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数据库在机车轴承管理中的应用
Nov 25, 2013  来源:  作者:北京交通大学 项 颖

摘 要 介绍了机车轴承微机管理系统, 本系统利用FOXBASE 数据库, 对机车各类轴承的出入段情况以及检修数据进行存储、分析, 实现了轴承的状态跟踪和科学管理, 保障机车的运行安全。

关键词 机车轴承; 数据库; 检修; FOXBASE; Borland C+ +

 

       随着铁路向高速重载方向发展, 对机车车辆的安全可靠性提出更高的要求。就机务部门来讲, 机车轴承的检修质量和运行状态直接与机车的总体质量密切关联。机车轴承如牵引电机轴承、轴箱轴承、主发动机轴承等一旦发生故障, 将直接影响整台机车的运行安全。因此轴承的检修质量以及轴承状态的跟踪成为机车检修工作中的主要控制环节之一。

 

      目前各机务段都建立了轴承检测站, 对轴承进行包括动态、静态在内的各种检测。但是检测数据仅仅是手工记录台帐, 记录信息不完整, 常有漏记、误记现象, 对轴承的安装、拆卸也没有统一管理。这样不但不能实现各类轴承的检索查询, 更做不到实时跟踪轴承状态、综合分析轴承质量、提前预警。因此在轴承检测系统中, 测试数据的管理、轴承装车的记录、轴承的使用寿命和质量状况等这些资料的综合管理及判断就是一项十分重要的工作。我们把这些信息收集归入到一个管理系统中就是机车轴承管理微机系统。

 

      当该系统的数据积累丰富以后, 通过对数据进行分析统计, 就可以得到丰富的信息。例如, 通过统计数据可以评判各个不同厂家的轴承质量状况; 可以判定新造与大修轴承的质量差别; 可以判定哪一类轴承使用寿命长, 从而可延长使用周期; 可以知道哪一类轴承故障率高, 从而加强检测保障安全。这些统计规律经计算机归纳整理都可以方便快捷的分析出来。因此该系统的建立为机务段轴承的状态修提供可靠依据。

 

1 功能模块划分

 

      根据系统的需求分析, 参考机务段的工作流程划分系统功能模块如下:

 

      ( 1) 基本资料维护

 

      代码表: 方便输入。可以使用户将常用的词组按类型一次性输入代码表, 在今后录入时只需用鼠标点击选择即可, 而无需重复输入很多相同的文字, 从而大大地减轻录入人员的工作量。

 

      段内机车表: 机务段内所有机车的信息。

 

      ( 2) 日常记录的输入、修改、查询

 

      包括轴承进段履历、装车记录、拆卸记录、动态检测记录、静态检测记录、出段记录。

 

      ( 3) 综合查询

 

      按机车号查询当前机车上安装的所有轴承情况,包括动态、静态检测记录、生产厂家等。

 

      按轴承编号查询该轴承的动态、静态检测记录、安装、拆卸等情况。

 

      ( 4) 系统管理

 

      包括数据库初始化、数据导入、导出、批量删除等。

 

      ( 5) 权限认证

 

       用户表: 用来记录数据库维护人员的登录名称和密码信息。每个用户都有密码, 登录时要通过登录认证, 才能进入系统。

 

2 系统功能的实现

 

      机车轴承管理微机系统为一个数据库管理系统,是在中文WINDOWS98 操作系统平台上运行, 后台采用FOXPRO 数据库, 前台则用Borland C+ + BUILDER510 可视化编程语言开发的系统软件。该系统为全中文窗口操作系统, 操作简单易学, 对数据库具有很强的查询、打印功能。

 

      该系统数据库中主要有9 个表: 段内机车表、代码表、轴承履历表、轴承静态测试记录表、轴承动态测试记录表、轴承安装记录表、轴承拆卸记录表、轴承出段记录表, 如图1 所示。全部为菜单操作, 只要平时将经过检测站测试过的轴承使用状况以及使用情况录入数据库, 就可以实现轴承的各种查询、统计。

 

      系统要实现数据的各种操作, 只需将SQL 查询语句传送到后端的关系型数据库FOXPRO, 后端数据库在执行完SQL 命令后, 会再把产生的结果传回给前端的应用程序。

 

 

 

 

      21 数据的录入、修改、删除

 

       图2 所示是轴承履历表的日常录入界面, 其余各表录入界面与之相似。由于数据库中的所有数据都是靠这些界面录入的, 因此要求人机交互既要维护数据库记录的完整性和准确性, 又要界面友好、操作方便。首先是所有按钮在下方排列, 依次为前一个、后一个、第一个、最后一个、查询、删除、修改、新建、返回,使得操作方式一目了然。其次, 新增和修改记录时,系统会检查信息是否完整, 是否重复, 并用提示框提示重新输入。删除操作时为防止用户误操作, 会跳出窗口确认后再执行。最后在录入记录时, 系统一方面提供代码表, 将常用词组分类保存, 填表时只需用鼠标点选择即可, 另一方面为了方便成批轴承的输入,系统会自动保留如轴承制造厂家、填表人等相同信息,仅将轴承编号、大修编号等位置留空, 等待输入。这样就大大提高了信息的录入效率。

 

       另外, 对于轴承动态检测记录的录入系统则采用文件自动导入的方式, 将动态检测仪器上的检测数据存储在磁盘文件上, 再将该文件导入系统。导入过程不需人员干预, 大大减少了录入错误, 节省了人力。

 

      2.2 综合查询、统计

 

 

      对数据库的综合查询是该系统的重要功能之一。对轴承的综合查询包括以下3 种常用的方法: 按轴承

编号查询、按日期查询、按机车查询。

 

      按轴承编号查询是最常用的查询方法, 即知道轴承编号, 要查询出该轴承的相关信息, 包括每次中修的静态、动态测试数据、何时安装在哪辆车上、何时被拆卸, 拆卸原因、是否出段等各种信息, 界面如图3 所示。用户可以选择数据表名称和轴承编号, 然后系统根据用户的要求将数据在下表显示。由于每个轴承的动、静态检测都可能有一次中修、二次中修、三次中修数据, 因此查询到的记录数不止一条, 系统按表格方式显示, 清晰明了。按日期查询与按轴承编号查询类似, 只是用户输入数据表名称和日期进行查询。按机车查询也是一种很常用的查询方法。用户输入机车类型、机车号, 也可以加入装车位置, 系统会将该车该位置上当前安装的所有轴承数据显示出来。这样用户就可以很直观的看到某节车上的轴承安装情, 以及该轴承的动、静态检测是否合格等信息, 到轴承状态的实时跟踪。系统还有一个主要功能就是轴承质量分析。质量分析的数据也来自于日常录入的轴承信息, 当数据库中的数据量越大时, 系统分析出的结果将越有代表性。

 

      系统的质量分析包括轴承的动态检测合格率、静态检测合格率以及拆卸故障率。用户可以按照轴承的新旧、配属、属别、生产厂家、检测日期等方式进行查询、统计, 最终得到某类轴承的质量状况。当数据量大时,这种质量分析结果对于轴承的采购、使用、检修都具有重要的指导意义。

 

2.3 图形显示、报表打印

 

      系统可以按照用户输入的条件将查询到轴承的动态、静态检测数据按柱状图或曲线图显示, 当某些数据变化有规律时, 通过图形用户可以很明显地看出来。图形的显示是使用TDBChart 控件完成的, 该控件可以根据要求, 将查询到的数据集制成柱状图、饼形图、曲线等各种统计图形, 方便灵活。系统的另一个功能是报表打印, 由于机务段要求将轴承数据定期上报, 而且要按照统一格式打印报表,因此系统根据机务段要求定制了轴承记录、动态检测记录、静态检测记录3 种报表格式。报表中的字段通常不在1 张表中, 因此需要利用主键进行多表查询。

 

      报表的打印使用C + + Builder VCL 中提供的QuickRep 控件完成, 这组元件以可视化的方式来设计所需要的报表, 完全能够满足用户自定义报表的要求。

 

2.4 系统管理

 

     作为一个数据库管理系统, 应该包括维护数据库完整的各项操作, 包括初始化、数据导入、导出、备份、物理删除、数据清理等。

 

      系统在实现这些数据库操作时, 使用了BatchMove控件, 将数据源中的大量数据成批拷贝到目的数据库中。该控件控制参数多样, 运用灵活。

 

2.5 权限认证

 

     对于一个数据库系统, 信息的安全至关重要, 以说没有系统及其信息的安全, 就没有成功的信息应用。本系统建立了用户表, 任何用户只有得到系统管理员的允许, 在用户表中注册, 才能登录系统。而且登录系统时, 必须经过密码确认, 正确后才能进入系统。为了保障系统的安全性, 系统将用户按权限不同分为/ 系统0 级用户和普通用户。一般每个系统只有一个/ 系统0 级用户, 即系统管理员, 他可以对数据库进行各种操作, 可以查看、增加用户, 对系统有至高的权限。而普通用户则仅能对轴承数据进行单个录入、查询, 不能操作数据库和用户表。这样就降低了非法入侵者对本系统进行破坏的可能性, 大大提高系统的安全性。

 

3 小结

 

      机车轴承微机管理系统是一个利用C+ + Builder510 应用程序开发的后台数据库应用实例, 它充分利C+ + Builder 提供的面向对象、可视化设计的快速应用程序开发环境, RAD ( Rapid Application Development), 实现了机车轴承的信息化管理。该系统以轴承为核心, 适应了机务段信息化建设和信息系统建设的发展趋势, 克服了机务段原有数据分散、台帐混乱、信息安全难以保障的缺点, 建立了轴承管理数据库, 数据查询方便, 质量分析可靠, 对机车轴承数据进行集中管理与质量分析, 保障行车安全。

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