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城市轨道交通供电智能运维系统研究
摘要:随着城轨交通体系扩容,传统维保模式存在的成本高、效率低等问题,已难以适应发展需求,亟需引入智能化、信息化管理技术革新的运营。本文构建了以供电系统为基础的一个智能运维系统,融合数据采集、智能分析及信息共享平台,实现供电系统实时监控与全生命周期管理。系统自动优化运营维修任务分配,科学制定检修计划,精准匹配资源,提升维修效率,降低成本。该系统符合行业规范,能顺应智能化的高效管理趋势,为构建安全、可靠、经济的城轨运营体系提供有力的技术保障。
关键词: 城市轨道交通 供电系统 智能运维 数据融合
引言
随着全国城市轨道交通建设步入高速发展阶段,地铁系统设备规模急剧膨胀,对确保运营安全、提升服务品质、优化运营成本提出了更为迫切的刚性需求。鉴于物联网、云计算、远程办公、大数据分析等前沿信息技术的崛起,城市轨道交通运维管理的智能化转型已成为业界关注的焦点与竞相探索的课题。2020年3月,中国城市轨道交通协会颁布的《智慧城轨发展纲要》进一步指明了方向,强调将新兴信息技术与城市轨道交通深度融合,加速信息化进程,构建智能系统,打造智慧城轨生态,为交通强国战略注入强劲动力,需要依托大数据、物联网及远程办公技术,深入探索并构建城市轨道交通供电系统的智能运维体系。
一、供电运维现状分析
当前,国内城市轨道交通运维体系主要依托于计划性维修与故障响应式维修两大模式,而供电系统的运维管理正处于由传统模式向智能化转型的关键过渡阶段。在北京、上海、深圳、南京等国内领先城市,多家地铁运营企业单位已在通信、供电、机电设备等多个领域,成功构建起自主维修与外包维修相结合的成熟模式。当前,这些单位正积极拥抱智能化、信息化的浪潮,加速推进运营管理系统的升级与转型,力求在智能运维领域取得突破性进展,这些地铁运营单位不仅持续优化既有维修模式,确保其高效稳定运行,还积极探索并引入先进的智能化技术与管理理念,如大数据分析、物联网应用、远程监控等,以实现对运维过程的精细化管理与智能化决策支持。此举旨在通过技术手段提升运维效率,降低运营成本,同时增强系统的可靠性与安全性,为乘客提供更加优质、便捷的出行服务[1]。
(一)城市轨道交通供电体系
该体系是城市轨道交通运行维护的核心之一,涵盖变电所、接触网等,以保障各子系统电力供需稳定。传统运维依赖人工巡检、预防性检修与应急响应,随市场需求变化,传统模式响应慢、效率低、成本高,难以满足行业发展,又因设备分布广、数量大、操作频,面临成本剧增困境。因此,运维现场亟需创立智能化、信息化的运维新模式,利用现代技术进行设备状态的实时监测、智能分析与预测维护,以应对设备分布散、数量多等挑战。此模式将提升运维效率、降低运维成本、落实精准管理,推动供电系统运维向高效、精准、经济方向发展,满足城市轨道交通行业智能化需求。
(二)现有智能运维技术
近年来,中国城市轨道交通在北京、广州、深圳等地引领智能运维创新,自动化信息化水平显著提升,智能化覆盖率超80%。但当前智能运维多专注于通信、信号、电力等子系统独立建设,如广州地铁信号通信智能化,深圳地铁电梯自动扶梯智能运维。各子系统独立探索,缺乏统一综合管理平台,跨系统数据流通、信息共享及资源优化配置标准不足,影响整体效能。智能装备制造业抓住机遇,推出轨道几何检测、智能巡检无人机等创新产品,与运维平台深度集成,减少人工依赖,提升智能化与效率。未来,随着技术标准趋同与跨系统整合加速,城市轨道交通智能运维将向一体化、高效能发展,促进资源优化配置,提高运维响应速度与效率,为城市公共交通可持续发展提供强大支撑,智能运维体系的不断完善,将助力构建更安全、高效、绿色的城市轨道交通网络[2]。
(三) 传统供电运维模式和智能运维技术对比分析
城市轨道交通运营网络庞大复杂,对安全、成本及效率提出挑战,特别是供电系统运维备受关注。传统与智能运维技术差异显著,智能运维以高效检修、精准定位及综合效益等优势而倍受青睐。目前,我国轨道交通网络覆盖广,总里程超万公里,地铁占大半,运维市场前景广阔。开发供电智能运维系统是抢占市场、提升竞争力的关键,也是顺应智能化趋势、推动运维模式转型的必然。加强智能运维系统研究与应用,对保障城市轨道交通安全、高效、可持续发展具有重要意义,是行业转型升级的必由之路。
二、供电智能运维系统
在过往的供电系统运维管理实践中,普遍面临着纸质记录繁琐、监测数据不全面、数据价值挖掘不足、系统间孤立运作、故障定位精度欠佳以及应急响应机制低效等瓶颈问题。传统的人工密集型运维模式,在面对当前对设备连续稳定运行与故障即时处置的高标准需求时,已无法满足要求。因此,亟需借助智能化技术的革新力量,以破解传统运维模式的效率低下、成本高昂及安全隐患突出的难题[3]。
(一)系统目标
供电智能运维系统是集标准化与智能化于一体的管理平台,核心在于安全生产与集中化管理,提高标准化管理效率,降低人为错误。系统平台功能全面,覆盖设备监测、人员管理、作业台本、物资管理等,实现“人、机、料”全方位管理。该系统集成智能巡检装备、高精度传感器与统一数据接口,推动运维智能化、自动化,构建标准化设备管理体系与数据中心,全面监测关键参数,精准捕捉、存储、分析及处理设备状态,提升巡检效率与准确性,强化设备与运营联系,为精准、预见性检修策略打基础,供电智能运维系统不仅提升运维管理精细化与高效化,还引领城市轨道交通向全面智能运维迈进,是行业转型升级的关键,此举不仅推动了运维管理向智能化、自动化的深度迈进,也为城市轨道交通领域全面实现智能运维管理指明了方向。
(二)系统功能设计
系统功能由多层构建。其中,系统应用层作为资源调度核心,集成用户权限、设备全周期管理、物料调配、检修优化、故障智能诊断与记录、绩效统计等功能,直接影响智能运维效能。展示层汇总关键信息,助力集中监控与决策,提升管理效率与响应速度。故障管理方面,系统细致分类故障,建立详尽档案,支持统计分析与智能预判,减少故障发生。设备管理模块整合设备信息,实时监控状态,评估性能,为维护与检修提供数据支持,确保设备高效运行。同时,物料管理模块与检修计划紧密配合,精准配置物料,实时更新库存,保障检修顺畅进行。这些模块协同工作,形成高效运维体系,为城市轨道交通的可持续发展提供坚实保障[4]。
结语
由于城市轨道交通系统正加速与前沿科技的深度融合趋势,智能运维不仅成为该领域发展的必然路径,更是保障其安全、高效、可持续运行的关键所在。本平台所设计的供电运维系统,凭借其丰富的数据接口类型与强大的兼容性,实现了对城市轨道交通运维活动的全面整合与统一管理,为轨道交通系统的安全稳定运行筑起了坚实的防线,确保了其运营的安全性、有序性及高效性[5]。
参考文献
[1] 马正强.智能运维对城市轨道交通运营维护提质增效的可行性研究[J].流体测量与控制,2021(3):47-50.
[2] 郭泽阔,贺莉娜,王璐.城市轨道交通车辆智能运维系统的建设方案[J].城市轨道交通研究,2022(6):176-181.
[3] 孙有为,弓敏,张霞,等.基于大数据的城市轨道交通运维信息化技术应用[J].技术与市场,2021(9):68-69.
[4] 方俊,乔素华,谯都督.城市轨道交通智能运维现状分析及发展建议[J].铁路技术创新,2022(3):54-59.
[5] 白丽,王石生,姚湘静,等.城市轨道交通综合智能运维平台研究与设计[J].铁路计算机应用,2020(11):62-65.
基金课题项目编号:2022KTSCX257,KZ-B-07-24-275