随着经济的快速发展,铁路运输中的货运机车需求日益增长,机车运行过程中产生的运行状态数据的分析与故障诊断数据的管理与检索也越来越受到关注。为了改进合肥机务段某些机车车型采用人工数据解析进行故障检索的现状,提高铁路信息化程度,研发相应车型的机车运行状态数据与故障诊断数据管理系统势在必行。本论文即是基于HXD2B型机车设计并实现了机车数据管理与故障诊断系统。从而将该型号机车运行数据进行集中管理与故障诊断,使得合肥、芜湖和阜阳机务段摒弃了原有的手工转换、解析机车数据与故障诊断。提升了机务段的信息化程度、故障诊断准确率以及工作人员工作效率。本文主要研究内容如下:(1)系统需求分析。从系统受众分析、目标分析、功能需求及非功能需求开展研究。通过对铁路货运机车的数据管理与故障诊断相关技术的深入调研,明确了当前机务段HXD2B型机车数据管理与故障诊断过程中面临的问题以及预期达到的目标。将本系统划分为登入登出模块、系统管理模块、典型故障案例管理模块、机车基础数据管理模块以及一站式上传、转换、解析、封装与故障诊断这几大功能模块,分别进行了需求分析。同时考虑到未来可能面临的性能瓶颈以及用户体验效果,提出了系统需要满足的非功能需求。(2)系统设计。在系统需求分析的基础上进行系统设计。首先确定了系统整体架构和技术选型;然后完成了对于系统需求分析阶段划分的各功能模块的设计;之后给出了系统数据库中主要表的设计。此外,考虑到本系统在部署使用两年内就将达到上亿数据量,且未来可能达到十亿级别数据量的现状,设计了两张冗余表并确定了按照机车型号进行水平分表的设计方案,同时设计了使用缓存、数据库读写分离以及负载均衡等多种性能提升方案。(3)系统实现。首先采用xml配置方式将Spring、SpringMVC和MyBatis三个框架整合为一体,完成了系统平台的搭建。之后实现了系统各功能模块,并重点研究了各功能模块核心功能点实现方法。包括:用户名和密码的前端校验与后台校验以及登出操作的session清除的实现;添加和修改操作唯一值校验以及用户手册上传功能的实现;允许上传任意格式文件的实现;通过python解析提取关键信息和整理文档链接的实现:将故障信息的检索划分为两部分进行匹配以提升故障检索效率;通过生成唯一标识过滤重复数据的实现等。最后,通过测试反映了本系统的正确性。本课题设计并开发的面向HXD2B型机车数据管理与故障诊断系统投入使用已一年有余,目前服务于合肥、芜湖以及阜阳三地。通过上海铁路局合肥机务段反馈回来的用户使用报告,肯定了本系统的作用。同时,本课题的研究也为其他型号机车关于该方面的研究提供了参考。