南寧軌道交通5號線通風空調專業智能運維系統應用研究

DOI：10.19850/j.cnki.2096-4706.2024.01.032

收稿日期：2023-08-28

摘? 要：城市軌道交通作為城市公共交通的運輸骨干，是建設“交通強國”國家戰略的重要支撐。面對日益增長的客流及更加安全、綠色、優質、高效、節約的運營要求，迫切需要通過技術創新來提升服務和管理水平。以南寧5號線為應用實例，提升5號線整體的通風空調專業設備智能化管控水平，能夠完成設備在線監測，實現智能化預警并自動派工；通過建模分析，提供專家級的故障維修建議，指導維修人員快速完成故障的排除和修復，提高設備運維水平。

關鍵詞：智能運維；通風空調；在線監測

中圖分類號：TP39? 文獻標識碼：A? 文章編號：2096-4706（2024）01-0150-05

Research on the Application of Intelligent Operation and Maintenance System for Ventilation Air Conditioning of Nanning Rail Transit Line 5

WANG Xu

（Nanning Rail Transit Group Co.， Ltd.， Nanning? 530022， China）

Abstract： Urban rail transit， as the backbone of urban public transportation， is an important support for the national strategy of building a “Transportation Powerhouse”. In the face of increasing passenger flow and more safe， green， high-quality， efficient， and economical operation requirements， there is an urgent need to improve service and management levels through technological innovation. Taking Nanning Line 5 as an application example， it improves the overall intelligent management and control level of ventilation air conditioning professional equipment on Line 5， and it is able to complete online monitoring of equipments and realize intelligent early warning and automatic dispatch of work. Through the modeling analysis， it provides expert level fault maintenance suggestions， guides maintenance personnel to quickly complete fault elimination and repair， and improves equipment operation and maintenance level.

Keywords： intelligent operation and maintenance; ventilation air conditioning; online monitoring

0? 引? 言

城市軌道交通是大城市公共交通系統骨干，對于緩解交通擁堵、引導城市結構布局、減少交通污染、支撐社會經濟發展具有不可替代的作用。

以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，深入貫徹落實黨中央、國務院《交通強國建設綱要》提出的新要求以及國家省市主管部門下發的“智慧城市”“工業4.0”“互聯網+”等相關政策性和指導性文件的要求[1]。以新興信息技術與城軌交通深度融合為主線，發展智能系統，建設智慧城軌，實現城軌交通由高速度發展向高質量發展的跨越，助推交通強國的崛起。

2020年3月，中國城市軌道交通協會印發了《中國城市軌道交通智慧城軌發展綱要》[2]，從行業層面對智慧城軌進行統籌規劃和頂層設計，指出信息化建設是智慧城軌建設的核心和基礎。《綱要》對智能運維安全、智慧網絡管理以及大數據應用的發展提出了全新的展望，也為智能運維系統建設提供了方向性指導，充分利用大數據技術，著力于場景化決策分析，加速與在線監測的融合，實現維保的智慧化轉型。

當前，南寧軌道交通已開通運營5條線路，其中5號線一期工程以國凱大道站為起點，終點為金橋客運站，線路長約20.21 km，全部為地下線路，共設車站17座，均為地下車站。隨著南寧軌道交通線網規模的不斷擴大，運營設備數量呈指數級增長，維保業務人員數量的增長遠小于運營里程的增長，同時軌道交通運營時間的延長進一步壓縮了設備維保作業的窗口時間，使得依賴人工和經驗的傳統設備維保業務模式面臨業務瓶頸。

在此背景下，南寧軌道交通5號線通風空調專業智能運維系統應用研究，旨在于解決設備維保工作所面臨的瓶頸，為南寧軌道交通5號線機電設備智能運維工程提供技術支撐，明確智能改造所涉及的系統、設備和功能，并結合實際的應用現狀，確定出關鍵設備參數作為系統建模的依據，從而促成5號線機電設備智能運維工程的順利實施，找到最適應南寧軌道交通5號線機電設備的智能運維技術，緊密結合典型車站的機電設備智能運維進行科技成果轉化應用及示范推廣，解決機電設備巡檢工作量大、故障定位不精確、維修質量依賴人工經驗等問題[3]。

1? 傳統維保管理模式癥結分析

城市軌道交通運營以設備維修業務為核心，針對通風空調專業設備數量龐大，維修組織復雜，維修現場管理難度大，維修管理技術多樣化等突出問題和特點[4]；設備的基礎信息以紙質版的形式存在，部分信息以圖和表格的形式存在，數據存儲形式不一致，也不便于查詢和維護，較難實現信息的持續化和趨勢化管理。深入調研和分析設備維修業務管理的現狀，了解了設備維修的工作狀態和作業流程，整理和分析各方面的需求，從而運用信息化智能化手段建立智能運維系統[5]。傳統維保管理面臨的挑戰包括：

1）設備數量激增、運營時間延長，維保技術資源跟不上發展速度。

2）維修規程缺乏針對性，部分存在過度修、疲勞修。

3）缺乏設備狀態感知和預警能力，被動維修為主。

4）故障從發現、提報到派工、處置的各環節均嚴重依賴人工和經驗，無法快速精準地定位和消除問題。

1）對于設備管理水平的提升，缺乏數據化的決策支持。

2）維保業務的資源投入持續升高，難以在確保維保生產質量的前提下有效降低成本[6]。

通過引入智慧物聯、大數據等先進技術，及時收集現場設備的狀態數據，做到執行有監管，操作有指引，數據可分析[7]。逐步建立一套符合南寧軌道交通5號線通風空調專業設備維修精細化、標準化、智能化要求的智能運維系統[8]。

2? 通風空調專業智能運維系統架構

南寧軌道交通5號線建設了機電智能運維系統，包括智能運維數據平臺、智能運維調度管理平臺和5個子系統在線監測（通風空調在線監測、給排水在線監測、低壓配電在線監測、BAS在線監測、TIAS在線監測）；其中智能運維數據平臺，與各子系統在線監測建立數據接口，并對采集到的設備數據進行存儲、處理、建模及分析；智能運維調度管理平臺，對各子系統在線監測進行設備狀態監測、分析展示及業務功能聯動，達到通過信息化系統與設備狀態決策進行有效的數據融合。智能運維體系結構圖如圖1所示，通風空調在線監測系統架構如圖2所示。

3? 通風空調專業智能運維系統功能設計

3.1? 遠程巡檢功能

南寧軌道交通5號線通風空調智能運維在線監測系統具備遠程巡檢功能，功能界面如圖3、圖4所示，由系統遠程巡檢代替人工巡檢，可降低成本，提高準確性，降低故障率[9]。

通風空調在線監測遠程巡檢內容如表1所示，主要包括車站大小系統風機、空調制冷設備等。

3.2? 故障診斷功能

南寧軌道交通5號線通風空調在線監測系統具備故障診斷功能，故障診斷功能內容如表2所示，據通風空調在線監系統遠程巡檢數據，對設備狀態信息建模分析，輸出精準的故障報警定位，從而自動觸發精準的故障修，加快維保人員定位故障原因，提高維修效率，縮短故障處理時間[10]。

3.3? 系統預警功能

南寧軌道交通5號線通風空調在線監測系統具備系統預警功能，系統預警功能界面如圖5所示，通過在線監測預警，輸出設備狀態異常預警，從而觸發預防性狀態修，降低設備故障的發生率。

通風空調在線監測系統預警內容如表3所示，主要包括設備運行參數判斷，異常參數判斷等。

4? 實施效果

南寧軌道交通5號線通風空調在線監測子系統，將在線監測數據上傳至智能運維系統，建立綜合場景維修模型，可達到優化修制修程、降低故障率、優化成本的效果。

4.1? 優化修制修程

優化修制修程詳細內容如表4所示。

4.2? 降低故障率

通風空調在線監測系統將在線監測數據上傳至智能運維系統，智能運維系統對設備異常狀態和故障提前預判，通過遠程監測設備運行關鍵參數，對參數進行趨勢分析，提前預判設備故障并開展預防性檢修工作，提升故障處置、響應效率。同時提供專家級的故障維修輔助建議，指導維修人員快速完成故障的排除和修復；并基于智能運維數據平臺的實時監測結果，自動完成故障工單的確認閉環，減少人工操作的環節，提高在線故障數據流轉效率。

4.3? 優化成本

通風空調在線監測系統將在線監測數據上傳至智能運維系統，智能運維系統通過實現遠程狀態診斷，減少現場巡視和數據抄錄工作，巡檢人員可以結合專業進行優化配置，縮短傳統人工巡檢作業方式所要消耗的大量工時，從而釋放人力資源，降低人力成本，以達到控制維保成本的目的。

5? 結? 論

城市軌道交通智能運維是當前行業的發展熱點，也是運營單位生產管理過程面臨的迫切問題。本文提到的通風空調專業智能運維系統可對后期機電設備智能運維技術在南寧軌道交通線網全面推廣應用和產業化提供技術支撐，進一步提升南寧軌道交通機電設備維保質量、降低維保成本、優化完善修制修程，從而建立一套智能運維體系下的機電運維新標準，保障南寧軌道交通機電設備持續健康、穩定、安全地運行。

參考文獻：

[1] 交通運輸部.交通運輸部關于印發《數字交通“十四五”發展規劃》的通知 [R/OL].（2021-10-25）.https：//xxgk.mot.gov.cn/2020/jigou/zhghs/202112/t20211222_3632469.html.

[2] 中國城市軌道交通智慧城軌發展綱要 [J].城市軌道交通，2020（4）：8-23.

[3] 何鵬飛.軌道交通智能運維建設研究 [J].城市軌道交通，2022（5）：32-34.

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[5] 李中浩，朱東飛，邢智明.以信息化助推城市軌道交通快速發展的思考 [J].城市軌道交通研究，2017，20（5）：1-6+46.

[6] 王磊，楊菁，譚蘭蘭.成都軌道交通智慧維保探索與實踐 [J].城市軌道交通，2022（5）：29-31.

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[8] 李中浩.建設標準化的城市軌道交通云和大數據平臺 [J].城市軌道交通研究，2021，24（6）：12+228.

[9] 吳娟.基于地鐵綜合監控系統的維保系統研究 [J].城市軌道交通研究，2017，20（11）：1-4.

[10] 張小艷.城市軌道交通智能化運維探析 [J].智能城市，2022，8（1）：17-19.

作者簡介：王旭（1988.02—），男，漢族，河南人，工程師，本科，研究方向：電氣工程及其自動化。