基于城軌云的城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)維修管理子系統(tǒng)設(shè)計(jì)

引言

綜合監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)與相關(guān)系統(tǒng)的接口,接收車站環(huán)控、水泵、電扶梯、BAS等機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備上傳的設(shè)備運(yùn)維信息,并根據(jù)設(shè)備專業(yè)的運(yùn)維管理需求,在車站、段場(chǎng)或中央設(shè)置運(yùn)維終端,提供集中的設(shè)備運(yùn)維狀態(tài)監(jiān)視和綜合監(jiān)控系統(tǒng)自身運(yùn)維診斷監(jiān)測(cè)等相關(guān)運(yùn)維管理功能,并具有故障統(tǒng)計(jì)、打印等功能,方便設(shè)備維護(hù),幫助運(yùn)營(yíng)維修人員更方便、高效地完成維修工作。

1維修管理模式

維修調(diào)度根據(jù)綜合監(jiān)控系統(tǒng)及相關(guān)子系統(tǒng)設(shè)備故障信息的嚴(yán)重程度,安排自動(dòng)化維修工區(qū)各種臨時(shí)搶修計(jì)劃:自動(dòng)化維修工區(qū)設(shè)置維修值班瘦客戶機(jī),負(fù)責(zé)監(jiān)視本系統(tǒng)的設(shè)備狀態(tài),發(fā)現(xiàn)故障后基于故障診斷工具確定故障位置,然后派維修人員前往現(xiàn)場(chǎng)維修。

2維修管理子系統(tǒng)構(gòu)成

2.1硬件構(gòu)成

維修管理子系統(tǒng)由城軌云提供云資源,主要由1套維修管理虛擬機(jī)、5套云桌面、2套打印機(jī)、5套維修管理便攜式計(jì)算機(jī)等組成,其中存儲(chǔ)由云平臺(tái)FCSAN存儲(chǔ)提供。在全線自動(dòng)化維修工區(qū)設(shè)置1套維修工區(qū)瘦客戶機(jī)和1套打印機(jī)。維修管理子系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。

2.2軟件構(gòu)成

維修管理子系統(tǒng)基于B/S架構(gòu),結(jié)合綜合監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的智能維護(hù)和維修功能,主要功能模塊包括:集中告警模塊、設(shè)備管理模塊、在線監(jiān)測(cè)模塊、故障回溯模塊、故障預(yù)警模塊、統(tǒng)計(jì)分析模塊、自診斷模塊。

維修管理子系統(tǒng)軟件遵循以下原則:(1）系統(tǒng)的易用性。遵循易用原則,操作界面友好,具有易懂的提示信息,并支持健全的用戶驗(yàn)證機(jī)制,保證系統(tǒng)訪問(wèn)安全性。(2）系統(tǒng)的可拓展性。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),充分保證系統(tǒng)的靈活性和可拓展性。（3）系統(tǒng)的兼容性。系統(tǒng)兼容各主流操作系統(tǒng),可跨平臺(tái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的搭建和部署。(4）系統(tǒng)的智能性。充分使用設(shè)備的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行人工智能分析,科學(xué)預(yù)測(cè)故障。（5）系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的先進(jìn)化。采用先進(jìn)的技術(shù)框架以保證系統(tǒng)的健壯性。（6）系統(tǒng)運(yùn)行的高效性。有周密的歷史數(shù)據(jù)處理機(jī)制,保證系統(tǒng)在大數(shù)據(jù)量的情況下高效運(yùn)行,保證系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)能夠長(zhǎng)期存放以備查詢分析。

3維修管理子系統(tǒng)功能

3.1集中告警

集中告警包含對(duì)綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備、供電設(shè)備、變頻器、應(yīng)急照明電源、通風(fēng)空調(diào)、給排水設(shè)備、自動(dòng)扶梯、電力監(jiān)控設(shè)備、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)備、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控設(shè)備、門(mén)禁設(shè)備、站臺(tái)門(mén)設(shè)備、防淹門(mén)設(shè)備等的告警實(shí)時(shí)展示,展示內(nèi)容包括設(shè)備編號(hào)、設(shè)備名稱、專業(yè)、類型、車站、設(shè)備位置、告警點(diǎn)位、告警描述、告警時(shí)間、告警級(jí)別、告警狀態(tài):具有分專業(yè)實(shí)現(xiàn)對(duì)全線各類機(jī)電設(shè)備及電力設(shè)備監(jiān)控的復(fù)示功能:能定位故障:能夠?qū)收蠄?bào)警進(jìn)行分類,以不同方式顯示:有基于地理位置分布的設(shè)備故障顯示圖:能自動(dòng)生成故障統(tǒng)計(jì)報(bào)表。

集中告警的流程:開(kāi)始一實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備一設(shè)備告警(如未告警則回到“實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備"環(huán)節(jié)）一顯示設(shè)備告警信息二告警確認(rèn)并關(guān)閉告警二結(jié)束。

3.2設(shè)備管理

設(shè)備管理是圍繞地鐵設(shè)備全生命周期,記錄和維護(hù)設(shè)備基本信息的管理模塊,包括對(duì)設(shè)備基本信息的錄入、新增、刪除和更新的操作,是智能運(yùn)營(yíng)維護(hù)系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分。設(shè)備基本信息應(yīng)盡可能全面且準(zhǔn)確地涵蓋設(shè)備的技術(shù)參數(shù)、投入及運(yùn)行狀態(tài)、位置分布、管理負(fù)責(zé)部門(mén)和供貨商情況,為了解和維修設(shè)備提供數(shù)據(jù)支撐。

設(shè)備的基本信息包括:設(shè)備編號(hào)、設(shè)備名稱、設(shè)備專業(yè)、設(shè)備類型、設(shè)備位置、設(shè)備分類、規(guī)格、重量、功率、單位、采購(gòu)日期、投用日期、供應(yīng)商信息、品牌、出廠編號(hào)、生產(chǎn)日期、出廠日期、設(shè)備外觀和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息。

設(shè)備外觀除了設(shè)備的2D圖片展示,也可依托于B1M技術(shù),接入設(shè)備三維模型,實(shí)現(xiàn)設(shè)備及其包含主要部件的輕量化三維顯示。

3.3設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視

設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視結(jié)合綜合監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),對(duì)維修管理子系統(tǒng)中的設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行關(guān)聯(lián)和顯示,同時(shí)對(duì)全線提供web訪問(wèn)功能。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視具有及時(shí)性、可靠性和準(zhǔn)確性的特點(diǎn),為維修人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理問(wèn)題提供了依據(jù),能夠保護(hù)地鐵設(shè)備安全,為地鐵安全運(yùn)營(yíng)提供保障。

設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視涵蓋電力監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)和門(mén)禁系統(tǒng)等,對(duì)這些系統(tǒng)所包含的設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

3.4故障回溯

當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí),故障回溯模塊不僅能列出故障發(fā)生的時(shí)間、故障等級(jí)和故障描述,還能結(jié)合故障前后設(shè)備的電流、電壓等A1值,提供這類數(shù)值在單位時(shí)間(單位:min）內(nèi)的變化情況,方便運(yùn)維人員全面了解和分析故障。故障回溯的A1值采用折線圖和儀表盤(pán)等多種可視化形式呈現(xiàn),主要涵蓋的子系統(tǒng)包括電力監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、自動(dòng)售檢票系統(tǒng)和站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)等。

故障回溯的流程:開(kāi)始二查看設(shè)備故障二選擇所需回溯的故障信息二選擇D1、A1點(diǎn)位二選擇回溯時(shí)間段二顯示回溯曲線二結(jié)束。

3.5故障預(yù)警

綜合監(jiān)控系統(tǒng)采集了地鐵日常生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中各種設(shè)備和系統(tǒng)產(chǎn)生的海量的狀態(tài)和操作數(shù)據(jù),智能運(yùn)維系統(tǒng)利用這些采集到的數(shù)據(jù),根據(jù)設(shè)備機(jī)理或利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù),建立設(shè)備故障預(yù)警的規(guī)則或模型。在設(shè)備發(fā)生故障前提前預(yù)知,提供檢修依據(jù),促使檢修向狀態(tài)修轉(zhuǎn)變。

故障預(yù)警不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)備健康狀態(tài)的監(jiān)測(cè),還能指導(dǎo)運(yùn)維人員關(guān)注重點(diǎn)劣化設(shè)備,合理安排維修計(jì)劃,延長(zhǎng)設(shè)備壽命。

故障預(yù)警的流程:開(kāi)始二添加預(yù)警任務(wù)二選擇設(shè)備二選擇預(yù)警模型二設(shè)備預(yù)警監(jiān)測(cè)二設(shè)備預(yù)警(如設(shè)備未預(yù)警則回到"設(shè)備預(yù)警監(jiān)測(cè)"環(huán)節(jié)）二顯示預(yù)警信息二結(jié)束。

3.6統(tǒng)計(jì)分析

統(tǒng)計(jì)分析的主要任務(wù)是統(tǒng)計(jì)設(shè)備的數(shù)量、構(gòu)成、使用程度,以便挖掘設(shè)備的潛力:研究設(shè)備的故障和維修情況,為編制設(shè)備的維修計(jì)劃提供依據(jù):導(dǎo)出統(tǒng)計(jì)報(bào)表。統(tǒng)計(jì)分析主要包括全線設(shè)備構(gòu)成統(tǒng)計(jì)和設(shè)備故障情況統(tǒng)計(jì)。

全線設(shè)備構(gòu)成統(tǒng)計(jì)包括線路站點(diǎn)數(shù)量統(tǒng)計(jì)、各站點(diǎn)設(shè)備數(shù)量統(tǒng)計(jì)、各專業(yè)設(shè)備數(shù)量統(tǒng)計(jì)、在線/離線設(shè)備數(shù)量統(tǒng)計(jì)、A/B/C類型設(shè)備數(shù)量統(tǒng)計(jì)等。

設(shè)備故障情況統(tǒng)計(jì)包括各站點(diǎn)故障設(shè)備總數(shù)統(tǒng)計(jì)、不同專業(yè)下故障設(shè)備數(shù)量統(tǒng)計(jì)、同專業(yè)不同類型下的故障設(shè)備統(tǒng)計(jì)、不同故障類型的設(shè)備數(shù)量統(tǒng)計(jì)、各專業(yè)月/季度/年平均故障個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)等。

3.7綜合監(jiān)控自診斷

自診斷模塊主要針對(duì)綜合監(jiān)控各子系統(tǒng)的接口、數(shù)據(jù)、運(yùn)行硬件環(huán)境、自身軟件模塊進(jìn)行診斷和打分,具體表現(xiàn)在如下方面:收集綜合監(jiān)控系統(tǒng)與各子系統(tǒng)的通信報(bào)文,完成對(duì)報(bào)文的分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)連接情況和各子系統(tǒng)接口的診斷:完成對(duì)綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟件自身的各功能模塊進(jìn)程運(yùn)行情況的監(jiān)測(cè):完成對(duì)綜合監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)備各項(xiàng)指標(biāo)的體檢。

同時(shí),自診斷模塊也能作用于故障定位和維修提議。當(dāng)故障發(fā)生時(shí),自診斷模塊可通過(guò)對(duì)接口數(shù)據(jù)的分析,完成從數(shù)據(jù)傳輸層到應(yīng)用層的診斷,把控設(shè)備可能發(fā)生故障的每一個(gè)節(jié)點(diǎn),快速定位出設(shè)備發(fā)生故障的根本原因。自診斷系統(tǒng)分析出設(shè)備故障的根本原因后,能列出故障的時(shí)間、地點(diǎn)、問(wèn)題描述,并結(jié)合智能運(yùn)營(yíng)維護(hù)系統(tǒng)的故障管理模塊提供有效的解決方法。

綜合監(jiān)控自診斷的流程:開(kāi)始二采集綜合監(jiān)控指標(biāo)信息二分析指標(biāo)數(shù)據(jù)二診斷異常(如診斷非異常則回到"采集綜合監(jiān)控指標(biāo)信息"環(huán)節(jié)）二分析異常原因二顯示異常信息二維護(hù)建議二結(jié)束。

4結(jié)語(yǔ)

綜合監(jiān)控系統(tǒng)維修管理功能以地鐵機(jī)電設(shè)備為中心,通過(guò)對(duì)設(shè)備數(shù)據(jù)的收集,利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,對(duì)設(shè)備的投入使用、智能診斷、故障分析、健康評(píng)估、故障處理、維修保養(yǎng)進(jìn)行智能化的運(yùn)維管理。