城市軌道交通智能運維系統(tǒng)工程應用研究

張嚴虎

摘要：隨著經(jīng)濟和信息技術的快速發(fā)展，智能運維是近年來發(fā)展迅速的一種軌道交通運維模式，憑借其對軌道交通車輛安全性、可靠性和運營效率的巨大提升作用，受到越來越多地鐵運營公司的重視。在智能感知車輛關鍵系統(tǒng)運行狀態(tài)、車輛輪對參數(shù)檢測、自動識別預警等領域開始發(fā)揮重要作用，成為地鐵運營公司實現(xiàn)車輛健康狀態(tài)自動監(jiān)測的關鍵技術手段。

關鍵詞：智能運維;智能決策;軌道交通

1智能運維系統(tǒng)

智能運維系統(tǒng)由硬件及軟件組成，其中軟件部分為智能運維平臺管理軟件，以模塊化的方式進行管理，包括設備全生命周期數(shù)據(jù)管理模塊、運維安全生產(chǎn)管理模塊、運維智能化決策模塊以及設備狀態(tài)綜合顯示模塊等，可以根據(jù)實際需求增加軟件的功能模塊。系統(tǒng)硬件主要由管理平臺、鏈路和采集終端設備組成。管理平臺一般設置在控制中心，且配置有智慧運營及節(jié)能管理服務平臺;鏈路部分以光纜及各類控制線為主，可以為數(shù)據(jù)傳輸提供通道;采集終端主要以及攝像機、采集現(xiàn)場信號的傳感器（溫度、濕度等）包括機器人等，可以為智能運維系統(tǒng)收集各種設備的狀態(tài)信息。

2軌道交通系統(tǒng)的運行特性

在經(jīng)濟體系的逐步完善下，國家基礎類建設體系正處于優(yōu)化與轉型階段，對于軌道交通運輸行業(yè)來講，其本身正由傳統(tǒng)的機械式運輸逐漸自動化、智能化運輸，通過軌道交通網(wǎng)絡的建設，可進一步對城市空間進行立體化資源的利用，以此來進一步降低能源消耗效率。在城市布局中所呈現(xiàn)出的特點來講，其是城市與城市之間交際的重要渠道，整個交通體系具有覆蓋廣、成本性高、周期性長的特點，技術體系也呈現(xiàn)出一定的綜合性與復雜性特點，這對于現(xiàn)階段我國交通行業(yè)的發(fā)展態(tài)勢而言，必須針對交通行業(yè)發(fā)展特性，建構更為全面的管控機制，為我國軌道交通運輸?shù)陌l(fā)展提供基礎保障。

3城市軌道交通智能運維系統(tǒng)工程應用

3.1客室智能車門監(jiān)測及故障診斷系統(tǒng)

該智能車門監(jiān)測及故障診斷系統(tǒng)主要由車載監(jiān)測設備、車門服務器以及客戶端等組成。具體工作流程如下：（1）車載監(jiān)測設備采集車門開關過程的電流、轉角、轉速等參數(shù)，通過主門控器發(fā)送至車輛網(wǎng)關;（2）車輛網(wǎng)關通過車地通信將數(shù)據(jù)傳輸至地面通信服務器;（3）車門服務器向地面通信服務器發(fā)送數(shù)據(jù)請求，地面通信服務器將車門數(shù)據(jù)轉發(fā)至車門服務器;（4）車門服務器對采集數(shù)據(jù)進行解析、分析處理，診斷出車門工作狀態(tài)，對發(fā)生故障或亞健康的門系統(tǒng)及時推送預警信息。

3.2實時查詢功能

該功能在具體的設計中，軟件開發(fā)人員需要借助軌道通信、信號設備，針對軌道器材的使用情況，采用自動化錄入方式，將信號設備相關信息數(shù)據(jù)錄入到指定的子系統(tǒng)中，從而提高數(shù)據(jù)集中管理水平。此外，現(xiàn)場作業(yè)人員通過利用實時查詢功能，可以突破時間和空間的局限性，隨時隨地查詢地鐵軌道信號設備相關數(shù)據(jù)，為了確保地鐵軌道電務智能運維系統(tǒng)能夠及時發(fā)布和更新相關信息數(shù)據(jù)，軟件開發(fā)人員還要利用移動互聯(lián)網(wǎng)，將地鐵軌道電務設備智能運維系統(tǒng)與企業(yè)微信（或釘釘）之間建立起有效連接，確保作業(yè)人員及時、有效地查詢和更新靜態(tài)數(shù)據(jù)和動態(tài)數(shù)據(jù)，為提高地鐵軌道電務智能運維系統(tǒng)的運行性能發(fā)揮出重要作用。

3.3漏纜監(jiān)測功能

漏纜監(jiān)測系統(tǒng)采用脈沖壓縮技術，該技術具有傳統(tǒng)脈沖和調(diào)頻連續(xù)波雷達體制的特性，實現(xiàn)了高精度故障定位、漏纜健康監(jiān)測及故障評估預測。同時漏纜監(jiān)測系統(tǒng)在軌道交通中主要在漏纜故障定位和漏纜狀態(tài)預防性監(jiān)測中應用，從而確保了漏纜設備運行的可靠性。當發(fā)生接頭脫漏、跳線中斷等漏纜故障時，可以第一時間通過監(jiān)測系統(tǒng)確定故障問題及故障點位置，為故障處理提供有效的信息，縮短了故障定位的時間。通過收集漏纜數(shù)據(jù)和建立數(shù)據(jù)模型，可以對漏纜狀態(tài)進行預防性監(jiān)測，檢測步驟如下：1）將漏纜、跳線的彎折和斷裂趨勢、接頭松動趨勢等隱患和異?，F(xiàn)象作為實時監(jiān)測內(nèi)容。2）通過波形等手段將漏纜間的關鍵連接點、接頭以及合路器等節(jié)點處的異常趨勢作為實時監(jiān)測的內(nèi)容。3）對上述內(nèi)容進行預防性分析，設置預警值，以終端顯示告警信息的形式為現(xiàn)場故障處理提供有效的處置依據(jù)。

3.4智能檢修工作體系

智能檢修體系主要是針對系統(tǒng)的運行方案，依托于智能化技術、信息化技術的融合，建構一個綜合性的技術體系，以此來對汽車運行狀態(tài)進行全過程分析。軌道交通系統(tǒng)屬于動態(tài)類于靜態(tài)類模塊相結合的運行機制，在對系統(tǒng)內(nèi)部信息進行采集時，需通過各類集成技術來保證內(nèi)部信息采集的精準性，例如以外部傳感裝置為主的信息類采集技術，即可對汽車的動態(tài)內(nèi)以及靜態(tài)的運行情況進行精準的信息衡量，然后正確定位到汽車內(nèi)部以及底盤的運行狀態(tài)，通過不同角度的成像，對汽車本體的運行行為進行分析。此外，考慮到汽車運動過程中呈現(xiàn)出的抖動特性，在汽車外部進行圖像信息采集時，需對信息點進行實時定位，保證故障產(chǎn)生形式可得到內(nèi)部傳感器精準的信息傳遞，這樣便可有效為后續(xù)數(shù)據(jù)庫內(nèi)基準指標的核定奠定堅實基礎。從技術特性來講，智能檢修體系主要是以面陣相機裝置為主，通過對內(nèi)部信息進行參數(shù)核定，然后依托于精密算法、模糊控制算法，對整個設備所產(chǎn)生的信息動態(tài)化變動趨勢進行衡量，將所測的數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，進行逐一比對，以此來檢定出當前設備運行狀態(tài)是否符合各類組件的運行需求。

結語

全自動運行系統(tǒng)采用現(xiàn)代信息及自動化技術，增強系統(tǒng)裝備的功能和性能，進一步提升了軌道交通安全與效率，提高了運營服務水平。在全自動運行模式下，實時掌握車輛的運行品質及有針對性地高效維護車輛系統(tǒng)設備，具有非常重要的意義，車輛智能運維系統(tǒng)主要是圍繞車輛的各個使用場景來采集相應的狀態(tài)數(shù)據(jù)，比如車輛在運行過程、車輛在進段場的狀態(tài)檢測、車輛在段場的維護、維修過程數(shù)據(jù)等，綜合應用物聯(lián)網(wǎng)技術、大數(shù)據(jù)、云計算等先進技術。

參考文獻

[1]涂鵬飛，裴加富，熊金紅.城市軌道交通全自動駕駛車輛智能維護系統(tǒng)方案研究[J].鐵道通信信號，2020，56（06）：61-65+87.

[2]胡佳琦.上海市軌道交通車輛智能運維系統(tǒng)研究與應用[J].現(xiàn)代城市軌道交通，2019（07）：5-9.