CN111915151A - 一种应用于接触网预配车间的信息管理平台及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于接触网预配车间的信息管理平台及方法。该信息管理平台包括预配计划管理模块、设计数据管理模块、预配任务管理模块、检测任务管理模块、测量数据管理模块、车间看板模块、库存管理模块和报表管理模块。本发明实现了接触网预配车间的信息化管理，将预配车间的产品数据、机器设备、人工、物料、检测和生产安全等纳入了信息化管理的范围，可以数字化驱动和跟踪腕臂吊弦生产的每一个过程，从而保证预配成品的质量，提高生产效率。

Description

一种应用于接触网预配车间的信息管理平台及方法

技术领域

本发明属于电气化铁路技术领域，更具体地，涉及一种应用于接触网预配车间的信息管理平台及方法。

背景技术

近10多年来的高铁接触网建造工程实践，研发解决了系统设计和施工关键技术等工艺问题，完成了相应的主要装备研制，将接触网工程的整体建造技术水平提升了一代。主要的成果之一即高铁接触网工程设计施工一体化工法系列步骤中，增加了车间预配环节，目的是解决预配加工精度和分步工序的质量管控问题。

目前通用的接触网腕臂和吊弦的预配一般是通过设计计算后，得到各个零部件的长度尺寸，交由人工进行接切割，组装。其中的涉及到的设计参数，测量数据，预配尺寸都是通过文件或图纸方式来进行交互。这种传统的加工方式各个环节中并没有进行现代化的信息管理。每个环节中进度和材料消耗完全依靠人工的管理经验。由于对建造质量和安全要求不断提高，预配加工环节逐步由现场人工加工向工厂智能机器人所取代，现有的任务管理，生产节拍，产品数据和管理协同效率已经严重不能满足施工质量的要求。

发明内容

针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本发明提供了一种应用于接触网预配车间的信息管理平台及方法，可以数字化驱动和跟踪腕臂吊弦生产的每一个过程，从而保证预配成品的质量，提高生产效率。

为实现上述目的，按照本发明的第一方面，提供了一种应用于接触网预配车间的信息管理平台，包括车间预配管理服务器和预配管理客户端，其中所述车间预配管理服务器包括：

预配计划管理模块，用于根据项目计划制定腕臂预配计划、吊弦预配计划、现场安装计划、计划原材料清单、测量计划、腕臂计算计划和吊弦计算计划，其中，所述腕臂计算计划和吊弦计算计划提交由外部的接触网设计服务器完成；

设计数据管理模块，用于实现所述车间预配管理服务器与所述接触网设计服务器的数据交互，获取所述接触网设计服务器计算的腕臂设计数据及吊弦设计数据；

预配任务管理模块，用于实现腕臂和吊弦的预配管理，所述预配管理包括分锚段的预配任务制定、控制预配任务的执行、监控预配任务的执行和采集预配任务执行中的数据。

优选地，信息管理平台还包括：

检测任务管理模块，用于采集生产出的腕臂和吊弦的应力应变检测数据；

测量数据管理模块，用于查询记录腕臂和吊弦的测量数据，查询记录安装腕臂和吊弦的支柱的测量数据，将腕臂、吊弦和支柱的测量数据提交所述接触网设计服务器以用于计算腕臂设计数据、吊弦设计数据和项目质量校验，其中，支柱的测量数据用于计算腕臂设计数据，腕臂的测量数据用于计算吊弦设计数据，吊弦的测量数据用于项目质量校验，其中腕臂和吊弦的测量数据包括所述应力应变检测数据。

优选地，信息管理平台还包括车间看板模块，用于查询计算预配任务进度、项目进度、预配任务状态和车间设备监控，还用于将所述车间看板模块查询计算的数据提供给远程终端。

优选地，信息管理平台还包括库存管理模块，用于管理原材料库采购清单、原材料入库清单、成品入库单、库存台账和库存预警。

优选地，信息管理平台还包括报表管理模块，用于计划统计与查询、预配任务统计查询、任务工时统计查询、产品全过程分析查询和班组任务统计查询。

优选地，所述信息管理平台基于微服务架构实现。

优选地，所述信息管理平台基于工业局域网实现，所述车间预配管理服务器通过VPN方式与所述接触网设计服务器远程连接。

优选地，将网络系统设置及所述信息管理平台的数据交互接口设置固化在所述车间预配管理服务器中。

按照本发明的第二方面，提供了一种应用于接触网预配车间的信息管理方法，包括步骤：

根据项目计划制定腕臂吊弦预配计划、现场安装计划、测量计划、计划原材料清单、测量计划及腕臂吊弦计算计划，其中，所述腕臂吊弦计算计划提交由外部的接触网BIM服务器完成；

实现车间预配管理服务器与接触网BIM服务器的数据交互，获取接触网BIM服务器计算的腕臂设计数据及吊弦设计数据；

实现腕臂吊弦的预配管理，所述预配管理包括分锚段的预配任务制定、控制预配任务的执行、监控预配任务的执行和采集预配任务执行中的数据。

优选地，信息管理方法还包括步骤：车间看板管理步骤，所述车间看板管理包括：查询计算预配任务进度、项目进度、预配任务状态和车间设备监控，还用于将所述车间看板模块查询计算的数据提供远程端；库存管理步骤，所述库存管理包括管理原材料库采购清单、原材料入库清单、成品入库单、库存台账和库存预警。

总体而言，本发明与现有技术相比，具有有益效果：

(1)实现了接触网预配车间的信息化管理，将预配车间的产品数据，机器设备，人工，物料，检测和生产安全等纳入了信息化管理的范围，用以替代现有的工人单机管理，实现接触网零部件参数信息化可视化，生产材料、成品信息化，生产过程信息化，智能机器人设备信息化和自动化，可以数字化驱动和跟踪腕臂吊弦生产的每一个过程，从而保证预配成品的质量，提高生产效率。

(2)通过建立预配设计服务器与预配车间信息管理平台的数据交互，实现接触网预配车间的制造数据流转，能够满足高速铁路对线路和接触线平顺性的要求。

(3)通过智能机器人信息化数据的自动流转和管理提高制造效率和制造标准，可以进行数据分析来优化预配计划，节约制造成本。

附图说明

图1是本发明实施例的应用的接触网预配车间的架构示意图；

图2是本发明实施例的信息管理平台的架构示意图；

图3是本发明实施例的预配管理服务器的示意图；

图4是本发明实施例的预配计划管理模块的示意图；

图5是本发明实施例的设计数据管理模块的示意图；

图6是本发明实施例的预配任务管理模块的示意图；

图7是本发明实施例的车间看板模块的示意图；

图8是本发明实施例的库存管理模块的示意图；

图9是本发明实施例的报表管理模块的示意图；

图10是本发明实施例的信息管理方法的流程图；

图11是本发明实施例的信息管理平台的界面示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1、2所示，本发明实施例的一种应用于接触网预配车间的信息管理平台，包括车间预配管理服务器和预配管理客户端。

其中，如图3所示，车间管理服务器包括预配计划管理模块、设计数据管理模块、预配任务管理模块、检测任务管理模块、测量数据管理模块、车间看板模块、库存管理模块和报表管理模块。

如图4所示，预配计划管理模块，用于根据项目计划制定腕臂预配计划、吊弦预配计划、现场安装计划、测量计划、计划原材料清单、腕臂计算计划和吊弦计算计划，其中，腕臂计算计划和吊弦计算计划提交由外部的接触网设计服务器(BIM设计服务器)完成。接触网设计服务器计算出腕臂设计数据及吊弦设计数据，提供给设计数据管理模块。但是接触网设计服务器计算出腕臂设计数据及吊弦设计数据前，需要获取相关计算数据。通过对项目进行预分析，可以计算优化所需的腕臂原材料和腕臂加工顺序等，实现节省原材料的目的。

如图5所示，设计数据管理模块(BIM数据管理模块)，用于实现车间预配管理服务器与上述接触网设计服务器的数据交互，获取上述接触网设计服务器计算的腕臂设计数据及吊弦设计数据。设计数据管理模块主要实现设计数据在车间预配系统中集成。它实现信息管理平台与接触网设计服务器的数据交换，接触网设计数据的查询显示。同时设计数据管理模块还提供根据设计数据分析得到的腕臂预配原材料切割方案。

如图6所示，预配任务管理模块，用于实现腕臂和吊弦的预配管理，预配管理包括分锚段的预配任务制定、控制预配任务的执行、监控所述任务的执行和采集预配任务执行中的数据。预配任务可以是上面预配计划管理模块生成的计划对应的各种任务。预配任务指定接触网预配的锚段范围，为自动化设备提供预配数据。在任务执行过程中实时监控智能设备的工作进度和状态，提供安全设备协同。预配任务同时记录加工原材料的消耗，接收智能设备预配返回的尺寸，扭力等实际加工数据日志。预配任务还将零部件设计信息显示于机器人工作面板上，辅助预配流程。

检测任务管理模块，用于采集生产出的腕臂和吊弦的应力应变检测数据。检测任务管理模块主要实现腕臂和吊弦的力学特性检测，通过收集智能检测平台的检测结果，记录腕臂在设计应力下的变形，用于检测腕臂预配质量，同时为吊弦预配提供预配数据。

测量数据管理模块，用于查询记录腕臂和吊弦的测量数据，查询记录安装腕臂和吊弦的支柱的测量数据，将腕臂、吊弦和支柱的测量数据提交上述接触网设计服务器以用于计算腕臂设计数据、吊弦设计数据和项目质量校验，其中，支柱的测量数据用于计算腕臂设计数据，腕臂的测量数据用于计算吊弦设计数据，吊弦的测量数据用于项目质量校验，其中腕臂和吊弦的测量数据包括上述应力应变检测数据。由于高速铁路对线路和接触线平顺性的要求，要求接触网零部件的制造和安装精度较高，接触网的平顺性均由定制化尺寸的腕臂和吊弦来保证。高速铁路的平顺性需要接触网腕臂吊弦的定制制造尺寸数据来保证，旧的人工表格计算和反正现场调整无法满足高速铁路的精度和施工效率。将测量数据提供给接触网设计服务器，能够通过设计和测量数据计算接触网预配工艺所需的三维制造数据和安装尺寸，现需要将接触网BIM制造数据与预配车间数据对接，实现接触网智能制造的重要环节之一，接触网制造的数据源。

如图7所示，车间看板模块，用于查询计算预配任务进度、项目进度、预配任务状态和车间设备监控，还用于将所述车间看板模块查询计算的数据提供远程终端。进度包括总进度，月进度和日进度。任务包括腕臂预配吊弦预配进度，现场安装进度。同时基于服务的看板模块也支持车间外远程查询和实时显示。

如图8所示，库存管理模块，用于管理原材料库采购清单、原材料入库清单、成品入库单、库存台账和库存预警。

如图9所示，报表管理模块，用于计划统计与查询、预配任务统计查询、任务工时统计查询、产品全过程分析查询和班组任务统计查询。

但值得说明的是，检测任务管理模块、测量数据管理模块、车间看板模块、库存管理模块和报表管理模块并非车间管理服务器必须包含的模块，可以根据管理需要灵活选择。

优选地，信息管理平台还可包括安全管理模块，用于保证人员安全和设备安全。包括智能设备在运作中，结合监控设备的人员活动范围的监测，关键制造节点视频和图形的保存。设备安全包括现场安装关键节点视频图形资料与腕臂吊弦信息关联的保存和查询。

优选地，所述信息管理平台基于微服务架构实现。服务器端采用WebAPI方式，协议采用Json格式，UTF-8编码。通过建立预配设计服务器与预配车间信息管理平台的数据通讯和协议，实现接触网预配车间的制造数据流转。

优选地，上述信息管理平台基于工业局域网实现，车间预配管理服务器通过VPN方式与上述接触网设计服务器远程连接。该工业局域网为通过多个工业交换机连接的环状网络，多个工业交换机中，至少有一台工业交换机与信息管理平台的预配管理服务器及预配管理客户端连接，至少有一台工业交换机与接触网预配车间的腕臂预配机器人及腕臂预配机器人上位机连接，至少有一台工业交换机与接触网预配车间的吊弦机器人及吊弦机器人上位机连接。环状网络使得即使网络上某一点因为故障而断开，预配车间工业局域网仍然具有一定的可用性，能够尽量减少网络故障时间，从而更加适用于接触网预配车间。另外环状网络中还有一台管理型工业交换机，可以根据预配车间的结构或预配车间工业局域网状态灵活调整预配车间工业局域网结构，以适应预配车间的结构变化或提升预配车间工业局域网的性能。

优选地，将网络系统设置及所述信息管理平台的数据交互接口设置固化在车间预配管理服务器中。这样，车间现场可通过有线或无线网络的形式，快速搭接各子系统之间的约定关系，适应可拆装后再次快捷恢复的工程施工现场搭建车间的特殊需求，解决本智能车间适用电气化铁路工程的特有实施过程难题。通过上述预定义的数据交互交口标准，具体定义、分析采集生产流程中的各节点或步骤环节关键信息，实现数据内部自动流转，无需人工倒接。一个路由器的无线传输的覆盖半径≥50m，一般大于生产线和物料存储范围，如有特殊需求，可通过网关连接多个路由器的方式实现有线或无线可靠传输。

本发明实施例实现了接触网预配车间的信息化管理，将预配车间的产品数据，机器设备，人工，物料，检测和生产安全都纳入了信息化管理的范围，其主要目标为数字化驱动和跟踪腕臂吊弦生产的每一个过程，从而保证预配成品的质量，提高生产效率。

本发明实施例的一种应用于接触网预配车间的信息管理方法，如图10所示，包括步骤：

根据项目计划制定腕臂吊弦预配计划、现场安装计划、测量计划、计划原材料清单、测量计划及腕臂吊弦计算计划，其中，腕臂吊弦计算计划提交由外部的接触网BIM服务器完成；

实现车间预配管理服务器与接触网BIM服务器的数据交互，获取接触网BIM服务器计算的腕臂设计数据及吊弦设计数据；

实现腕臂吊弦的预配管理，预配管理包括分锚段的预配任务制定、控制预配任务的执行、监控所述任务的执行和采集预配任务执行中的数据。

优选地，信息管理方法，还包括步骤：采集生产出的腕臂和吊弦的应力应变检测数据；查询记录腕臂和吊弦的测量数据，查询记录安装腕臂和吊弦的支柱的测量数据，将腕臂、吊弦和支柱的测量数据提交上述接触网设计服务器以用于计算腕臂设计数据、吊弦设计数据和项目质量校验，其中，支柱的测量数据用于计算腕臂设计数据，腕臂的测量数据用于计算吊弦设计数据，吊弦的测量数据用于项目质量校验，其中腕臂和吊弦的测量数据包括所述应力应变检测数据。

优选地，信息管理方法，还包括步骤：车间看板管理步骤，车间看板管理包括：查询计算预配任务进度、项目进度、预配任务状态和车间设备监控，还用于将车间看板模块查询计算的数据提供远程端。

优选地，信息管理方法，还包括步骤：库存管理步骤，库存管理包括管理原材料库采购清单、原材料入库清单、成品入库单、库存台账和库存预警。

信息管理方法的实现原理、技术效果与信息管理平台类似，此处不再赘述。

必须说明的是，上述任一实施例中，方法并不必然按照序号顺序依次执行，只要从执行逻辑中不能推定必然按某一顺序执行，则意味着可以以其他任何可能的顺序执行。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种应用于接触网预配车间的信息管理平台，其特征在于，包括车间预配管理服务器和预配管理客户端，其中所述车间预配管理服务器包括：

预配计划管理模块，用于根据项目计划制定腕臂预配计划、吊弦预配计划、现场安装计划、计划原材料清单、测量计划、腕臂计算计划和吊弦计算计划，其中，所述腕臂计算计划和吊弦计算计划提交由外部的接触网设计服务器完成；

设计数据管理模块，用于实现所述车间预配管理服务器与所述接触网设计服务器的数据交互，获取所述接触网设计服务器计算的腕臂设计数据及吊弦设计数据；

预配任务管理模块，用于实现腕臂和吊弦的预配管理，所述预配管理包括分锚段的预配任务制定、控制预配任务的执行、监控预配任务的执行和采集预配任务执行中的数据。

2.如权利要求1所述的一种应用于接触网预配车间的信息管理平台，其特征在于，还包括：

检测任务管理模块，用于采集生产出的腕臂和吊弦的应力应变检测数据；

测量数据管理模块，用于查询记录腕臂和吊弦的测量数据，查询记录安装腕臂和吊弦的支柱的测量数据，将腕臂、吊弦和支柱的测量数据提交所述接触网设计服务器以用于计算腕臂设计数据、吊弦设计数据和项目质量校验，其中，支柱的测量数据用于计算腕臂设计数据，腕臂的测量数据用于计算吊弦设计数据，吊弦的测量数据用于项目质量校验，其中腕臂和吊弦的测量数据包括所述应力应变检测数据。

3.如权利要求1所述的一种应用于接触网预配车间的信息管理平台，其特征在于，还包括车间看板模块，用于查询计算预配任务进度、项目进度、预配任务状态和车间设备监控，还用于将所述车间看板模块查询计算的数据提供给远程终端。

4.如权利要求1所述的一种应用于接触网预配车间的信息管理平台，其特征在于，还包括库存管理模块，用于管理原材料库采购清单、原材料入库清单、成品入库单、库存台账和库存预警。

5.如权利要求1所述的一种应用于接触网预配车间的信息管理平台，其特征在于，还包括报表管理模块，用于计划统计与查询、预配任务统计查询、任务工时统计查询、产品全过程分析查询和班组任务统计查询。

6.如权利要求1所述的一种应用于接触网预配车间的信息管理平台，其特征在于，所述信息管理平台基于微服务架构实现。

7.如权利要求所述的1所述的一种应用于接触网预配车间的信息管理平台，其特征在于，所述信息管理平台基于工业局域网实现，所述车间预配管理服务器通过VPN方式与所述接触网设计服务器远程连接。

8.如权利要求所述的1所述的一种应用于接触网预配车间的信息管理平台，其特征在于，将网络系统设置及所述信息管理平台的数据交互接口设置固化在所述车间预配管理服务器中。

9.一种应用于接触网预配车间的信息管理方法，其特征在于，包括步骤：

根据项目计划制定腕臂吊弦预配计划、现场安装计划、测量计划、计划原材料清单、测量计划及腕臂吊弦计算计划，其中，所述腕臂吊弦计算计划提交由外部的接触网设计服务器完成；

实现车间预配管理服务器与接触网设计服务器的数据交互，获取接触网BIM服务器计算的腕臂设计数据及吊弦设计数据；

实现腕臂吊弦的预配管理，所述预配管理包括分锚段的预配任务制定、控制预配任务的执行、监控预配任务的执行和采集预配任务执行中的数据。

10.如权利要求9所述的一种应用于接触网预配车间的信息管理方法，其特征在于，还包括步骤：车间看板管理步骤，所述车间看板管理包括：查询计算预配任务进度、项目进度、预配任务状态和车间设备监控，还用于将所述车间看板模块查询计算的数据提供远程端；库存管理步骤，所述库存管理包括管理原材料库采购清单、原材料入库清单、成品入库单、库存台账和库存预警。

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