軌道交通智能運維系統(tǒng)應(yīng)用探討

賈弛

摘要：軌道交通體系的系統(tǒng)設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施龐大且技術(shù)復雜，主要由行車相關(guān)系統(tǒng)、車站服務(wù)相關(guān)系統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)施等組成。引入智能運維系統(tǒng)，利用各子系統(tǒng)設(shè)備工作原理，通過輔助采集裝置，對關(guān)鍵安全設(shè)備、關(guān)鍵部位進行運行狀態(tài)的采集及監(jiān)控;綜合大數(shù)據(jù)邏輯分析，確認當前設(shè)備運行狀態(tài)，有效預防設(shè)備隱患，減少設(shè)備故障發(fā)生;在故障情況下，通過系統(tǒng)精確查詢和故障定位，縮短人工判斷時間，降低故障對運營的影響。

關(guān)鍵詞：軌道交通;智能運維;應(yīng)用;探討

1 引言

隨著軌道交通線網(wǎng)運營規(guī)模不斷擴大，面對維修人員分布不均、技術(shù)水平差異化、設(shè)備制式多樣化、客流量持續(xù)增加、擁擠度超標以及需要高效應(yīng)對突發(fā)事件的局面，對設(shè)施和設(shè)備的可靠性、可用性、可維修性和安全性提出了越來越高的要求。軌道交通的運營規(guī)模和復雜的裝備體系，加上大量設(shè)施設(shè)備的維護和更新改造任務(wù)，給軌道交通的運營維護管理帶來了巨大的壓力和沉重的負擔。

另外在國家政策方面，《交通強國建設(shè)綱要》明確推廣應(yīng)用交通裝備的智能檢測監(jiān)測和運維技術(shù)推進裝備技術(shù)升級。在《國家智能制造標準體系建設(shè)指南》中指出運維是智能服務(wù)的主要核心內(nèi)容。因此迫切需要對當前軌道交通的運維體系創(chuàng)新升級為軌道交通智能運維體系。

2 智能運維系統(tǒng)應(yīng)用

軌道交通運維受監(jiān)控對象主要包括綜合監(jiān)控系統(tǒng)、信號系統(tǒng)、車輛系統(tǒng)、通信集中告警系統(tǒng)等，在深度集成模式下，設(shè)備監(jiān)控信息可進行深度整合，為智能運維系統(tǒng)提供故障和狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)，智能運維與相關(guān)系統(tǒng)的接口如下。

2.1 智能運維系統(tǒng)與綜合監(jiān)控系統(tǒng)的接口

綜合監(jiān)控系統(tǒng)的故障和狀態(tài)信息主要包括：自動售檢票設(shè)備、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控設(shè)備、火災自動報警設(shè)備、供電設(shè)備、屏蔽門設(shè)備、電扶梯設(shè)備、給水排水設(shè)備、通風空調(diào)設(shè)備等綜合監(jiān)控系統(tǒng)及集成系統(tǒng)的故障和狀態(tài)信息需要接入智能運維系統(tǒng)，同時綜合監(jiān)控系統(tǒng)接入系統(tǒng)的在線監(jiān)測可通過綜合監(jiān)控系統(tǒng)擴容接入智能運維系統(tǒng)。智能運維系統(tǒng)與綜合監(jiān)控系統(tǒng)的接口以為設(shè)備管理系統(tǒng)DMS 建設(shè)作為重點。

2.2 智能運維系統(tǒng)與信號系統(tǒng)的接口。

信號系統(tǒng)的故障和狀態(tài)信息主要包括：ATP、ATO、ATS、DCS、計軸、轉(zhuǎn)轍機、聯(lián)鎖、軌旁設(shè)備等信號系統(tǒng)及集成系統(tǒng)的故障需要接入智能運維系統(tǒng)，同時信號系統(tǒng)接入系統(tǒng)的在線監(jiān)測可通過信號系統(tǒng)擴容接入智能運維系統(tǒng)。智能運維系統(tǒng)與信號系統(tǒng)的接口以維護支持系統(tǒng)MSS 建設(shè)作為重點。

2.3 智能運維系統(tǒng)與車輛系統(tǒng)

車輛專家系統(tǒng)的故障和狀態(tài)信息主要包括車輛的轉(zhuǎn)向架、車門、牽引系統(tǒng)、空氣制動、網(wǎng)絡(luò)、空調(diào)、照明等。車輛專家系統(tǒng)可通過綜合監(jiān)控系統(tǒng)接入智能運維系統(tǒng)，同時車輛系統(tǒng)接入系統(tǒng)的在線監(jiān)測可通過車輛系統(tǒng)和綜合監(jiān)控系統(tǒng)擴容接入智能運維系統(tǒng)。綜合監(jiān)控系統(tǒng)與車輛系統(tǒng)的接口以車輛專家系統(tǒng)建設(shè)作為重點。

2.4 智能運維系統(tǒng)與通信系統(tǒng)

通信系統(tǒng)的故障和狀態(tài)信息主要包括：CCTV、PIS、PA、CLK、無線通信、通信傳輸?shù)韧ㄐ偶懈婢到y(tǒng)可通過綜合監(jiān)控系統(tǒng)接入智能運維系統(tǒng)，同時通信系統(tǒng)接入系統(tǒng)的在線監(jiān)測可通過通信系統(tǒng)和綜合監(jiān)控系統(tǒng)擴容接入智能運維系統(tǒng)。綜合監(jiān)控系統(tǒng)與通信系統(tǒng)的接口以通信集中告警建設(shè)作為重點。

2.5 智能運維系統(tǒng)與線網(wǎng)監(jiān)控中心的接口

線網(wǎng)監(jiān)控中心是線網(wǎng)的指揮調(diào)度中心，需要智能運維系統(tǒng)的運維數(shù)據(jù)指標作為運能運力評估依據(jù)。

2.6 智能運維系統(tǒng)與運維信息化系統(tǒng)接口

運維信息化系統(tǒng)主要涉及軌道公司運維本身的信息化系統(tǒng)如維修管理系統(tǒng)、施工調(diào)度系統(tǒng)等，是智能運維的流程管控技術(shù)手段，是維修流程優(yōu)化的基礎(chǔ)。

2.7 智能運維系統(tǒng)與集團企業(yè)級信息化系統(tǒng)的接口

軌道交通集團涉及企業(yè)級信息化系統(tǒng)主要包括財務(wù)管理等，集團企業(yè)級信息化系統(tǒng)重點是對智能運維系統(tǒng)進行指導和考核。

3 智能運維建設(shè)的主要內(nèi)容

3.1 在線監(jiān)測建設(shè)

在線監(jiān)測系統(tǒng)以單體設(shè)備或系統(tǒng)作為故障預測，是故障修向狀態(tài)修轉(zhuǎn)換的重要技術(shù)手段，軌道交通應(yīng)以關(guān)鍵設(shè)備的在線監(jiān)測建議為切入點，如車輛、信號、供電、電扶梯、屏蔽門，逐步提升在線監(jiān)測覆蓋范圍，在線監(jiān)測建設(shè)內(nèi)容如圖1 所示。

3.2 大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)

大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)主要包括數(shù)據(jù)采集、存儲和算法分析。其中存儲主要包括結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)接入處理、 建立知識庫、 模型庫。算法分析指運用云計算、 人工智能和大數(shù)據(jù)挖掘算法對海量數(shù)據(jù)進行深入挖掘和分析。

3.3 維修規(guī)程優(yōu)化

結(jié)合大數(shù)據(jù)分析，深化維修技術(shù)管理規(guī)程和維修工時定額管理，優(yōu)化維修規(guī)程和定額，維修規(guī)程優(yōu)化流程如圖2 所示。

3.4 可視化建設(shè)

可視化建設(shè)主要包括智能運維系統(tǒng)的人機界面設(shè)計及展示。

5 結(jié)語

軌道交通智能運維系統(tǒng)是典型的自動化和信息化融合技術(shù)的應(yīng)用，可實現(xiàn)故障預測與健康管理，使故障數(shù)量及維修工作大幅度減少，進而使軌道交通的運維工作以故障預測為主，設(shè)備故障和運維成本最優(yōu)化降低。

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（作者單位：中鐵二院工程集團有限責任公司）