摘要：本文主要介绍了基于B/S模式下，铁路运输故障诊断系统的研究与设计，包含了电务、工务、车辆和机务等诊断子系统，实现了以应用为核心，以数据为基础，以信息服务为表现的录入、查询、统计和诊断功能。
关键字：故障诊断系统 铁路运输
随着信息技术的飞速发展，“互联网＋”已经延伸至各个行业，各类B/S方式的系统越来越普及。铁路运输安全性要求很高，而对行车设备故障进行检测诊断是保证铁路运输安全运行的基础。在矿区铁路专线中，为了提高货车运行的安全性、故障检测的智能性，使铁路运输故障信息快速记录，找出故障原因，并对故障维护信息进行统计分析和大数据管理，铁路故障诊断系统有着很大的必要性。
1. 铁路运输故障诊断系统概述
铁路运输系统的组成部分有电务段、工务段、机务段、车辆段、车务段等。
（1）电务系统：电务是指铁路系统中负责管理和维护列车在运行途中的地面信号、通信、供电正常工作。电务职责是维护信号设备使信号正常显示，维护转辙机使道岔扳动正常；维护通信系统及传输网络的信息通畅；维护高低压线路、设备的有序供电，确保列车正常运行。
（2）工务系统：工务是指铁路系统负责铁路线路及桥隧设备的保养与维修工作。铁路巡道，铁路区间道口看守，都属于工务职责范围。
（3）机务和车辆系统：机务是指铁路系统中主要负责铁路机车的运用、综合整备、整体检修的行车单位。车辆段主要负责列车车辆的运营、整备、检修等工作。
（4）其他，除了以上3个方面其他专业工作。
诊断系统根据上述专业包含四大模块：电务故障诊断子系统、工务故障诊断子系统、车辆和机务诊断子系统、其他项诊断子系统。每个故障诊断子系统与记录了该类别故障，根据原发故障可判断现发故障的原因，并快速找到解决办法；统计了年度、月度高频故障，根据统计分析结果，寻找规律，对某些故障做有效预防。
2. 开发环境选择和技术简介
铁路运输故障诊断系统以应用为核心，以数据为基础，以信息服务为表现，系统设计时需要考虑各个层面的需求和特性。
2.1 技术实现方案及要求
该诊断系统是可采用.net开发平台开发、B/S(浏览器/服务器) 架构模式，Access数据库，实现系统的快速更新，使客户端实时操作。
2.1.1 技术实现方案
（1）系统整体设计工具
Macromedia Dreamweaver软件是诊断系统的设计工具，将可视布局工具、应用程序开发功能和代码编辑支持组合为一个功能强大的工具，还可以将其选择的服务器技术与Dreamweaver 配合使用，建立将用户连接到数据库、Web服务和旧式系统的强大Internet 应用程序。
（2）系统体系架构的选择
利用VS（(Microsoft Visual Studio）软件可以在数据库和. net网络应用程序的开发、发布，以及应用程序服务器的整合方面极大的提高工作效率。它是功能丰富的.net集成开发环境，包括了完备的编码、调试、测试和发布功能，完整支持C#, HTML，css， Javascript。
（3）开发环境的选择
ASP.NET是建立在公共语言运行库上的编程框架，可用于在服务器上生成功能强大的Web应用程序。
ASP.NET 是在服务器上运行的编译好的公共语言运行库代码，这相当于在编写代码行之前便显著提高了性能；补充了Visual Studio集成开发环境中的大量工具箱和设计器；.NET框架类库、消息处理和数据访问解决方案都可从Web无缝访问。
（4）数据库的选择
考虑到矿区专线故障数据有限与后期数据管理维护成本，可以选用Access数据库。Access数据库是由微软发布的关系数据库管理系统，结合了 MicrosoftJet Database Engine 和 图形用户界面两项特点，易于数据分析和web程序开发应用。
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2.1.2系统指标要求
（1）系统应具有良好的可扩展性，要不断适应各类新需求，通过对软件的重新配置、改进，满足长期发展的需求。
（2）系统应采用多层架构B/S方式实现，能够自动更新。
（3）系统应支持局域网网、互联网等网络环境，所有数据都能通过网络进行传递，充分实现数据的数字化、信息化和数据共享。
(4)系统应具有足够的安全性、可靠性，保障诊断系统及其数据具有较高的安全级别。可实现基于用户、IP进行登录控制。
（5）系统应用安全体系应遵循安全设计的基本原则，如：物理安全、网络安全、数据安全等。
2.2系统功能实现
该诊断系统主要具有故障录入、诊断查询、统计分析等功能。系统首页是面向web用户的交互式界面，操作人员可以通过页面的导航链接进入二级操作界面。
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（1）故障录入
对故障信息的关键因素进行记录，如故障发生时间、故障现象，故障原因及解决方法等。
录入功能实现要具有相应权限。首先要通过用户名、密码登录，进入后台管理才能对故障信息的关键因素进行记录，如故障发生时间、故障现象等。录入信息时，会自动对名称进行检查，以确保数据没有重复的。
具有录入功能后，还要有管理信息功能，实现了录入数据的修改、删除等功能。
（2）故障查询诊断
根据现有故障现象，可通过系统已记录信息进行同现象诊断。按照故障关键字描述，遍历所属类别数据表，诊断出发生该故障的原因，找到快速解决方法；更可以遍历所有类别的数据表，进行深度诊断查询。
（3）故障统计及数据分析
该诊断系统内存储的数据是基础信息，而对这些基础信息做简单处理，就是对已发生故障进行月度、年度和累计数据的统计。
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随着大数据（Big data）时代的来临，数据的挖掘分析也吸引了越来越多的关注。大数据它常用来形容一个公司创造的大量非结构化数据和半结构化数据，它的战略意义不在于掌握庞大的数据信息，而在于对这些含有意义的数据进行专业化处理。
如何提高对数据的“加工能力”，通过“加工”实现数据的“增值”，才是诊断系统处理的关键。大数据分析的产生旨在于管理，企业可以将实时数据流分析和历史相关记录数据相结合，进行大数据分析并发现它们所需的模型，帮助预测和预防未来运行中断和性能问题。铁路运输诊断系统可以对数据进行分析，可以利用数据了解使用模型、季节、地理趋势，进而加深大数据对重要用户的洞察力。因此，该诊断系统可根据数据分析结果的的规律性，采用对应规律函数，对故障现象、发生原因等进行总结，并形成可用结论，为维修人员提供技术参考，并根据结论对故障进行有效预防。
3.结论
铁路运输故障诊断系统，是为铁路技术人员能根据设备状态与故障现象，及时维修设备，分析排除各种故障，提供辅助决策支持的系统；是为管理人员提供故障信息统计，对故障性质进行归纳总结，为做下一步维修管理计划提供参考的系统。
（1）本系统采用B/S模式构建，有利于多客户端远程访问，使故障信息得以多人共享，方便协同查看，操作简便；当需要查询某类故障信息的资料时，利用账号直接登录即可，而不用重复传输及复印，节约了纸质成本。
（2）本系统的存储数据是集中存放的，客户端提交的每一条故障信息都直接进入到中央数据库，不会发生数据一致性、同步性和安全行性问题；而数据实时查看，时效性强，方便了及时决策，有效地快速处理故障。
该系统对提高矿区专线铁路的维修技术水平、维修管理高度和维修计划安排，确保行车安全具有重要的实际意义。