城市軌道交通信號(hào)智能運(yùn)維探討

陳樂(lè)

（廣州地鐵集團(tuán)有限公司，廣東 廣州 510000）

城市軌道交通是現(xiàn)代化城市組成中最重要的一個(gè)部分，現(xiàn)有的運(yùn)維體系難以支撐現(xiàn)代城市對(duì)城市軌道交通的需求，城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的工作狀態(tài)將直接決定城市軌道交通運(yùn)行的安全性，這就要求城市軌道交通信號(hào)應(yīng)當(dāng)向智能化趨勢(shì)發(fā)展，要求信號(hào)系統(tǒng)要有較高的安全性與適用性。

1 信號(hào)智能運(yùn)維需求

城市軌道交通信號(hào)智能運(yùn)維需求主要分為三個(gè)方面，由維護(hù)支持系統(tǒng)、智能分析系統(tǒng)與運(yùn)維管理系統(tǒng)構(gòu)成信號(hào)智能運(yùn)維需求，下面將針對(duì)智能運(yùn)維需求的不同方面進(jìn)行分析探究。

1.1 維護(hù)需求

城市軌道交通面向城市居民，每日使用城市軌道交通出行的人數(shù)較為龐大，這就要求城市軌道交通在進(jìn)行建設(shè)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)采用大規(guī)模的線網(wǎng)進(jìn)行信號(hào)智能運(yùn)維工作，在進(jìn)行信號(hào)智能運(yùn)維的過(guò)程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)運(yùn)用系統(tǒng)集成化監(jiān)測(cè)手段，對(duì)城市軌道交通進(jìn)行全方位一體化的在線監(jiān)測(cè)工作，在監(jiān)測(cè)過(guò)程中還要形成全圖形化的方式進(jìn)行軌道交通動(dòng)態(tài)顯示，還應(yīng)當(dāng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)每個(gè)軌道交通中的子信號(hào)與設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并對(duì)報(bào)警數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。由于城市軌道交通每天都被成千上萬(wàn)的城市居民使用，這種情況下會(huì)造成設(shè)備迅速的磨損老化。在設(shè)備出現(xiàn)故障后，維修等工作應(yīng)當(dāng)迅速開(kāi)展，這就要求在進(jìn)行城市軌道交通信號(hào)智能運(yùn)維時(shí)，系統(tǒng)中還應(yīng)當(dāng)加入故障智能診斷系統(tǒng)，在運(yùn)作時(shí)如果發(fā)現(xiàn)故障設(shè)備應(yīng)當(dāng)及時(shí)向控制中心進(jìn)行反映，并為維修人員進(jìn)行故障定位工作，尋找故障出現(xiàn)的源頭，提高故障設(shè)備的維修效率，保障城市軌道交通的運(yùn)行安全。城市軌道交通智能化還應(yīng)當(dāng)加裝預(yù)警系統(tǒng)，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)對(duì)城市軌道交通運(yùn)行過(guò)程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)有效地處理分析，并對(duì)運(yùn)行中的車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，顯示其維修數(shù)據(jù)，從而判斷列車的運(yùn)行狀態(tài)，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)列車運(yùn)行中存在的隱患，提高城市軌道交通運(yùn)行質(zhì)量。城市軌道交通信號(hào)智能運(yùn)維還應(yīng)當(dāng)建立完善的列車故障資料庫(kù)，通過(guò)為每一輛列車進(jìn)行故障檔案的建立，來(lái)實(shí)現(xiàn)列車故障的可視化、系統(tǒng)化研究。在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)建立的過(guò)程中加入檢修過(guò)程查看程序，并可以隨時(shí)調(diào)取。

1.2 智能分析需求

城市軌道交通信號(hào)運(yùn)維過(guò)程中應(yīng)當(dāng)滿足智能分析的需求，信號(hào)系統(tǒng)的完善基于底層數(shù)據(jù)采集的完善程度，隨著我國(guó)城市軌道交通運(yùn)輸技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)城市軌道交通的智能分析需求變得更加復(fù)雜，這就要求工作人員在進(jìn)行智能分析過(guò)程中應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步提高智能分析的功能性，提高城市軌道交通信號(hào)智能運(yùn)維水平，其具體工作包括對(duì)設(shè)備的健康狀態(tài)進(jìn)行有效的評(píng)估，對(duì)設(shè)備的壽命進(jìn)行精確的計(jì)算，并對(duì)設(shè)備的損耗程度進(jìn)行科學(xué)合理的評(píng)估，為設(shè)備維修工作提供強(qiáng)有力的保障。其次還應(yīng)當(dāng)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行統(tǒng)一綜合的分析，并為維修人員提供相應(yīng)的維修建議，在進(jìn)行智能分析的過(guò)程中相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)使用大數(shù)據(jù)進(jìn)行更加深入的分析，通過(guò)大數(shù)據(jù)的引入使系統(tǒng)能夠進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，對(duì)多種維修技能進(jìn)行有效地掌握，從而提高系統(tǒng)智能分析的質(zhì)量。

1.3 運(yùn)維管理需求

信號(hào)智能運(yùn)維的質(zhì)量還應(yīng)當(dāng)基于多種技術(shù)手段進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，在這個(gè)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)提高管理機(jī)制的升級(jí)，并對(duì)運(yùn)維策略進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化處理，要建立起健康維護(hù)過(guò)程中的閉環(huán)跟蹤系統(tǒng)，為設(shè)備維修提供一個(gè)實(shí)時(shí)感知、預(yù)警及故障處置等信息反饋機(jī)制。還應(yīng)當(dāng)跟蹤設(shè)備維修狀況，對(duì)維修流程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，將維修人員信息、設(shè)備信息以及備品庫(kù)、負(fù)責(zé)人等多種信息納入數(shù)據(jù)庫(kù)之中，使維修信號(hào)覆蓋至設(shè)備維修的整個(gè)流程之中，提高運(yùn)維管理質(zhì)量。還應(yīng)當(dāng)對(duì)設(shè)備的全壽命周期進(jìn)行全程跟蹤工作，為不同的設(shè)備建立不同的數(shù)據(jù)庫(kù)，在數(shù)據(jù)庫(kù)中顯示設(shè)備的整體狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備履歷的全程跟蹤效果。在城市軌道交通運(yùn)輸過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)緊急情況，為了滿足智能運(yùn)維管理的需求，在進(jìn)行運(yùn)維管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，還應(yīng)當(dāng)設(shè)立緊急事件處理信號(hào)，提高應(yīng)急指揮調(diào)度能力，對(duì)出現(xiàn)緊急情況的設(shè)備或車輛進(jìn)行快速評(píng)估工作，將設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行有效反饋，并合理分配應(yīng)急資源，實(shí)現(xiàn)設(shè)備快速有效地維護(hù)。

2 智能運(yùn)維方式

通過(guò)前文的分析可以得知，城市軌道交通信號(hào)智能運(yùn)維工作是一項(xiàng)多方面的工作，要滿足城市軌道交通運(yùn)行中各個(gè)環(huán)節(jié)的需求，在研究信號(hào)智能運(yùn)維需求后，下面將針對(duì)城市軌道交通信號(hào)智能運(yùn)維方式進(jìn)行探究。

2.1 框架搭建

為了提高城市軌道交通信號(hào)智能運(yùn)維效果，工作人員應(yīng)當(dāng)搭建相應(yīng)的系統(tǒng)框架。首先應(yīng)當(dāng)搭建起感知層，感知層是以采集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為主的一種框架結(jié)構(gòu)，感知層的覆蓋范圍最廣，通過(guò)對(duì)運(yùn)行設(shè)備數(shù)據(jù)的收集來(lái)達(dá)到“感知”的目的。感知對(duì)象除了傳統(tǒng)的低頻狀態(tài)及電氣基礎(chǔ)信息感知之外，還包括了機(jī)械特性、電氣特性等多種機(jī)械特性，并對(duì)信號(hào)設(shè)備等多種設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)收集工作，并將感知數(shù)據(jù)納入平臺(tái)管理層。平臺(tái)管理層在進(jìn)行搭建過(guò)程中需要建立兩種不同的平臺(tái)，包括分布式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)與大數(shù)據(jù)平臺(tái)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)還分為數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)服務(wù)與數(shù)據(jù)分析三種不同的工作模式，這三種模式涵蓋了數(shù)據(jù)分析處理過(guò)程中的全部工作內(nèi)容，這些工作內(nèi)容能夠有效地提高數(shù)據(jù)分析質(zhì)量，而大數(shù)據(jù)平臺(tái)則要更加注重?cái)?shù)據(jù)的采集、儲(chǔ)存工作，通過(guò)大數(shù)據(jù)的分析功能能夠提高城市軌道交通信號(hào)智能化進(jìn)度，提高智能化水平，并通過(guò)一定的專用算法使計(jì)算機(jī)能夠進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。在框架搭建過(guò)程中工作人員還應(yīng)當(dāng)搭建起服務(wù)層，服務(wù)層的職能較多，其中包括基礎(chǔ)業(yè)務(wù)管理、業(yè)務(wù)模塊可視化等多種職能。在進(jìn)行搭建過(guò)程中工作人員要以業(yè)務(wù)模塊為搭建的核心工作，業(yè)務(wù)模塊包括在線監(jiān)測(cè)程序、設(shè)備智能分析診斷程序及維修方案指導(dǎo)程序，這些程序的應(yīng)用都能夠及時(shí)解決城市軌道交通運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題，適用范圍較廣，有利于城市軌道交通服務(wù)質(zhì)量的提升。

2.2 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

通過(guò)前文的系統(tǒng)框架搭建可以得知，系統(tǒng)在進(jìn)行搭建過(guò)程中分為三個(gè)層面，搭建起感知層、平臺(tái)層及服務(wù)層，系統(tǒng)層面想要實(shí)現(xiàn)，就應(yīng)建立起信號(hào)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)中心，滿足設(shè)備狀態(tài)感知的需求，同時(shí)還要對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行集成工作，并將故障進(jìn)行可視化系統(tǒng)處理。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，能夠自動(dòng)定位故障位置，并及時(shí)分析故障形成的原因，通過(guò)系統(tǒng)的分析研究生成可視化的故障原理圖像。

2.3 建立起營(yíng)運(yùn)維護(hù)一體化的協(xié)同機(jī)制

在進(jìn)行營(yíng)運(yùn)維護(hù)一體化協(xié)同機(jī)制建設(shè)過(guò)程中，工作人員應(yīng)當(dāng)將設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)與設(shè)備維護(hù)信息進(jìn)行合理的運(yùn)營(yíng)聯(lián)動(dòng)處理，使設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)能夠及時(shí)反饋給信息處理中心，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)效果。同時(shí)平臺(tái)中還應(yīng)當(dāng)加入北斗衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)，通過(guò)定位導(dǎo)航系統(tǒng)的安裝能夠及時(shí)有效的指明設(shè)備故障發(fā)生的地點(diǎn)，發(fā)生故障后將定位信號(hào)發(fā)送至控制系統(tǒng)之中，控制系統(tǒng)根據(jù)故障發(fā)生的區(qū)域進(jìn)行定位，并對(duì)故障發(fā)生的地點(diǎn)所存在的設(shè)備信息進(jìn)行智能化分析，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急響應(yīng)。在應(yīng)急響應(yīng)開(kāi)始后，系統(tǒng)使用專家系統(tǒng)對(duì)故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行探究，并合理調(diào)配搶修資源，幫助維修人員擬定維修預(yù)案，為故障維修提供必要的技術(shù)支持。

2.4 建立起主動(dòng)式維保體系

平臺(tái)應(yīng)當(dāng)將人、設(shè)備、動(dòng)態(tài)等關(guān)鍵要素進(jìn)行統(tǒng)一的整合，并制定出一套合理的設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，使設(shè)備能夠被有效地維護(hù)修理。這種平臺(tái)的搭建離不開(kāi)感知層的搭建，通過(guò)感知層的數(shù)據(jù)收集能夠使平臺(tái)快速的識(shí)別設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，并對(duì)設(shè)備進(jìn)行綜合健康評(píng)估工作，保障設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量。并且通過(guò)感知層，設(shè)備維保平臺(tái)還能夠?qū)⒃O(shè)備的總體壽命納入考量之中，對(duì)于使用壽命較短，或損耗較大的設(shè)備進(jìn)行智能評(píng)估，淘汰掉不符合運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)的老舊設(shè)備，提高設(shè)備運(yùn)行的安全性。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)城市軌道交通信號(hào)智能運(yùn)維探討可以得知，信號(hào)智能運(yùn)維需求較廣，不僅要滿足維護(hù)的需求，還要滿足管理及智能分析的需求，工作人員在進(jìn)行信號(hào)智能運(yùn)維過(guò)程中應(yīng)當(dāng)搭建起系統(tǒng)框架，并有效的建立起多種系統(tǒng)管理機(jī)制，提高設(shè)備維修養(yǎng)護(hù)工作效率，提高城市軌道交通信號(hào)智能運(yùn)維的質(zhì)量。