軌道交通智能運維系統應用探討

賈弛

摘要：軌道交通體系的系統設備和基礎設施龐大且技術復雜，主要由行車相關系統、車站服務相關系統和基礎設施等組成。引入智能運維系統，利用各子系統設備工作原理，通過輔助采集裝置，對關鍵安全設備、關鍵部位進行運行狀態的采集及監控;綜合大數據邏輯分析，確認當前設備運行狀態，有效預防設備隱患，減少設備故障發生;在故障情況下，通過系統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。

關鍵詞：軌道交通;智能運維;應用;探討

1 引言

隨著軌道交通線網運營規模不斷擴大，面對維修人員分布不均、技術水平差異化、設備制式多樣化、客流量持續增加、擁擠度超標以及需要高效應對突發事件的局面，對設施和設備的可靠性、可用性、可維修性和安全性提出了越來越高的要求。軌道交通的運營規模和復雜的裝備體系，加上大量設施設備的維護和更新改造任務，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，《交通強國建設綱要》明確推廣應用交通裝備的智能檢測監測和運維技術推進裝備技術升級。在《國家智能制造標準體系建設指南》中指出運維是智能服務的主要核心內容。因此迫切需要對當前軌道交通的運維體系創新升級為軌道交通智能運維體系。

2 智能運維系統應用

軌道交通運維受監控對象主要包括綜合監控系統、信號系統、車輛系統、通信集中告警系統等，在深度集成模式下，設備監控信息可進行深度整合，為智能運維系統提供故障和狀態監測數據，智能運維與相關系統的接口如下。

2.1 智能運維系統與綜合監控系統的接口

綜合監控系統的故障和狀態信息主要包括：自動售檢票設備、環境與設備監控設備、火災自動報警設備、供電設備、屏蔽門設備、電扶梯設備、給水排水設備、通風空調設備等綜合監控系統及集成系統的故障和狀態信息需要接入智能運維系統，同時綜合監控系統接入系統的在線監測可通過綜合監控系統擴容接入智能運維系統。智能運維系統與綜合監控系統的接口以為設備管理系統DMS 建設作為重點。

2.2 智能運維系統與信號系統的接口。

信號系統的故障和狀態信息主要包括：ATP、ATO、ATS、DCS、計軸、轉轍機、聯鎖、軌旁設備等信號系統及集成系統的故障需要接入智能運維系統，同時信號系統接入系統的在線監測可通過信號系統擴容接入智能運維系統。智能運維系統與信號系統的接口以維護支持系統MSS 建設作為重點。

2.3 智能運維系統與車輛系統

車輛專家系統的故障和狀態信息主要包括車輛的轉向架、車門、牽引系統、空氣制動、網絡、空調、照明等。車輛專家系統可通過綜合監控系統接入智能運維系統，同時車輛系統接入系統的在線監測可通過車輛系統和綜合監控系統擴容接入智能運維系統。綜合監控系統與車輛系統的接口以車輛專家系統建設作為重點。

2.4 智能運維系統與通信系統

通信系統的故障和狀態信息主要包括：CCTV、PIS、PA、CLK、無線通信、通信傳輸等通信集中告警系統可通過綜合監控系統接入智能運維系統，同時通信系統接入系統的在線監測可通過通信系統和綜合監控系統擴容接入智能運維系統。綜合監控系統與通信系統的接口以通信集中告警建設作為重點。

2.5 智能運維系統與線網監控中心的接口

線網監控中心是線網的指揮調度中心，需要智能運維系統的運維數據指標作為運能運力評估依據。

2.6 智能運維系統與運維信息化系統接口

運維信息化系統主要涉及軌道公司運維本身的信息化系統如維修管理系統、施工調度系統等，是智能運維的流程管控技術手段，是維修流程優化的基礎。

2.7 智能運維系統與集團企業級信息化系統的接口

軌道交通集團涉及企業級信息化系統主要包括財務管理等，集團企業級信息化系統重點是對智能運維系統進行指導和考核。

3 智能運維建設的主要內容

3.1 在線監測建設

在線監測系統以單體設備或系統作為故障預測，是故障修向狀態修轉換的重要技術手段，軌道交通應以關鍵設備的在線監測建議為切入點，如車輛、信號、供電、電扶梯、屏蔽門，逐步提升在線監測覆蓋范圍，在線監測建設內容如圖1 所示。

3.2 大數據平臺建設

大數據平臺建設主要包括數據采集、存儲和算法分析。其中存儲主要包括結構化和非結構化的數據接入處理、 建立知識庫、 模型庫。算法分析指運用云計算、 人工智能和大數據挖掘算法對海量數據進行深入挖掘和分析。

3.3 維修規程優化

結合大數據分析，深化維修技術管理規程和維修工時定額管理，優化維修規程和定額，維修規程優化流程如圖2 所示。

3.4 可視化建設

可視化建設主要包括智能運維系統的人機界面設計及展示。

5 結語

軌道交通智能運維系統是典型的自動化和信息化融合技術的應用，可實現故障預測與健康管理，使故障數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，設備故障和運維成本最優化降低。

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（作者單位：中鐵二院工程集團有限責任公司）