和諧電力機車交互式電子手冊系統(tǒng)實施方案

1、2022年6月7日 大綱概述一、現(xiàn)狀分析隨著鐵路裝備現(xiàn)代化建設(shè)步伐的加快，開發(fā)和管理各種裝備技術(shù)文檔和維修手冊越來越顯得重要和迫切，很多國家和地區(qū)在大型鐵路設(shè)備中開始大量使用信息化手段來提高后勤保障水平。在推進鐵路裝備信息化建設(shè)的進程中，我國尚處于起步階段，雖然有些研究機構(gòu)、科研院所已經(jīng)開發(fā)了一些信息系統(tǒng)，這些系統(tǒng)也在相關(guān)領(lǐng)域發(fā)揮了一些作用，但仍然存在許多問題。概述二、存在的問題脫節(jié)問題研制生產(chǎn)階段產(chǎn)生的數(shù)據(jù)難以轉(zhuǎn)換為保障所需數(shù)據(jù)，裝備技術(shù)狀態(tài)發(fā)生變更時，相關(guān)變化無法及時反映到保障部門。概述二、存在的問題一致性問題當承制單位分散在各地，如何產(chǎn)生可靠、一致的裝備保障信息。概述二、存在的問題成本問

2、題培訓成本：當裝備操作人員經(jīng)常變化時，如何降低培訓成本？維修成本：簡單故障能否自行修理？復雜問題能否先做預診斷？概述二、存在的問題質(zhì)量問題傳統(tǒng)紙質(zhì)、電子文檔交互性較差，無法激發(fā)學員的學習熱情，難以有效支撐維修，如何增強交付物的交互性并提高培訓和維修質(zhì)量？紙質(zhì)文檔 ？鏈接跳轉(zhuǎn)鏈接跳轉(zhuǎn)三維交互三維交互故障流程圖故障流程圖警告提示警告提示概述二、存在的問題便捷性問題 傳統(tǒng)紙質(zhì)文檔量大，查詢困難 Pdf等格式的電子文檔需PC機閱讀，而PC機攜帶不方便，難以在靈活移動，如何實現(xiàn)無處不在的閱讀？ 裝備操作和維修過程中，鼠標鍵盤降低了使用人員的操作效率，能否引入觸摸操作方式？ ？概述三、解決思路 近年來，信

3、息化的高速發(fā)展使得數(shù)據(jù)庫、多媒體和移動終端等技術(shù)在大型裝備的后勤保障工作中逐漸得到應用。很多國家和地區(qū)在裝備中開始大量使用交互式電子技術(shù)手冊（IETM，Interactive Electronic Technical Manual）來管理設(shè)備全壽命周期中各種技術(shù)資料和技術(shù)文檔。 針對機車保障過程中存在的問題，我們將最新的基于S1000D標準的IETM技術(shù)與和諧電力機車進行有機結(jié)合，開發(fā)一套交互式電子手冊系統(tǒng)，以滿足裝備交付后的操作培訓和故障維修需要。概述四、建設(shè)意義提高裝備管理效能提高操作培訓質(zhì)量提高故障維修效率提高裝備使用過程的監(jiān)管能力增強裝備保障信息獲取的便捷性大綱建設(shè)內(nèi)容一、需求分析建設(shè)

4、內(nèi)容一、需求分析 要求最終完成的IETM系統(tǒng)能夠在移動終端上閱讀，并提供觸摸式操作體驗。 要求和諧電力機車的技術(shù)手冊系統(tǒng)能夠解決紙質(zhì)手冊的質(zhì)量以及存儲空間問題。 要抽象出各種數(shù)據(jù)信息的共性，以形成能夠自描述的模塊化數(shù)據(jù)，并能夠針對不同的用途和多類受眾，按不同的方式來組合數(shù)據(jù)。 技術(shù)信息的訪問和使用要方便靈活。 和諧電力機車技術(shù)手冊系統(tǒng)需要提供對技術(shù)信息的管理服務，進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理。 技術(shù)手冊系統(tǒng)應遵循一定的標準規(guī)范，實現(xiàn)不同來源數(shù)據(jù)的整合。建設(shè)內(nèi)容二、建設(shè)目標 設(shè)計并建立適合于和諧電力機車的交互式電子手冊系統(tǒng)，為操作人員提供交互式的培訓資料，為維修人員提供故障隔離、維修相關(guān)的技術(shù)信息，為加強

5、鐵路綜合保障能力提供有力支持。建設(shè)內(nèi)容三、系統(tǒng)設(shè)計總體框架建設(shè)內(nèi)容三、系統(tǒng)設(shè)計移動終端設(shè)計硬件參數(shù)硬件參數(shù) CPU主頻1.66GHz 32G SSD存儲 2G DDR2 內(nèi)存 11.6寸 1366*768 16：9電容屏 Intel GMA3150集成顯卡 130萬像素攝像頭 SD SDHC存儲卡 USB接口 （用于數(shù)據(jù)交換） 待機8小時建設(shè)內(nèi)容三、系統(tǒng)設(shè)計總體框架1、安全登錄用戶登錄系統(tǒng)時需要輸入用戶名和密碼，系統(tǒng)后臺驗證通過后方能打開閱讀。如果三次輸入的用戶名和密碼都不正確，則系統(tǒng)自動關(guān)閉。本系統(tǒng)的登錄界面如圖所示。建設(shè)內(nèi)容三、系統(tǒng)設(shè)計交互式閱讀2、系統(tǒng)鎖定考慮到用戶可能暫時離開系統(tǒng)而忘了

6、關(guān)閉計算機，為防止其它用戶未經(jīng)許可使用系統(tǒng)，本項目設(shè)計了鎖定功能，只有再次正確輸入用戶名和密碼才能恢復閱讀狀態(tài)。建設(shè)內(nèi)容三、系統(tǒng)設(shè)計交互式閱讀3、順序閱讀考慮到傳統(tǒng)的紙質(zhì)手冊閱讀方式為逐頁順序瀏覽，本系統(tǒng)將對涉及到的所有頁面進行排序，同時在每個頁面的起始位置放置“上一頁”、“下一頁”按鈕，以實現(xiàn) IETM的順序閱讀。順序閱讀顯示效果如下圖所示。建設(shè)內(nèi)容三、系統(tǒng)設(shè)計交互式閱讀4、目錄樹導航為方便閱讀，系統(tǒng)通過目錄樹的形式對出版物數(shù)據(jù)進行解析，目錄樹的每個葉子節(jié)點可快速導航到對應的技術(shù)內(nèi)容。目錄樹導航效果如下圖所示。建設(shè)內(nèi)容三、系統(tǒng)設(shè)計交互式閱讀5、訪問記錄導航本系統(tǒng)在解析每個數(shù)據(jù)模塊時，首先按照

7、IETM標準的節(jié)點組成方式為其構(gòu)造節(jié)點樹，用戶在閱讀時，系統(tǒng)自動將當前頁面的所有直系父節(jié)點按照繼承順序進行導航，效果如下圖所示。建設(shè)內(nèi)容三、系統(tǒng)設(shè)計交互式閱讀6、查找系統(tǒng)支持關(guān)鍵字檢索功能，用戶只需在檢索框中輸入需要查找的字符或短語，系統(tǒng)將模糊查詢出所有滿足條件的技術(shù)資料標題，并通過鏈接跳轉(zhuǎn)到具體的技術(shù)內(nèi)容。建設(shè)內(nèi)容三、系統(tǒng)設(shè)計交互式閱讀7、訪問歷史查詢系統(tǒng)自動記錄用戶對IETM的登錄時間、退出時間等訪問信息，并能夠查看。建設(shè)內(nèi)容三、系統(tǒng)設(shè)計交互式閱讀8、三維虛擬場景通過Cult3D虛擬現(xiàn)實工具構(gòu)建三維仿真場景，用戶可從任意角度、放大或縮小、查看裝備或裝備組成部件的外觀以及裝備和裝備組成之間的

8、關(guān)系。利用動畫模型模擬裝備的拆裝過程，用戶可通過鼠標將裝備拆解至每一個部件，也可將拆卸后的部件組裝成一臺裝備，從而使用戶熟悉了解裝備的組成結(jié)構(gòu)。建設(shè)內(nèi)容三、系統(tǒng)設(shè)計交互式閱讀9、三維熱點導航為了加深用戶對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征的理解，需要將文字、圖片等多媒體素材引入三維場景，并通過熱點導航的形式與相關(guān)模型進行關(guān)聯(lián)。建設(shè)內(nèi)容三、系統(tǒng)設(shè)計交互式閱讀10、注釋用戶可以出于提醒自己在一個程序中如何操作一個步驟，或是針對特殊的任務尋求幫助時可以聯(lián)系誰，做一些特定的注釋。另外，IETM創(chuàng)作者也可以針對IETM的某個要點為用戶做一些注釋。建設(shè)內(nèi)容三、系統(tǒng)設(shè)計交互式閱讀11、跳轉(zhuǎn)鏈接通過鼠標點擊鏈接，系統(tǒng)將自動跳轉(zhuǎn)顯示

9、被鏈接的技術(shù)內(nèi)容。本項目支持兩種類型的跳轉(zhuǎn)：第一，數(shù)據(jù)模塊內(nèi)部跳轉(zhuǎn)，點擊鏈接后自動用被鏈接內(nèi)容替換原有頁面，此種跳轉(zhuǎn)僅支持數(shù)據(jù)模塊內(nèi)部節(jié)點間的切換；第二，外部數(shù)據(jù)模塊跳轉(zhuǎn)，當被鏈接的內(nèi)容不是當前閱讀的數(shù)據(jù)模塊時，點擊鏈接后將彈出新窗口顯示被鏈接內(nèi)容。下面左圖顯示的是外部引用，右邊是點擊鏈接后彈出的新窗口。建設(shè)內(nèi)容三、系統(tǒng)設(shè)計交互式閱讀12、鏈接提示對于一些被鏈接內(nèi)容比較復雜的鏈接，有必要給用戶一些提示信息，當用戶將鼠標移動到鏈接上時，系統(tǒng)最好自動彈出文字注釋，以輔助用戶決定是否要打開該鏈接。本項目支持文字鏈接提示和圖形鏈接提示，效果如下圖所示。建設(shè)內(nèi)容三、系統(tǒng)設(shè)計交互式閱讀13、交互式故障診斷

10、在IETM系統(tǒng)創(chuàng)作階段，創(chuàng)作人員根據(jù)以往故障經(jīng)驗構(gòu)建故障知識庫，并隨其它技術(shù)資料一并交付給用戶。發(fā)生故障時，用戶根據(jù)故障現(xiàn)象從IETM系統(tǒng)中打開故障隔離流程圖，系統(tǒng)將要求用戶進行必要的隔離操作，并詢問操作結(jié)果，用戶此時根據(jù)操作情況進行“是/否”回答，或者從事先列好的可能結(jié)果中選擇一項，系統(tǒng)將自動引導用戶進行下一步操作直至問題解決。建設(shè)內(nèi)容三、系統(tǒng)設(shè)計交互式閱讀14、提示信息系統(tǒng)提供警告、注意、注釋三類提示信息，顯示效果如下圖所示。建設(shè)內(nèi)容三、系統(tǒng)設(shè)計交互式閱讀建設(shè)內(nèi)容三、系統(tǒng)設(shè)計總體框架建設(shè)內(nèi)容1、文字數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)提供故障反饋單填寫工具，讓用戶能夠以文字形式描述故障發(fā)生部位及現(xiàn)象。三、系統(tǒng)設(shè)計

11、數(shù)據(jù)處理設(shè)計2、數(shù)據(jù)打印系統(tǒng)支持屏幕打印，同時在打印稿上顯示打印時間、密級等信息。建設(shè)內(nèi)容三、系統(tǒng)設(shè)計數(shù)據(jù)處理設(shè)計3、數(shù)據(jù)同步裝備的技術(shù)狀態(tài)會經(jīng)常發(fā)生變更，反饋單信息也需要回傳到生產(chǎn)廠家，因此移動終端上的電子手冊數(shù)據(jù)不能一層不變，需要定期與電子手冊制作服務器上的數(shù)據(jù)同步更新。建設(shè)內(nèi)容三、系統(tǒng)設(shè)計數(shù)據(jù)處理設(shè)計4、數(shù)據(jù)交換通過制定統(tǒng)一的信息交換標準，公開統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換接口，為建成后的電子手冊系統(tǒng)與其它應用之間的集成打下一個堅實的基礎(chǔ)。建設(shè)內(nèi)容三、系統(tǒng)設(shè)計數(shù)據(jù)處理設(shè)計建設(shè)內(nèi)容三、系統(tǒng)設(shè)計總體框架支撐數(shù)據(jù)模塊支撐數(shù)據(jù)模塊可用數(shù)據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)版本數(shù)據(jù)業(yè)務規(guī)則容器數(shù)據(jù)出版物常用數(shù)據(jù)模塊常用數(shù)據(jù)模塊操作數(shù)據(jù)描述

12、數(shù)據(jù)零部件故障隔離擴展數(shù)據(jù)模塊擴展數(shù)據(jù)模塊線路數(shù)據(jù)接線數(shù)據(jù)交互數(shù)據(jù)檢測數(shù)據(jù)培訓數(shù)據(jù)維護計劃1、標準規(guī)范：S1000D裁剪建設(shè)內(nèi)容三、系統(tǒng)設(shè)計標準規(guī)范2、標準規(guī)范：說明手冊 說明手冊主要實現(xiàn)對裝備（或部件）的總體認識和了解。用戶可以查看裝備（或部件）的概況、基本工作原理、主要功能和特性、結(jié)構(gòu)布置圖以及提示信息等。建設(shè)內(nèi)容三、系統(tǒng)設(shè)計標準規(guī)范3、標準規(guī)范：操作手冊 利用人員操作信息模塊，可實現(xiàn)對裝備的各種操作活動。用戶只需選擇操作對象，系統(tǒng)便會自動引導用戶進行逐步操作，并對操作過程中的一些存在的危險提出預警。建設(shè)內(nèi)容三、系統(tǒng)設(shè)計標準規(guī)范4、標準規(guī)范：維護計劃手冊 利用改信息模塊，可實現(xiàn)對裝備的各種

13、維護保養(yǎng)活動。建設(shè)內(nèi)容三、系統(tǒng)設(shè)計標準規(guī)范5、標準規(guī)范：維修手冊 故障隔離手冊應包含故障隔離過程中必要的信息，以輔助隔離過程。建設(shè)內(nèi)容三、系統(tǒng)設(shè)計標準規(guī)范6、標準規(guī)范：零部件手冊 利用零部件信息模塊，可實現(xiàn)對圖解零部件目錄基本組成的描述。用戶可以查看裝備的零部件組成、承制單位信息、選購原因、數(shù)量、位置信息等。建設(shè)內(nèi)容三、系統(tǒng)設(shè)計標準規(guī)范建設(shè)內(nèi)容三、系統(tǒng)設(shè)計總體框架1、身份認證建設(shè)內(nèi)容用戶認證：包括用戶登錄（login/gdm）、身份切換(su)及用戶變更（sudo）；認證組件庫：主要實現(xiàn)了新的雙因子PAM庫支持；支持庫：可信軟件棧提供對PAM庫訪問支持；對于基于UsbKey的證書子系統(tǒng)的引入，

14、可支持以下兩種方式：安全操作系統(tǒng)、專業(yè)設(shè)備驅(qū)動；離線證書機制引入，即在第三方權(quán)威CA系統(tǒng)中制證，將用戶信息與相應的UK綁定形成專用證書預先存放在主機系統(tǒng)中（也可直接置于相關(guān)代碼中）。在主機進行身份認證時，需插入UK，然后基于預先存儲在主機系統(tǒng)中的證書進行UK實體認證。三、系統(tǒng)設(shè)計安全體系設(shè)計2、數(shù)據(jù)加密EFS是一項成熟的技術(shù)，其主要優(yōu)勢在于可對硬盤系統(tǒng)及數(shù)據(jù)進行全盤加密，且用戶進入系統(tǒng)后的所有操作均是透明的，用戶并感覺不到加密存儲的存在。建設(shè)內(nèi)容三、系統(tǒng)設(shè)計安全體系設(shè)計大綱實施過程實施團隊實施過程項目實施計劃序任務內(nèi)容工期開始時間完成時間1需求分析需求分析452014年年8月月1日日2014年

15、年9月月15日日前期準備102014年8月1日2014年8月10日需求調(diào)研202014年8月11日2014年8月31日需求規(guī)格說明書撰寫102014年9月1日2014年9月10日需求評審52014年9月11日2014年9月15日2試點開發(fā)試點開發(fā)1152014年年9月月16日日2015年年1月月10日日數(shù)據(jù)試點采集202014年9月16日2014年10月5日多媒體試點制作302014年10月6日2014年11月5日數(shù)據(jù)模塊試點制作202014年11月6日2014年11月25日出版物制作202014年11月26日2014年12月15日初次試點演示及審核252014年12月16日2015年1月10

16、日3全面開發(fā)全面開發(fā)2502015年年1月月11日日2015年年10月月30日日數(shù)據(jù)全面采集502015年1月11日2015年3月1日多媒體及數(shù)據(jù)模塊全面制作1602015年3月2日2015年8月11日出版物發(fā)布402015年8月12日2015年9月21日4項目評審項目評審52015年9月22日2015年9月26日5系統(tǒng)修改與完善系統(tǒng)修改與完善302015年9月27日2015年10月26日6項目驗收項目驗收42015年10月27日2015年10月30日實施過程項目交付內(nèi)容 IETM構(gòu)成部件內(nèi)容使用手冊維修手冊預防性維修校正性維修轉(zhuǎn)向架子系統(tǒng)客室門子系統(tǒng)牽引系統(tǒng)控制系統(tǒng)制動系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)其他系統(tǒng)實

17、施過程系統(tǒng)運行環(huán)境1、硬件環(huán)境服務器端雙核心2GHz以上處理器2GB以上內(nèi)存200G以上硬盤空間100M/1000M以太網(wǎng)卡交換機客戶端2GHz以上處理器1GB以上內(nèi)存100M/1000M以太網(wǎng)卡打印機、掃描儀2、軟件環(huán)境服務器端操作系統(tǒng)：Windows 2003 Server數(shù)據(jù)庫：MS SQL Server 2005或Oracle 9i應用服務器軟件：Tomcat 5.5或Websphere Application Server 6.0客戶端操作系統(tǒng)：Windows XP或Windows 7配套軟件：IE 6.0以上版本大綱系統(tǒng)特點1、數(shù)據(jù)集中管控將散落在不同人員、不同業(yè)務系統(tǒng)中的產(chǎn)品信息集中管控。系統(tǒng)底層采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫存儲信息，上層通過內(nèi)容管理模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中管控：編碼、采集、清洗、檢索、版本控制、更新等。 系統(tǒng)特點2、統(tǒng)一閱讀系統(tǒng)基于S1000D產(chǎn)生可靠、一致的產(chǎn)品支持與服務數(shù)據(jù)，通過移動終端統(tǒng)一閱讀。 系統(tǒng)特點3、多渠道發(fā)布系統(tǒng)支持四種形式的出版物發(fā)布：可用于紙質(zhì)打印的PDF格式手冊；將數(shù)據(jù)、瀏覽樣式、瀏覽器打包在一起的光盤運行程序；Html格式網(wǎng)頁文件；可用于交互式閱讀的XML格式數(shù)據(jù)包。建成后的交互式電子手冊系統(tǒng)可極大減少現(xiàn)場培訓和維修次數(shù)，降低裝備保障成本。 系統(tǒng)特點4、降低成本移動