城市軌道交通機電設備運維智能管控系統研究

周志林

（南寧軌道交通集團有限責任公司運營分公司，廣西 南寧 530029）

在地鐵、巨型交通中樞與公共設施中，通風空調、給排水、電梯等機電設施的影響與重大性更加明顯，近階段，隨著我國城市化范圍加倍擴張，基礎設備落伍問題凸顯，城市交通運輸沖突日漸明顯。城市軌道交通以其安全、準點、迅速的優勢，在開闊城市面積、塑造城市迅速成型，交通互聯網和優化城市交通軌道層面發揮越來越大的影響。全國各大都市依據城市可持續發展與城市交通良好發展的需求，都在主動籌劃設立城市軌道交通工程。我國城市軌道交通取得了長遠發展，在道路長度、車輛數量、客車數量等目標都有大范圍增加。我國是目前世界上最大的城市軌道交通建設市場，經濟穩固發展和國家的鼎力幫助，使得我國軌道交通建設范圍逐漸開闊。我國重要城市現階段建設地鐵軌道已臨近100條。在建設的地鐵軌道和籌劃中的地鐵軌道數量也超出100條，我國地鐵的未來和市場非常寬廣。目前，我國處在城市軌道交通大興盛階段，大批軌道的持續開通運營對實施管控工作提出了更大的需求。軌道交通作為一個典范的實施資產密集型產業，設施量超大，涵蓋專業項目多，有關設施日常、高效地運營是軌道交通安全、有效運行的根本要素，然而現階段我國各運營工程在設施檢驗維護方式、設備運維管理系統和整個信息化、自動化水平等層面都處在起始時期，存有部分缺陷和問題。文章針對軌道交通設備運維管理系統的設想和完成實行解析與討論，核心在提高軌道交通運營工程機電設備運維智能管控系統的水平。

1 建設城市軌道交通機電設備運維智能管控系統的展望

我國城市軌道交通團體以“交通強國，城軌擔當”的責任感，適應產業呼吁，符合發展要求，我國軌道交通2025年方向：城軌產業新媒體管理系統初有規模，指標規劃能力、預料預警能力、實行監控能力、決議管控能力大范圍提高。由“自然成網”向“引導成網”的積極網絡化發展觀念獲得產業共識；涉及建設管控、運維管控、資源運用、應急管理等互聯網等級管控結構系統基本設立，涉及方略謀劃、謀劃統計、運營協作、資源配置、應急指揮、信息共享、準則制定、管控預估、服務引導、聯動共治等性能。以城軌云與大數據平臺為支持，通常采取企業資源管控與全生命周期資金管控體系；塑造知識管控體系，優化應用VR/AR等虛構當今技術的智能訓練系統；城軌行業的智能運維安全、智慧客戶服務和智能決議水平全方位提高，成立正確有效管控、智能協助決議的當代企業，完成城軌產業的高水平發展。以行車安全為中心，綠色節能為要點，在車站級匯集各弱電專業全部設施信息整體感知和及時管控，整合全自動運營體系的高度融入，完成軌道、路網級整體展示，通過共享客戶向導系統信息完成車地客戶向導信息統一化；探究由于云結構、大數據、5G+的人臉辨識、智能解析、智能視頻認知的智能視頻體系。探究5G重要技術在車地無線互聯網中的應用，適合智能城軌大帶寬、高準時等車地通信的需要；探究城軌全散布組網與流量關鍵靈活承載技術，構建大帶寬、低時延、可擴展、智能流量配置的智慧光通信整體承載網，且完成通信網絡資源智慧化調整和智慧化恢復。

2 智能管控系統內容

2.1 固有的智能管控系統

包含機電設備管控系統、電力管控系統、全自動照明管控系統及電力測量系統等，機電設備管控系統主要采取分級布置式實地總線架構，系統由傳感器、直接數字控制器或者可以編程邏輯控制器、傳輸線路、網絡控制器、集線器、執行器與顯示器等構成。并且通過網關、RS485等通信接口，對各種機電設施（如空調、給排水、電、電梯等設施或系統）實行智能監控與管控。

（1）電力管控系統運用低壓開關柜內各回路配置的檢測表盤，對變電所的入、輸線回路實行及時監控。

（2）智能照明管控系統通過分散式互聯網于末端智能照明管控板塊，對照明燈實行智能管控，依照差別方式編程，智能管控加入照明燈的數目，以實現節能目標。

（3）電力測量系統實行檢測表盤對燈具插座系統、空調系統、動力系統、特別用電劃分范圍及時測量、遠程控制。因為各分系統中間都要通過通信接口實行對接，總是會因通信協定不搭配，產生不能接入的狀況，乃至于產生設施供給商中間互相推脫，影響系統調節，耽誤工程工期。各分系統相應單獨運營，檢測數據欠缺互動性。

2.2 機電設備智能管控平臺

機電設備智能管控平臺是應用物聯網、大數據與云計算等技術，把空調、給排水、電梯等機電設備的管控均數字化、智能化、信息化，在一個整體的互聯網平臺上完成管控、運行、維護。系統從上至下包括管控層、信息層與設施層。

（1）管控層應用當代信息技術、深入式技術與巨量數據庫技術完成對機電設施數據的收集和處理。通過各種數據計算解析，管控系統對設施運營狀況、指示的實行成果、運營效率、資產盈利等信息實行評價；并且對運維管控工作人員實行登記與評估。

（2）互聯網完成各分系統和管控層中間的數據傳遞。

（3）設施層通過對各樣機電設備有關參數實行智能采集，反映設施運營參數與現實運營狀況；通過對交通環境和能源應用情況的監控，可以從設施運營成效反映設施運營的部分明顯問題，包含環境質量問題、安全有關問題，乃至設施故障引發的噪聲、振動、漏水等問題，從而為設備管理提供依據與支持。通過對末端設備運行狀態的監視與障礙警示信息的收集，并且整合建筑環境和能源應用情況，完成對設施的綜合管控。

3 機電設備監控功能各分系統監控內容

（1）電檢測。可檢測運營參數，例如電壓、電流、頻度、效率、因數、有功效率、無功效率、有功電度、無功電度等；供給報警服務，例如過負載、過流等；供給對用電量的解析，預估峰值時間與解析峰值負載組成。智能燈具范圍平面圖反饋該建筑分區（樓層、樓層局部、建筑、建筑外表面）的燈具平面圖；在分區平面圖上進行反映該分區內各燈具回路的照明裝置地點、實況開關情況和有關環境參數。通過智能燈具管控分系統完成對燈具分時、分區管控。

（2）暖通空調檢測。供給暖通空調管控系統圖；供給設施具體信息書面，包含各模擬數、開關數的及時數據，及時以往曲線等。

（3）給排水檢測。供給對給排水系統安全運營及狀況參數的檢測；供給給排水檢測系統圖。

（4）環境檢測。對接環境傳感器或者BA中的環境數據；供給環檢測系統圖；檢測環境傳感器設施情況，供給設施報警管控服務。

（5）空調水力平衡檢測。供給對空調水力均衡系統安全運營與狀況參數的檢測；供給空調水力均衡的檢測系統圖；檢測空調水力均衡表盤的各種參數，供給對其他能源安全應用的報警服務；檢測空調水力均衡設施情況，供給對設施報警管控服務。

（6）送排風檢測。供給對送排風安全運營與狀況參數的檢測；供給送排風的檢測系統圖；檢測送排風表盤的各樣參數，供給對其他能源安全應用的報警服務；檢測送排風設施情況，供給對設施報警管控服務。

（7）電梯檢測。供給對電梯安全運營及狀況參數的檢測；供給電梯的檢測系統圖；檢測電梯的各樣參數，供給對其他能源安全應用的報警服務；檢測電梯設施狀況，供給對設施報警管控服務。

（8）建筑效率管控性能。①通過對可設時間段、可設地理范圍、可設性范圍的能源消耗解析，解析下級能源消耗數據及能源消耗構成；通過對單位目標的解析，可解析單位面積能源消耗、人均能源消耗；并且可轉變為規范煤、碳排出數、實際用度等數據。②通過對多個范圍的能源消耗對比解析，可對同一解析對象在多個時間段里的能源消耗對比解析，供給對能源劃分、分類的能源消耗排名。③通過對能源消耗和多類有關的參數的聯系解析，發掘溫度、濕度、風力、人流量等有關參數對能源消耗的影響。④對能耗實行預估，綜合以往能源消耗趨向、及時能源消耗趨向、溫度、作息等要素實行預估，計算方法具有學習能力，追蹤時間越長、數據數目越大，預估越正確。⑤對項目的節能量實行計算，對節能事件實行管控，產生節能痕跡，評價節能項目的節能成果。

（9）運維服務性能。系統具備報警管控、整體報表、整體報告、通知、權利管控、設施信息管控等性能。且供給移動終端平臺（Android、ISO）的APP軟件，方便運維工作人員隨時通過平臺實行運維管控。

4 實現城市軌道交通機電設備運維智能管控系統的方法

4.1 設備維護

設備維護對于確保城市軌道交通系統的正常運營與安全運營擁有重大意義，所以，設想且建設軌道交通設備運維管理系統能在很大范圍上改善城市軌道交通系統的設備維護管控質量、增加維護水平與減少維護用度，是城市軌道交通系統運營與維護管控的必要趨向。在新時期科技改革與行業改革的浪潮推進下，我國城軌交通產業信息化建設進入迅速發展時期，信息化建設的效果初步成型，轉變了以往的建設方式、服務方法與經營模式。然而，由于全國城軌交通建設啟動不同，所處進程不一，尤其是對“城軌交通+信息化”的認知深度深淺差別、信息化規范因地制宜，造成各個城市軌道交通的信息化進程良莠不齊，運用情況與水平差別偏大，服務產品研發與管理信息運用不適合目前時代發展的要求。并且，隨著云計算、大數據、物聯網、人工智能、5G、衛星通信、區塊鏈等先進信息技術的迅速發展，北京上海等先驅城市的智能車站建立已經開始，大量后發城市蠢蠢欲動，將快速遍布全產業，要求提高智能建設產業引導成為大眾呼吁，恰時探究有關文件的條件日趨成熟。為了推動我國城軌交通行業信息化的強健發展與智能城市軌道交通的有序建設，迫切實行產業方面的頂端設想，以兼顧發展策略，確定建設方向，明確主要工作，籌劃實施路線，改革系統制度，設定保護方法，引導與激勵各城市依照“因地而異、開拓改革、大膽探究、勇于實踐”的準則，有序推動智能城市軌道交通建設。

4.2 機電設備智慧管控平臺

機電設備智慧管控平臺匯集了各種機電有關的分系統，完成了設施、能源、人員信息、資源等中心系統的統一管控，令以往監視系統中各分系統獨自運營的現象得到改善，達到了降低能源消耗、節省人力、減少運維成本與提升管控效率的成果。例如南京祿口機場T2航站樓的建設項目證實了機電設備智能管控平臺的切實性與高效性，且在重慶西站交通中樞建設中得到了運用，為智能管控平臺在巨大公共設施中的運用供給了設想根據。

4.3 機電設備運維智能管控系統

機電設備運維智能管控系統主要用于對地鐵運行軌道的各樣基礎成本設施實行信息化管控，包含對軟硬件設施、供電系統設施、機電系統設施、防災報警系統設施（機電設備）、安全門系統等設施的監測與管控。系統通過匯集方法和整體管控系統完成數據共享，而且系統準許維修員工手動錄入在平時發現的設施不足、故障等信息。系統供給對設施管控的運營、維修等工作實行全程的管控。

5 結語

隨著我國城市軌道交通行業的快速發展，軌道交通的全方位智能化必然也需要跟隨行業發展的腳步，由于城市軌道交通的發展速率與智能化進程彰顯著一個國家的信息技術水平，軌道交通機電設備運維智能管控系統的成熟與優化將會給人們出行帶來越來越大的方便。軌道交通機電設備運維智能管控系統目前還處在起始階段，機電設備運維智能管控系統會在交通產業全方位智能化的道路上隨著軌道產業一同迅速發展，為地鐵的全方位智能化，為地鐵工作人員的有效工作和城市人們的方便出行做出貢獻。本文對軌道交通機電設備運維智能管控系統的各層面進行解析，并對為何選用機電設備運維智能管控平臺，依據我國交通產業當今情況解析，軌道交通機電設備運維智能管控系統更適應地鐵設備運維管控平臺。在完成設備運維管控目的的基礎上，與現有的企業資產管理系統充足結合，共享數據，為數字地鐵供給穩固的信息化保證與支持。