淺析5G 與物聯網融合在城市軌道交通運維中的運用

張成

南京恩瑞特實業有限公司 江蘇南京 211106

1 5G 與物聯網

1.1 5G 通信技術

（1）5G 的概念。5G 的正式名稱是第五代移動通信技術，是指基于第四代移動通信技術開發的新通信技術。現在，與原始4G相比，5G 可以說是先前技術的緊密集成，以有效滿足更多用戶的需求。當前，5G 在實際應用中增加了更多參數，以增加信息容量，同時確保大規模數據傳輸，并同時進行大規模數據計算。在當今時代，5G 技術是最先進的網絡通信技術，它不僅可以優化傳統通信行業的生產能力，而且還可以應用于其他行業的通信[1]。

（2）5G 的優勢。5G 技術可以更好地利用頻譜資源。比較過去的無線通信對頻譜資源的使用表明，在過去的無線通信網絡中頻譜資源相對密集。交換信息時，會減慢信息的傳輸速度并影響信息傳輸的有效性，建立完善的互聯網非常困難。5G 技術構建無線通信網絡后，可以更科學，合理地使用頻譜資源以加快信息交換。5G 技術可能具有更高的系統容量。中國的通信技術已經發展到數字化計算機化的極限，一些研究表明，用于支持網絡通信的數據量呈指數增長。隨著科學技術水平日益提高，網絡通信數據量將進一步增加，因此有必要引入更多的5G 通信技術以確保安全準確的數據交換，5G 技術使用戶感覺更好[2]。

1.2 物聯網技術

物聯網最早是在美國使用射頻識別技術，紅外傳感器，激光掃描儀和全球定位系統將各種物品連接到網絡的。它實現了信息和通信的交換，實現了智能監視，定位和監視，新型網絡的管理和識別。物聯網可以應用于許多領域，例如城市監控，智能交通，公共衛生，智能家居等。

2 城市軌道交通運維的發展需求

2.1 發展速度

中國許多城市目前正在開發城市軌道交通網絡，到2016 年底，計劃中的路線總長達到7300 公里。同時，許多鐵路路線仍在建設和規劃中，并且投入了相對大量的資金。只有快速發展，才能降低成本，增加利潤。

2.2 人才儲備

盡管城市軌道交通發展迅速，但特別是城市網絡無法滿足不斷增長的人才需求，并且每個部分都需要大量的人才，尤其是專業人才。不可能在短時間內訓練足夠的后備能力。另外，隨著人工成本的持續增長，運維人員的時間和人員的擴展無法滿足實際需求[3]。

2.3 規范系統

已經進行了城市中的鐵路運輸來運送大量乘客，并且鑒于城市中道路和車站的復雜性，鐵路運輸本身將相對復雜。在運營和維護中涉及許多系統，包括車輛系統，電力系統，通信系統，供水和下水道系統。這些系統（例如加熱系統）也可以分為多個子系統。不同系統，終端和節點的數量非常大，我們需要一個完整的通信管理系統來管理它們。

2.4 應急響應

城市鐵路運輸中的人員流動相對較大。發生緊急情況時，應迅速實施緊急干預。引發緊急情況的因素是人為因素，意外因素和客觀因素。當前的運維管理系統是一項艱巨的任務，無法確定響應時間。因此，資源分配和人員疏散的效率不符合要求。

2.5 環保能耗

隨著城市軌道交通規模的增加，機電系統的規模也隨之增加，能源消耗也相應增加。它已成為城市能源消耗的重要組成部分。因此，未來的發展應考慮環境保護。

3 5G 和物聯網技術在城市軌道交通運維中的應用策略

3.1 遠程監控利用

5G 技術和物聯網技術可以對鐵路運輸中的各種設備進行實時遠程監控。部署無線網絡并不困難，可以很快完成。此外，新設備可以提供自己的物聯網功能，從而幫助他們實現遠程監控智能化。不再需要在每個鐵路交通管理點對運維人員進行監控，但是在指揮中心進行全面監控可以顯著減少人工和管理成本[4]。

3.2 智能采集數據

某些鐵路運輸系統的服務要求不同，運維要求不一致。子系統收集的數據參數應根據實際情況進行調整。應用5G 物聯網技術后，您可以執行智能數據收集。同時，您可以通過分析收集的數據來執行風險分析，以消除潛在的安全風險并實現節能管理。可以提前將風險事件發生通知運維人員，提高風險事件解決效率，甚至防止風險事件發生。

3.3 空間定位監管

物聯網射頻技術可以定位各種設備和工人，實時跟蹤設備和人員位置，并合理分配人員。將來，我們將能夠引入可自由移動的機器人，以實現全自動的機器操作和智能的物料管理。將來，使用機器人將使操作管理和維護管理更簡單，更高效[5]。

3.4 可視化管理

隨著5G 技術和物聯網的應用，創造了使用VR 和AR 的條件。關于VR 和AR 設備管道的重建和安裝問題，在許多情況下工作會丟失并重新開始。如果可以智能地應用5G 物聯網來改善虛擬現實和增強現實的使用，則可以智能地執行遠程高級操作，實現現場效果并減少資源投資。這項技術的啟用將使經驗不足的員工將來能夠在經驗豐富的員工的指導下進行遠程設備維護，從而減少工作損失和恢復現象。

4 結語

總之，在城市軌道交通的運營和維護中將5G 與物聯網相集成，有助于實現對工人的遠程視覺管理，有助于降低能耗，提高人工成本和經濟效益。將來，將需要進一步開發相關技術，實現更高水平的城市軌道交通運營與維護。