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城市轨道交通基于智能运维的维护管理新模式研究
摘要:本文首先阐述了城市轨道交通设施设备运维现状,接着分析了城市轨道交通基于智能运维的维护管理新模式,希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。
关键词:城市轨道交通;智能运维;维护管理新模式
引言:
城市轨道交通作为现代城市交通的重要组成部分,对于缓解城市交通压力、促进区域发展具有重要作用。然而,随着城市轨道交通网络的不断扩张和运营规模的持续增长,传统运维模式已难以满足现代城市轨道交通发展的需求。因此,智能运维应运而生,其通过引入先进的智能化技术,实现对城市轨道交通车辆的全面优化和管理,极大提升了运维效率和质量。
1城市轨道交通设施设备运维现状分析
我国的城市轨道交通总里程为7545.5km,在全国范围内不断增加。随着网络规模的不断扩大,轨道交通网络的规模不断扩大,网络中的设备也在不断增加,给运营管理带来了很大的挑战。设施设备规模不断扩大,造成了设备负载过重,从而对运行维护造成了一定的影响;各种技术的实施,极大地提升了运行维护能力;网络扩展持续扩大,专业化的科技实力快速增强;生产组织日益复杂。
从图1可以看出,在磨合期和损耗期间,设备的失效率要高于平稳操作时期,因此需要进行更多的维修工作,从而增加了设备维修费用。
2城市轨道交通基于智能运维的维护管理新模式分析
2.1将顶层设计与专业平台搭建相结合
各地城市轨道交通基本制订了网络化规划,但其建设和运营规模不同,在不同的建设发展阶段,当地社会对运营的需求不同,管理部门对运营管理的要求存在差异。因此,在智能运维系统规划建设中,需要适应地方城市轨道交通建设阶段、运营规模和管理要求。同时,随着智能运维的技术条件不断成熟,在智能运维系统规划建设中应考虑将自上而下的顶层设计与自下而上的专业平台建设相互结合。在顶层设计中,需要重点考虑系统建设方向与总体方案、运用的基础理论、系统数据及接口等方面的技术标准、共享数据库的规模、分期建设的策划等。专业平台建设一般是从设施设备运行和维护自身要求出发,更加注重时效性,主要包括基础数据采集、传输、分析,以及不同设备数据采集方法、管理平台。智能运维系统初期建设建议从具备成熟数据采集技术条件的专业开始,如车辆专业,从牵引、轮对、车门、受电弓等子系统或部件设备方面搭建专业级平台。如果条件较好,可以同时搭建信号、供电、轨道等专业平台,在发展到一定规模后,尽快完善智能运维整体系统的顶层设计,特别是要尽早制定技术标准,及时应用跨专业的数据分析。
2.2提高数据质量
智能运维系统是城市轨道交通数字化转型的重要系统,其中数据是关键。数据主要从设施设备运行过程中采集而来,包括在线实时采集与离线采集、直接采集与间接采集。在设施设备维护过程中,测量和测试数据具有重要作用。以往都是使用纸质数据或非结构化的数据,现在需要转变为结构化数据,为数据建模奠定基础。此外,还要加强与设施设备供应商和施工单位的合作,收集不同环节的数据,为数据分析模型设计提供依据。统一各类数据的结构标准和接口标准是难点,行业协会和设施设备制造的相关部门应加强数据标准管理,为智能运维和数据的广泛应用创造条件。现阶段,主要依靠与设施设备制造商和供应商的合作,先获取数据,之后通过数据转换方式统一标准,促使其在相关领域中应用。
2.3加强基础设施建设
在智能运维系统建设过程中,需要加强基础设施建设,数据传输网络和数据库是关键。建设智能运维数据专用网络,可以提高智能运维效率,特别是无线传输网络,需要覆盖车辆基地、车站设备用房、轨行区、折返线、存车线和站外设备区。数据库则需要考虑建设共享数据库和专业数据库,可以集中统一设置,或结合需要进行分布式布置,各类数据库规模应有一定超前裕量。另外,信息安全尤为重要。智能运维系统大部分数据均是从生产网域采集的,应用在管理网域,生产网域必须保证绝对的信息安全,应在智能运维系统建设时同步制定两网安全隔离的配套措施。数据库还要考虑异地备份的安全保障问题。
2.4明确智能运维系统与SCADA系统和综合监控系统的关系
在智能运维系统建设过程中,不同专业的系统,其内容也不同,特别是供电专业和机电专业,需要明确智能运维系统与SCADA和综合监控系统的关系。智能运维系统主要是监控设施设备性能状态,通过采集分析设施设备性能状态的数据判断设施设备性能变化趋势,还需要采集部分设施设备的运行数据,与性能数据融合,建立分析有效模型,其本质上就是数据分析系统。SCADA系统主要是控制变电设备构成的电力运行系统,控制和检测其开关量,体现系统和单体设备的运行数据,一般是电压值和电流值。运营人员基于操作系统内的各类电力设备,调配电能,监控运行状态,促使电力系统正常运行。综合监控系统通常是控制环控、给排水、低压配电、电梯等机电设备、通信设备运行,有的也包含电力设备,如自动售检票系统、屏蔽门设备的运行,互联信号系统运行数据,运营人员通过操作系统内各类设备按预先设计的工况(或运行规则)联动运行,为乘客提供服务。SCADA系统和综合监控系统本质上是自动化运行系统。智能运维系统数据分析需要使用SCADA和综合监控系统的部分运行数据,但仅仅分析这些数据远远不够,还需要直接从设备上采集数据。结合信息安全要求,SCADA系统和综合监控系统应设置在生产网域,智能运维系统应设置在管理网域,生产网域与管理网域必须实行单向隔离,也就是说智能运维系统只能单向从SCADA系统和综合监控系统中获得数据。智能运维系统与SCADA系统和综合监控系统的功能和作用存在差异,无法互相替代或简单整合,要想确保数据的有效性和可靠性,减少成本,智能运维系统建设时可以共享SCADA系统和综合监控系统的部分数据采集层。
结束语:
随着中国城市轨道交通产业的迅速发展,其全面智能化也必须要跟上产业的发展步伐,因为它的发展速度和智能化过程反映了一个民族的信息化程度,它的完善将为人民的生活提供更多的便利。城市轨道交通智能运营管理体系现在还处于起步期,运营管理体系将伴随着整个交通行业的全面智能化,与轨道行业一起快速地向全面的智能化方向发展,以提高工作人员的工作效率,为市民提供便利。
参考文献:
[1]城市轨道交通智能运维现状分析及发展建议[J].方俊;乔素华;谯都督.铁路技术创新,2022(03)
[2]城市轨道交通车辆智能运维系统的建设方案[J].郭泽阔;贺莉娜;王璐.城市轨道交通研究,2022(06)
[3]城市轨道交通智能化运维探析[J].张小艳.智能城市,2022(01)