地鐵綜合監控系統維護管理

徐建平

（中國水利水電第八工程局有限公司，湖南長沙 410000）

0 引言

綜合監控系統是指針對地鐵等輕型軌道交通系統建立的自動化綜合管理系統，集自動化、智能化、科技化為一體，實現了交通系統運行管理的智能化。對此，地鐵綜合監控系統的維護與管理對于保證地鐵安全、高效運行具有積極影響。但是該系統涉及設備數量較多，故障頻發，需加強維護。

1 地鐵綜合監控系統介紹

1.1 系統構成

地鐵綜合監控系統的主要功能就是對地鐵運營的相關設備與列車運行情況進行監控，該系統集成了信號、設備監控、火災報警、電視監控、乘客資訊、廣播、乘客售檢票等功能，通過中央級與車站級兩種形式進行管理，或通過中央級、車站級與就地級三種形式進行管控[1]。城市軌道交通綜合監控系統（Integrated Supervisory Control System，ISCS）主要包括運行控制中心（Operating Control Center，OCC）的中心級綜合監控系統與各車站、車輛段、停車場的車站級綜合監控系統，及中心級綜合監控、各車站級綜合監控系統相連的通信骨干網。各級綜合監控系統都設有專用的接口設備，將其與其他子系統相連，實現運行數據的實時采集與共享。典型綜合監控系統硬件結構組成如圖1所示。

1.2 綜合監控系統與子系統關系

綜合監控對各分散的功能型自動化系統進行集成，通過端口互聯使其成為一個有機整體，將所有監控數據匯于同一個平臺中，從而提高對運行故障的反應速度和處理效率，也實現了行車指揮、運營管理與設備管理水平的提升。現行綜合監控系統和各子系統多采用互聯或者是集成的方式進行通信。ISCS的控制中心與子系統的控制中心間設有專用網絡接口，即為數據通信通道。子系統與ISCS系統車站及控制中心通信關系如圖2所示。

圖1 綜合監控系統硬件結構

圖2 ISCS與子系統車站及控制中心的通信示意

2 綜合監控系統下地鐵設備維護管理要求

綜合監控系統主要職能為設備監視與控制，如遙信、遙測數據接收，遙控、遙調與順控，模式控制與聯動等，對采集到的數據進行深度挖掘，但是對于設備維護管理成效甚微。為此，需要將設備故障分類、保修、處理和原因統計分析等功能模塊安排至綜合監控系統中，有效解決地鐵運行中設備操作、擴展等問題[2]。首先，設備安全問題。地鐵的安全運行涉及多種硬件與軟件的協作，若綜合監控系統出現運行故障，則地鐵運營整體會受到影響，嚴重時會出現系統癱瘓、操作失控。對此，可通過建立安全通道、啟動火災報警系統等實現系統維護功能。其次，操作問題。綜合監控系統內部設備數量較大，連接十分復雜，而綜合監控系統專業性較強，智能化特征顯著，需對系統運行過程進行全面監控，保證系統狀態正常，也可在短時間內確定故障發生位置和影響范圍，以降低故障率，減少經濟損失。然后，擴展問題。隨著現代社會運輸形式的日益豐富和不斷變化，地鐵功能與乘客數量也有所改變，所以需地鐵綜合監控系統具備擴展性功能，在已有系統的基礎上進行軟件、硬件擴展，如服務器等。

3 地鐵綜合監控系統維護管理方法

綜合監控系統是管控設備運行的重要操作平臺，為保證維護管理的實效性，應將設備運行監控與設備管理平臺分離，建立框架（圖3）。

圖3 綜合監控系統下的設備維護平臺系統

3.1 綜合監控與各子系統應設置明顯軟、硬件分界點

為解決設備監控與維修管理矛盾，需明確綜合監控與各子系統間的軟、硬件分界點。對于子系統來說，需建立獨立的監視調試平臺。因綜合監控與各子系統的運行功能、使用方法、使用周期與維護管理需求等均有所差異，所以綜合監控與各子系統應當明確軟、硬件的分界點，子系統內設置專用的監控與調試平臺，而各子系統的監視調試平臺為設備維護管理部門提供地鐵運營信息，以保證子系統差異化功能的實現。設備專業維護管理部門需針對各子系統的獨立運行進行定期維護、調試與驗收。綜合監控部門只需完成接口對點相應的工作內容，無需進行設備傳動工作，綜合監控維護單位與各子系統維護單位將雙方的接口對點作為界線完成各自工作。綜合監控系統和各子系統接口協議點表固定，子系統改造升級后綜合監控系統使用功能不會仍然正常。

3.2 建立專項數據庫

根據當前綜合監控數據庫與維護管理系統的運行與使用特征，可將維管集成數據庫分化為基礎設備信息庫、實時庫與方法模型庫。基礎設備信息庫是人工手動錄入信息，各專業設備廠家根據設備點表與綜合監控廠家基于一定的規約通信進行點對點測試即可。綜合監控系統中的實時數據可采用分布式結構，每個系統節點均設有專項實時數據庫結構，系統的并行對象管理服務系統（Parallel Object Management System，POMS）技術中應用的高效信息總線，保證了各節點中實時數據的統一，如數據值變化與數據間結構變化等，根據實時數據判斷設備運行狀態，保證維護管理的針對性和有效性。方法模型庫，是計算機維修管理系統的核心所在，集成了大量的關于診斷、決策與分析計算的數據模型，同時也囊括了專家知識與行業標準的規則庫。維修決策模型與維修過程模型主要應用于設備維修決策支持與維修過程優化。故障診斷與預測方法庫中的信息主要為地鐵系統設備故障診斷與預報方法，可實現故障的提前預警，有效避免了運行故障的發生。

3.3 維護流程

3.3.1 工作單分級與傳送

例如，某市地鐵中心對維修工作中所需的工單進行了分級，參照綜合監控系統的“二層管理、三級控制”理念將維修工單分為二級。調度中心，維護調度工作人員可與各專業調度人員進行維修工作信息互動，及時了解設備運行狀態，在設備發出故障報警信息后可生成基本維修工單，通過綜合監控系統將其傳送給制定車輛段的工作控制中心；中心維修調度，建立各類工作報表，依據以往常見的運行故障與維修方法編制預防性維修計劃與日常性維修計劃。在車輛段維修調度人員接收到基本維修工單后，細化內容生成詳細修維修工單，將其傳送給車輛段的各專業維修工作站，維修人員接收到專項維修指令后下發給現場的工作人員，及時安排完成現場搶修工作。

3.3.2 維修流程

預防性維修主要是參照現行規范和規定的檢修周期，專業工程師將信息導入儀管理系統，依據工單特定的內容與工作需求，系統依據設定的信息派發工單交由責任維修班組完成作業。系統通過仿真計算工作模塊對維修計劃與維修活動完成所需的經費進行計算，生成檢修計劃執行報表，對檢修任務的兌現率進行動態控制，以優化設備管理效果。

狀態維修為實時故障報修，工作環節依此為故障報修、原因分析、故障分類、工單發放、工單處理。通過綜合監控系統中各接口接收到的各子站設備相關信息進行分析，在線下發維修工單，保證工單操作的流程化與規范化。同時，建立了專業監控機制，兼具查詢、統計功能，實現了對人力資源的合理分配，保證了勞動效率的最大化[3]。

4 結束語

綜上所述，綜合監控系統為現代軌道交通和設備監控的重要平臺，為保證設備維修效率，需明確地鐵運營管理、設備監控、設備檢修維護的需求，建立集成化工作平臺，合理分化子系統與專業模塊的工作內容，實現了綜合監控系統使用價值與經濟效益的最大化，為軌道交通服務水平的提升提供技術保障。