太原局集团公司湖东车辆段茶坞运用车间 北京市 101400
摘要：生产全过程控制几乎是每个生产型企业都会涉及到的，对生产线或者车间乃至整个工厂的生产情况进行实时监督和统计，生产设备进行实时监控，生产数据实时统计，同时也是大数据时代的一个必然产物，工业4.0所倡导的前提即为各类数据对接。铁路货车检修管理系统的研究与应用不仅能实现检修过程控制，还可以提升检修效率和信息化管理水平。
关键词：生产；LED；显示屏；车号自动识别；二维码
1.总体设计
1.1系统结构设计
系统结构采用二级集散式结构，即由服务器、办公电脑、打印机、地面读出设备AEI、LED显示屏组成，数据通讯通过局域网传输。
1.2系统功能设计
（1）车辆配置、质量、状态信息管理，通过MIS系统将需要的数据信息录入预设计好的系统数据库的数据表中，能自动生成生产信息动态报表。（2）车辆在厂位置更新，通过集成硬件设备自动更新或在MIS系统中手动更新厂修车位置。（3）LED显示，将需要显示的数据进行数据区域、显示数字大小的判断和合理组织，使所有数据信息显示在显示屏的有效区域，达到最佳效果；显示屏的控制与通信功能的主要作用是通过系统参数，与远程显示屏建立通讯机制，实现通信参数的读写和显示内容的发送[1]。
2.关键技术
2.1车号自动识别
（1）车辆标签：车辆标签作为车辆的主要配件，内部存储器中存有车号信息及车辆的技术参数信息。标签安装在被识别车辆的底部中梁上，每辆车安装一个标签，该标签相当于车辆的“身份证”。（2）地面AEI设备：地面AEI设备主要由室外的车轮传感器、地面天线和室内的RF射频装置、读出主机、电源防雷、通信及信号防雷等部分构成。可以实时准确地完成对列车及车辆标签信息的采集，并将采集的信息传输到数据识别读取程序。（3）数据识别读取程序：接收AEI设备的数据，并进行自动识别提取其中的车型、车号、厂家等信息，存入系统数据库，并为进一步的数据处理程序提供可用的数据源。
2.2LED显示
生产看板在现代工厂占据重要的位置，作为一种可视化生产管理系统，它提供丰富的显示界面，无论是在生产现场还是在办公室电脑前都能同步给我们直观、形象的反映当前生产线的实施生产数据，使我们更好地监控各条生产线的生产状况。近年来，LED技术发展十分迅速，已成功地应用于社会各行各业，得到了社会的普遍青睐。在对LED显示屏的远程控制中，免去了单片机硬件电路的设计，直接利用网口/RS232/RS485/USB的控制卡，实现PC与LED的远程数据传输和控制。这对具有多部门、车间物理位置分布不规则、数据传输距离远等特点的企业来说，利用LED显示屏对生产过程的管理和系统的实现带来了有利条件，企业可利用LED提供的驱动函数、控制卡，直接实现LED显示屏的远程控制和数据传输。
2.3二维码
二维码作为产品可视化管理的组成部分。具有以下优点：高密度编码，信息容量大；编码范围广；容错能力强，具有纠错功能；编码可靠性高；可引入加密措施；成本低，易制作，持久耐用。正是基于这些优点，二维码在各行各业有着广泛的应用，特别是高科技、物流和零售行业。生产企业可以借助有关产品信息管理系统，如ERP等，结合需求情况，动态生成二维码信息，将二维码识别标签打印出来，粘贴到需要的地方。充分利用二维码，全程管理产品信息及跟踪物流，使企业信息化操控产品，工作流程更加简单，提高了安全性。
3.系统实现
3.1车辆配置，状态信息管理
3.1.1配置信息
车体检修时，对出车时间进行预告知，便于制动、车钩缓冲装置和转向架的提前配套，可减少制动、车钩缓冲装置和转向架的保有量。自动生成生产信息动态报表以便各生产部门及生产主管领导及时、准确地了解各个车间的生产情况，发现生产中的问题，更好地进行生产安排[2]。
3.1.2状态信息
根据车辆在厂、各车间的天数，显示不同的颜色，通过醒目的颜色进行提醒，起到预警作用。
3.2车辆在厂位置更新
3.2.1部门之间
车辆在各车间之间的位置通过地面读出设备AEI获取，并提交信息到MIS系统进行位置更新，初步定位车辆在哪一个生产线和工位。根据现场实际情况，分解车间入口及落车车间限界处，车辆虽自身的带有车辆标签，但因两地都为硬化地面，地面设备安装、防护都有很大难度，因此在车辆进入分解车间及车辆落成采用人工方式读取上报进行卡控。各车间间车体转移采用自动方式，时间卡控以进入移车台位为准。以此来完成对车辆的进入、维修、落成全过程的位置追踪和车辆维修各工序时间占用的查询与统计。
3.2.2车间内部
针对车辆在车间内部不同工序之间的位置跟踪，开发了“存车线摆排”功能，进一步定位车辆在哪一个工序，细化管理。使用jQueryUISortable实现，该插件的用途是使用鼠标重新排列列表或网格中的元素；使用ul标签表示工序，li标签表示车辆，通过拼接html可以生成存车线信息在网页上显示。通过在ul标签之间拖拽li标签模拟在各工序之间进行车辆摆排。
3.3LED显示生产信息
BX-5E系列产品型号BX-5E1/5E2/5E3BX-5E系列支持超大面积LED显示屏，广泛应用于各种超大面积的LED门楣显示屏和LED集群显示系统；主要面向网络应用，支持局域网和互联网。本系统选用BX-5E3控制卡。
3.3.1LED屏参设置
使用LED前必须对屏幕参数进行设定，LedshowTW是一款操作简单，功能强大的免费LED图文编辑器软件，它具备丰富的节目管理功能，可以帮助LED控制卡用户可以更好地管理LED屏幕。需要注意的是，LED屏幕的IP地址必须与Web服务器处于同一网段，否则MIS系统无法发送节目给LED屏幕。
3.3.2动态生成节目文件
节目文件，用来规划显示内容。在设计节目时：1）建立节目，设置边框效果。2）建立区域，设置边框效果。3）增加区域至节目中。若区域的位置不在节目有效范围内，屏幕将不会显示该区域的内容。由于生产是动态变化的，MIS系统需要先动态生成节目文件，然后通过LED驱动程序向显示屏发送数据。LED显示屏的数据内容由标题、实时数据、欢迎词三部分组成。
4.结论
铁路货车检修管理系统的构建，对产品相关数据进行全面管理，实现数据的录入、查询、统计、显示、报表、打印等功能。以地面读出设备AEI、PC为上位机，LED显示屏作为下位机，借助LED显示屏驱动函数，利用网口LED控制卡实现PC与LED的远程数据传输和控制，较好地满足了多部门、车间物理位置分布不规则、数据传输距离远等特点的要求，实现了检修车生产动态可视化管理，实时反映车间的生产过程[3]。
参考文献：
[1]钱琳.铁路货车检修全过程动态管理系统的研究与实现[C].中国智能交通协会.第八届中国智能交通年会论文集.中国智能交通协会：中国智能交通协会，2013：177-188.
[2]张书和.铁路货车质量检验图像管理系统的研制[J].铁道技术监督，2013，41（06）：30-32.
[3]郭志洪.铁路货车安全预警信息管理系统在大秦线的运用[J].铁道机车车辆，2011，31（02）：63+67.