轨交供电安全评估体系VB数据库系统设计

　　摘要：通过对轨道交通系统发展现状的分析, 确定开发一个轨道交通供电安全评估体系数据库系统。本文主要介绍了在Visual Studio 2010开发环境下, 使用面向对象的编程语言VB.NET并结合SQLSERVER数据库开发了一套轨道交通供电系统安全评估体系数据库系统。该系统具有一定的实用价值和较为广阔的应用前景。

　　关键词：数据库; VB.NET; SQLSERVER; 轨道交通供电系统安全评估;

　　1、引言

　　目前我国许多大中型城市都在加速建设城市轨道交通系统, 城市轨道交通系统在城市发展和市民日常工作生活中正在或即将发挥着越来越重要的作用。城市轨道交通的作用越重要, 一旦发生事故和故障的后果也越严重, 所产生的问题主要体现在以下两个方面: (1) 由于恐怖袭击、人为破坏、自然灾害造成的火灾、爆炸、中毒等灾难性的重大事件; (2) 各种设施和设备故障、运营者管理不当等原因导致的列车运营延误或中断等事故。而在这些事故和故障中, 以供电系统发生故障的频率较高, 其后果可能只是数小时的停运, 也可能是数十人的伤亡。这些都将干扰到市民的正常出行, 还会给整个城市的生产和生活造成较大的负面影响。因此, 将数据的挖掘和分析应用在轨道交通供电系统运营安全评价中具有重要作用, 通过建立有评价的数据库, 能够有为定量评价提供足够的数据, 再计算事故危险性并将其准确地通过图形和数值表达出来, 开发一个轨道交通供电安全评估体系数据库系统具有实用价值和较为广阔的应用前景。

　　2、安全评估体系评估法

　　本系统采用风险矩阵分析法来实现风险等级评定功能。风险矩阵法是一种运用于安全管理中进行识别风险重要性的结构性分析方法。因其操作简便并采用定性和定量分析相结合的方式对项目中风险因素的潜在影响进行评估, 所以目前广泛的使用于城市轨道交通系统安全分析评价中。风险矩阵法主要以二维表格的方式体现, 它以危险事件发生后对项目产生影响严重的程度为表的横项, 以危险事件发生的可能性或概率为表的竖项。

　　第一步:定义风险, 风险 (R) =后果严重程度 (C) ×发生概率 (P) 。

　　第二步:根据供电系统设备的特性评定风险发生可能性等级和发生的频率。风险可能性等级可划分为A-频繁发生、B-可能发生、C-偶尔发生、D-很少发生、E-不可能发生共5个等级, 第三步:评定供电系统中各类风险的严重程度。风险严重程度等级可划分为I级-灾难性、II级-非常严重、III级-严重、IV级-需重视、V级-可接受共5个等级, 如表1所示。

　　第四步:依据表2计算风险等级。

　　第五步:根据划分的风险等级, 并给出风险控制描述。风险等级可划分为R1-不容许风险、R2-高度风险、R3-中度风险、R4-可接受风险共4个等级, 详见表3。

　　3、系统总体框架设计

　　3.1、系统开发技术框架

表1 风险严重程度等级表

表2 风险等级评定表

表3 风险等级描述表

　　目前主流的数据库开发平台可供选择的有很多, 中小型的代表有Access、Fox Base、Power Builder等, 大型数据库平台的代表主要有Oracle、SQLServer等。数据库的选择主要基于数据的规模和功能要求, 考虑到轨道交通供电系统数据库规模庞大且需要持续不断的更新和维护, 故选择大型数据库平台。此外, 从开发的难易度上来考虑使用微软的组合开发平台Visual Studio和SQLServer来开发更加的合适。其中, SQLServer作为数据库管理平台, 而Visual Studio作为系统客户端开发平台。两者同为微软制作的开发平台, 相比于其他小型平台, 它们更加的成熟, 使用上也更加的稳定和安全。

　　3.2、系统功能设计

　　根据现有的数据和需求, 将轨道交通供电安全评估体系数据库系统设计成2个主要功能模块: (1) 数据管理 (2) 数据分析。在数据管理功能模块下, 主要实现数据的添加、查询、修改、删除。而在数据查询的子功能模块中不仅为用户提供了基础的数据查询功能, 还为用户提供了图表的显示。此外, 在数据分析功能模块下, 实现了风险等级评定功能, 系统功能设计如图1所示。

图1 系统功能模块图

　　图2为数据录入界面, 其中线路、故障地点、故障日期、以及一级设备属于必填文本框;图3为数据查询界面, 在数据查询界面中, 分为报表查询和图表查询, 其中报表查询实现了几项基本数据的筛选查询, 而图表查询则实现了一级设备和二级设备的图表显示, 点击后可以根据需求调整查询的范围。

图2 数据录入界面

图3 数据查询界面

图4 二级设备图表

图5 风险等级评定

　　图4统计了2012年到2015年二级设备图表的创建结果, 通过柱状图的创建用户可以更加直观的对比不同年份的故障数据;图5为风险等级评定的主界面, 通过输入现发故障的基本信息, 能够为用户快速判定风险等级水平, 为决策者的下一步计划提供参考意见。

　　4、系统关键技术分析

　　(1) 系统模式

　　采用C/S模式, 即客户端/服务器模式, 该模式能充分发挥客户端PC的处理能力, 提高了客户端的响应速度, 实现了多用户同时对数据库对同时访问。

　　(2) SQL数据库交互

　　采用了结构化的查询语句进行完整和模糊查询, 避免了旧数据因数字和中文字符的不匹配而出现了数据遗漏问题。

　　(3) 图表的创建

　　在图表的查询功能中, 存在两种基本图表, 柱状图和饼状图。这两种图表的创建使用了chart控件。用户只需要根据提供的筛选项目选择自己想要显示和比较的数据就可以创建图表。

　　(4) 友好的人机交互界面

　　通过在各个功能窗口中添加需要的控件并合理布局以达到人机交互界面友好的效果, 一定程度上提升用户的使用体验。

　　5、结论

　　随着我国城市轨道交通的快速建设和发展, 城市轨道交通供电系统的故障信息也将越来越多。面对快速增长的信息量, 有效的管理和处理这些信息成为一种迫在眉睫的需求。不同于传统的故障信息管理方式———excel表格, 本系统可以大大提高故障信息的管理效率, 实现了故障数据的规范化管理。并且我们在规范管理的基础上对这些数据进行了简单的处理, 实现了数据的报表和图表显示, 方便用户对数据进行比较和分析。最后我们加入了风险等级评定模块实现了对数据的有效利用, 能够更加快速的对现发的故障进行比较直观的评价。总而言之, 本篇论文介绍了基于VB的轨道交通供电系统安全评估体系数据库系统的设计和实现, 该系统也在一定程度上实现了对轨道交通供电系统故障信息的有效管理和利用。

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