智能運維系統在車輛檢修業務中的優化及應用

文/孔佳麟、曹海平、王勇

上海地鐵17號線于2017年12月30日正式開通運營。與以往線路相比，上海地鐵17號線在開通伊始就配備了車輛智能運維系統平臺，包括車聯網系統IOR,軌旁車輛綜合檢測系統SMIT、移動點巡檢系統及智能工具箱系統。這些新系統為優化車輛維護策略，降低現場人工勞動強度帶來了極大的幫助。

系統1：車地無線傳輸系統（IOR）

列車狀態監控：利用車聯網系統，實現了對正線運營列車整體狀態（包括牽引、制動、車門、空調等子系統）的全方位監控。與過去相比，員工在辦公室即可實時掌握列車狀態；同時伴隨故障自動推送功能的應用，優化了正線列車應急處置流程，處置效率也大大提高。提高檢修效率：根據系統顯示的正線列車故障，通過平臺選取相關信號及數據對該故障進行及時分析，在列車回庫前便可知曉故障原因，員工可以提前準備好修復工具及備件，待列車回庫后及時進行修復。

圖1：正線故障處置流程對比圖

圖2：IOR平臺列車實時故障列表

建立預警機制：為了提升正線故障處置效率以及盡早發現車輛隱患，在平臺上設置了預警規則24項。通過設置電機溫度預警，提前介入電機檢修工作，成功避免了多起運營故障，該預警規則提前介入檢修的成功率率超過85%。通過設置空調系統預警，包括空調不制冷預警、排氣溫度過高預警、高壓故障預警、傳感器故障&接線松動預警，提前介入空調檢修，有效減少了因為空調引起的乘客投訴。

圖3：IOR平臺預警編制界面

系統2：軌旁在線檢測系統（SMIT）

通過軌旁的360度檢測系統，員工可以通過平臺查看完成的列車外觀，檢測識別項點覆蓋60%規程檢查范圍,節省人力資源。同時系統還帶有自動識別故障功能，通過模式識別、特征匹配等數字圖像處理技術，實現車頂、車側、車底走行部異物，車頂、車側、車底走行部關鍵部件缺失、變形等異常監視。在原有日檢模式中每天需要人工檢查的項目，轉變為機器自動檢查，人工復核。

圖4：SMIT平臺360度檢測界面

通過平臺的輪對尺寸檢測及踏面擦傷檢測功能，可以對輪對進行無死角的檢查，覆蓋了常規車輪尺寸檢查的所有要求。經過激光尺校核，輪對尺寸檢測精度完全符合技術規格書要求，現已使用設備檢測數據代替日常檢修數據。對于檢測出異常的數據都進行人工復核，同時每年對設備數據準確性進行復核，確保設備可靠性。輪對擦傷檢測具備識別功能，能自動檢測輪對踏面存在的各種缺陷、擦傷以及剝離。

圖5：SMIT平臺輪對尺寸檢測界面

圖6：SMIT平臺輪對擦傷檢測界面

系統3：移動點巡檢系統

移動巡檢系統對于檢修過程與數據管理可謂意義重大，其實現了人工檢修過程的電子化，是智能運維系統不可或缺的一部分。移動巡檢是對傳統檢修模式的優化與改造，其特點如下：

·引入了工位的概念，規范了檢修作業的行徑路線。真正做到了檢修作業標準化，杜絕漏檢重復檢，提升作業質量。

圖7：均衡修車下工位示意圖

·檢修記錄的電子化錄入，無需紙質記錄，便于記錄數據及數據的分析利用。將數據電子化，易于管理與保存，同時也減少了檢修人員的工作量，提高了檢修效率。

·綠色環保。告別了紙質記錄單。以17號線為例，均衡修原本每天需要差不多60張紙質表單，一年就需要21900張，紙張的消耗量可想而知。移動巡檢系統的誕生，則減少了紙質的巨大消耗，使檢修變得更加綠色環保。

便于在檢修工作時，手持終端在線查詢各類作業工藝等支持性文件。除了常規的功能之外，點巡檢系統的終端還提供了故障查詢，故障記錄，查詢相關文檔的功能。

圖8：點巡檢與其他智能平臺聯動

圖9：點巡檢系統逐步取代紙質記錄單

圖10：點巡檢設備中可查看技術要求

系統4：智能工具箱系統

17號線朱家角基地的檢修現場配備了智能工具箱系統。智能工具箱規范了工具的領用流程以及使用限制，并與工單系統配合一起運用在車輛維修維護過程中。無論進行何種部件的維修，智能工具箱系統都會給予檢修人員對應維修工具的使用權限，且只有對應檢修人員才有權限通過智能工具箱系統領取到工具。在維修結束后，檢修人員須及時歸還工器具至“智能工具箱”，且只有在所有借用工具全部無損地歸還到位后，才可有權限進行檢修作業的注銷。這樣的檢修模式有效地實現了作業標準化,提高了工作效率，減少了工具的使用所能造成的檢修中可能發生的生產事故，并完善現場的精益化管理。

圖11：智能工器具箱實物圖

智能運維的運用不僅方便了現場員工的檢查，對于管理人員更是意義重大。管理人員利用智能運維系統可以實時掌握每輛車的狀態，對于故障處置也不在像以前那要需要待車回庫后才能處理；管理人員也可通過獲取的大量數據進行全面分析，其對優化維修策略，降低維護成本，有著積極的作用。

智能運維系統將會隨著現場維修需求的不斷挖掘，不停更新優化。在未來的幾年中，智能運維系統將從數據分析及業務流程打通兩方面繼續開發及改進。