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摘要：我国的高速铁路从建设伊始，就将安全放在首要关注的重要地位。高铁以其技术装备和运输组织的巨大变化，对电务系统的维护管理工作提出了更高要求。由于其昼间行车、夜间维修、全线封闭运营的特点，要求现场维护作业都在夜间进行，由于照明条件有限，因此对工具的清点（作业前、作业后、工作场所转移）也成为确保行车安全的环节之一。目前的铁路工人携带工具均是采用普通的背包或箱子，夜间工作时很容易造成工具丢失，工具丢在铁轨上很容易造成事故，留下了安全隐患。
为解决上述安全问题，研发了“智能防遗失高铁维修工具管理系统”，该系统在对现有高铁电务维修工具不做任何修改的基础上研发了专用安全工具箱，适用于所有高铁电务维修工具。针对工具箱，研发了专门的工具箱软件管理系统，实现了工具箱借还管理、工具箱借还历史、智能报表分析等功能，从而使得维修工具的管理工作做到信息化和智能化，使工具箱的管理精细化到个人，提高了管理效率和质量。
关键词：高铁；维修；工具；智能
一、 系统架构
智能防遗失高铁维修工具管理系统由硬件系统和软件系统组成。硬件系统由工具箱体、电源、报警器、通信模块、模块检测器组成。软件系统由嵌入式数据库、通信模块、数据处理、工具箱管理等模块组成。总体架构图如下：
整体架构图
架构说明：由上图可见，系统分为硬件系统（工具箱）和软件系统（管理系统）两部分组成，下面分别进行说明。
1. 硬件系统：指工具箱，由箱体、电源、核心处理板、GPRS通信模块、GPS模块、报警器六部分组成。
（1）箱体：用于放置维修工具，内设有多个用于固定工具的固定槽。
（2）电源：用于为所述箱体内的电子部件供电。电源是蓄电池，采用太阳能供电，也可提前充电。
（3）核心处理板：是硬件系统的核心部分，其内置程序用于处理扫码、检查、通信等所有硬件功用。
（4）通信模块：主要用来与软件通信，传输工具箱的信息。
（5）报警器：用于在检查到有工遗失时发出报 警声音。
硬件工作流程：在箱体上方设置两个键，分别为“出库”（暂定名）和“归还”键，从库房借出工具箱后，先按一下“出库”键，工具箱会自动检查箱体内工具数量并记录，同时将数据传输至软件系统。在施工结束后，按“检查”键，工具箱会根据已存储的工具数进行比对，如果全部比对成功，则表示未遗失工具，如果有任一项比对不成功，则报警，表示遗失了工具，同时会通过数码管输出丢失工具对应的编号。
2. 软件系统：由权限管理、用户管理、工具箱管理、工具箱借用、工具箱归还、借还历史记录、统计报表等模块组成。
（1）权限管理：用于区分不同的用户的对软件功能模块的操作权限。
（2）用户管理：实现对不同用户的增加、删除、修改密码等。
（3）工具箱管理：实现对工具箱編号、信息等档案资料的增、删、改。
（4）工具箱借用：实现工具借的借用功能，通过选择事先录入好的工具箱编号、借用者，实现了工具箱的借用，同时通过与硬件通信，记录当前工具箱内工具的数量和名称。在未归还前，该工具箱始终处于借用状态，属于对借用人所有，这样就将工具箱的管理细化到个人，实现了责任到人，借用人自然会操心工具的使用情况。
（5）工具箱归还：使用结束后，对工具箱进行归还，归还时硬件系统自动与软件系统通信，传输当前工具箱内工具的编号和数量，软件系统自动进行名称和数量的匹配，完全匹配成功后，表示归还成功，工具箱处理闲置状态。若有一项匹配不成功，给出报警提示，无法归还（考虑到丢失找不到的情况，系统开启主管领导审批权限，在批准通过后，遗失的工具箱能强制归还，但同时会记录遗失的工具信息）。
（6）借还记录：按借用人、工具箱编号、起止日期组合查询工具箱历史借还记录。
（7）统计报表：通过智能分析，按周、月、季、年制作出统计报表，供决策管理部门充分掌握工具箱的借用情况。
软件主要工作流程：工具箱出库后，首先进行借用操作，借用时硬件系统自动通过通信模块传输工具箱内工具的编号和数量，同时显示出来，供系统操作员和借用人进行核对，核对通过进行借用，系统自动记录工具箱信息和借用人信息，此时该工具箱状态为借用，属于借用人所有。借用人在归还时，按下“检查键”，工具箱自动将当前箱体内工具编号和数量传输给软件系统，软件系统进行工具编号和数量的比对，完全匹配成功后，说明归还的工具箱内工具与借用时一致，归还成功。若缺少任一项，则归还不成功，输出报警提示。考虑到现场情况，借用人丢失了工具后无法找回，此时要归还工具箱供他人使用，这时系统为主管人员设置了批准权限，只要主管人员登录后，就可以强制归还工具箱，系统自动记录归还信息和缺少的工具信息。
二、 系统特点
检测精度高，准确率达到100%，不存在误报、漏报警情况。
独有的光电传感检测技术，可在户外极端环境下（如工具结冰、工具污垢）情况下正常使用。本技术在厂矿、电力检查中有广泛应用。
快速检测，能在1秒内做出检测结果，若有工具遗失时马上报警。
高速通信，在借出和归还时能在1秒内将工具的编号和数量传输至软件平台，让借用人员不用等待。
独有的权限系统，让管理人员随时可对工具箱进行强制管理和分配。
灵活的借还记录查询方式，可按日期、按人、按工具箱多种方式组合查历史借还记录。
智能报表分析，根据历史借还情况，智能分析出部门工作情况，可按周、月、季、年统计出施工报表，供决策管理部门掌握工具箱的使用情况。
作者简介：
任建新，湖南省株洲市，湖南铁路科技职业技术学院。
为解决上述安全问题，研发了“智能防遗失高铁维修工具管理系统”，该系统在对现有高铁电务维修工具不做任何修改的基础上研发了专用安全工具箱，适用于所有高铁电务维修工具。针对工具箱，研发了专门的工具箱软件管理系统，实现了工具箱借还管理、工具箱借还历史、智能报表分析等功能，从而使得维修工具的管理工作做到信息化和智能化，使工具箱的管理精细化到个人，提高了管理效率和质量。
关键词：高铁；维修；工具；智能
一、 系统架构
智能防遗失高铁维修工具管理系统由硬件系统和软件系统组成。硬件系统由工具箱体、电源、报警器、通信模块、模块检测器组成。软件系统由嵌入式数据库、通信模块、数据处理、工具箱管理等模块组成。总体架构图如下：
整体架构图
架构说明：由上图可见，系统分为硬件系统（工具箱）和软件系统（管理系统）两部分组成，下面分别进行说明。
1. 硬件系统：指工具箱，由箱体、电源、核心处理板、GPRS通信模块、GPS模块、报警器六部分组成。
（1）箱体：用于放置维修工具，内设有多个用于固定工具的固定槽。
（2）电源：用于为所述箱体内的电子部件供电。电源是蓄电池，采用太阳能供电，也可提前充电。
（3）核心处理板：是硬件系统的核心部分，其内置程序用于处理扫码、检查、通信等所有硬件功用。
（4）通信模块：主要用来与软件通信，传输工具箱的信息。
（5）报警器：用于在检查到有工遗失时发出报 警声音。
硬件工作流程：在箱体上方设置两个键，分别为“出库”（暂定名）和“归还”键，从库房借出工具箱后，先按一下“出库”键，工具箱会自动检查箱体内工具数量并记录，同时将数据传输至软件系统。在施工结束后，按“检查”键，工具箱会根据已存储的工具数进行比对，如果全部比对成功，则表示未遗失工具，如果有任一项比对不成功，则报警，表示遗失了工具，同时会通过数码管输出丢失工具对应的编号。
2. 软件系统：由权限管理、用户管理、工具箱管理、工具箱借用、工具箱归还、借还历史记录、统计报表等模块组成。
（1）权限管理：用于区分不同的用户的对软件功能模块的操作权限。
（2）用户管理：实现对不同用户的增加、删除、修改密码等。
（3）工具箱管理：实现对工具箱編号、信息等档案资料的增、删、改。
（4）工具箱借用：实现工具借的借用功能，通过选择事先录入好的工具箱编号、借用者，实现了工具箱的借用，同时通过与硬件通信，记录当前工具箱内工具的数量和名称。在未归还前，该工具箱始终处于借用状态，属于对借用人所有，这样就将工具箱的管理细化到个人，实现了责任到人，借用人自然会操心工具的使用情况。
（5）工具箱归还：使用结束后，对工具箱进行归还，归还时硬件系统自动与软件系统通信，传输当前工具箱内工具的编号和数量，软件系统自动进行名称和数量的匹配，完全匹配成功后，表示归还成功，工具箱处理闲置状态。若有一项匹配不成功，给出报警提示，无法归还（考虑到丢失找不到的情况，系统开启主管领导审批权限，在批准通过后，遗失的工具箱能强制归还，但同时会记录遗失的工具信息）。
（6）借还记录：按借用人、工具箱编号、起止日期组合查询工具箱历史借还记录。
（7）统计报表：通过智能分析，按周、月、季、年制作出统计报表，供决策管理部门充分掌握工具箱的借用情况。
软件主要工作流程：工具箱出库后，首先进行借用操作，借用时硬件系统自动通过通信模块传输工具箱内工具的编号和数量，同时显示出来，供系统操作员和借用人进行核对，核对通过进行借用，系统自动记录工具箱信息和借用人信息，此时该工具箱状态为借用，属于借用人所有。借用人在归还时，按下“检查键”，工具箱自动将当前箱体内工具编号和数量传输给软件系统，软件系统进行工具编号和数量的比对，完全匹配成功后，说明归还的工具箱内工具与借用时一致，归还成功。若缺少任一项，则归还不成功，输出报警提示。考虑到现场情况，借用人丢失了工具后无法找回，此时要归还工具箱供他人使用，这时系统为主管人员设置了批准权限，只要主管人员登录后，就可以强制归还工具箱，系统自动记录归还信息和缺少的工具信息。
二、 系统特点
检测精度高，准确率达到100%，不存在误报、漏报警情况。
独有的光电传感检测技术，可在户外极端环境下（如工具结冰、工具污垢）情况下正常使用。本技术在厂矿、电力检查中有广泛应用。
快速检测，能在1秒内做出检测结果，若有工具遗失时马上报警。
高速通信，在借出和归还时能在1秒内将工具的编号和数量传输至软件平台，让借用人员不用等待。
独有的权限系统，让管理人员随时可对工具箱进行强制管理和分配。
灵活的借还记录查询方式，可按日期、按人、按工具箱多种方式组合查历史借还记录。
智能报表分析，根据历史借还情况，智能分析出部门工作情况，可按周、月、季、年统计出施工报表，供决策管理部门掌握工具箱的使用情况。
作者简介：
任建新，湖南省株洲市，湖南铁路科技职业技术学院。