún)按鈕，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)在數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢(xún)并將查詢(xún)結(jié)果顯示在頁(yè)面上。

圖4 查詢(xún)條件設(shè)置界面

(3)數(shù)據(jù)可視化：本系統(tǒng)除基本的數(shù)據(jù)查詢(xún)功能之外，還具有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可視化功能。數(shù)據(jù)可視化可以顯示軌道板溫度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)曲線圖和軌道板變形數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)曲線圖。用戶(hù)點(diǎn)擊主頁(yè)面下的幫助按鍵后選擇測(cè)試曲線可以顯示監(jiān)測(cè)點(diǎn)實(shí)時(shí)曲線圖，按Ctrl鍵可以進(jìn)行手動(dòng)拖動(dòng)曲線圖，查詢(xún)不同時(shí)間下的溫度曲線和位移曲線并觀察相應(yīng)的變化規(guī)律，按Shift鍵同時(shí)滾動(dòng)滾輪可以縮放曲線圖，具體如圖5所示。

圖5 監(jiān)測(cè)點(diǎn)實(shí)時(shí)曲線圖界面

(4)數(shù)據(jù)報(bào)表和導(dǎo)出：數(shù)據(jù)分析報(bào)表部分可以展示半個(gè)月內(nèi)板溫時(shí)程曲線圖、位移時(shí)程曲線圖和溫度梯度時(shí)程曲線圖，此外還可以根據(jù)測(cè)試數(shù)值進(jìn)行板溫、氣溫和氣象等每日極值的比較。數(shù)據(jù)報(bào)表能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)某時(shí)間段、指標(biāo)等限定范圍的各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表。當(dāng)平臺(tái)提供的顯示方式不能夠滿(mǎn)足用戶(hù)需求時(shí)，用戶(hù)可以直接點(diǎn)擊下載按鈕，下載相應(yīng)的excel數(shù)據(jù)表格。例如，用戶(hù)需要近一個(gè)月內(nèi)每天軌道板溫度變化數(shù)據(jù)，可進(jìn)行該數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)并進(jìn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)出，具體如圖6所示。

圖6 嘉興南數(shù)據(jù)報(bào)表

(5)實(shí)時(shí)預(yù)警：本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)流的實(shí)時(shí)異常診斷功能，并及時(shí)提出預(yù)警，如圖7所示。本系統(tǒng)通過(guò)SVM分類(lèi)預(yù)警模型，對(duì)軌道板正溫度梯度分類(lèi)預(yù)警狀態(tài)進(jìn)行分析，得出氣溫≥33.9 ℃、太陽(yáng)輻射量≥733 W/m2量值以及瞬態(tài)參量風(fēng)速≤2 m/s三個(gè)指標(biāo)作為指標(biāo)值[20]。當(dāng)氣象參數(shù)超過(guò)設(shè)置的閾值時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)進(jìn)行報(bào)警，自動(dòng)存儲(chǔ)到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，同時(shí)以彈出對(duì)話框并觸發(fā)警鈴的警醒方式進(jìn)行提示，提高防范意識(shí)。當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)生異常時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)工作人員可根據(jù)預(yù)警系統(tǒng)所提示的預(yù)警數(shù)據(jù)及斷面等級(jí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工程做出相應(yīng)處理，為高速鐵路軌道系統(tǒng)的安全服役和合理維護(hù)提供了有力保障。

圖7 報(bào)警界面

4 結(jié)論

本文基于 Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)CRTSⅡ型板式無(wú)砟軌道監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，形成了CRTSⅡ型板監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)服役性能關(guān)鍵參數(shù)的有效監(jiān)測(cè)與管理。主要結(jié)論如下。

(1)采用云端服務(wù)器和Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)可以實(shí)現(xiàn)CRTSⅡ型板式無(wú)砟軌道監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。

(2)利用OLE-DB數(shù)據(jù)庫(kù)可以有效實(shí)現(xiàn)軌道板監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)的功能。

(3)工程實(shí)踐表明本文所提方法的有效性與準(zhǔn)確性，建議可以采用此系統(tǒng)對(duì)軌道在役服役狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理，以便更好地保障高速列車(chē)行車(chē)安全。