嘗試性分析城市軌道交通供電系統(tǒng)的智能運維方案

張中東

蘇州市軌道交通集團有限公司運營分公司 江蘇 蘇州 215000

前言：伴隨著我國城市軌道交通基礎(chǔ)設(shè)施投入的不斷增大，如今越來越多的城市有了完善的軌道交通系統(tǒng)與組織?？土髁康脑黾訉囕v運行安全提出了更高的要求。交通供電系統(tǒng)在此過程中扮演著十分特殊的角色。供電系統(tǒng)的檢修勢必會影響到線上軌道交通列車的運行。為了減少影響，讓軌道交通組織能夠發(fā)揮自己的實際效益。

一、城市軌道交通供電系統(tǒng)的構(gòu)成

從城市軌道交通系統(tǒng)的供電組織結(jié)構(gòu)來看，其主要包括下面幾個內(nèi)容。首先是變電所，這里的變電所包括降壓變電所和牽引變電所。隨后是動力電纜，最后是電力監(jiān)控和接觸網(wǎng)這些系統(tǒng)。只有在供電系統(tǒng)正常、穩(wěn)定、可靠的運行支持下，軌道交通才能夠保障自己的安全。

二、傳統(tǒng)城市軌道交通供電系統(tǒng)運維方案問題

由于軌道交通在運營過程中有著很多要求，比如成本變化、維護頻率和頻次、設(shè)備分布廣泛、有著很多的專業(yè)技術(shù)、復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境。所以使用傳統(tǒng)事后檢修和定期檢查的方式顯然無法應(yīng)對和滿足可持續(xù)發(fā)展要求。為了保障地鐵組織能夠穩(wěn)定、可靠、安全的運行，就需要參照曾是軌道交通系統(tǒng)組成、運營、維修條件，做好當(dāng)前國內(nèi)城市軌道交通系統(tǒng)的供電組織維護狀態(tài)分析。并根據(jù)實際條件匹配合適、全新的管理辦法[1]。對此就需要打造信息化運維平臺，提高運維質(zhì)量和效果。

從傳統(tǒng)運維模式的方法和特征可以看到的是，傳統(tǒng)運維模式有這樣幾點需要改進和調(diào)整。

首先欠維護和過維護，也就是維護數(shù)量和維護質(zhì)量不匹配。其次管理效率低，即管理質(zhì)量不足以支撐有效管理[2]。最后生產(chǎn)計劃的編制十分單一，考慮不全面。在實踐中難以應(yīng)對各種突發(fā)事件，維護質(zhì)量差。

從過去行業(yè)的管理經(jīng)驗角度來看，為了改變上述問題就需要應(yīng)用先進、現(xiàn)代化的理念，比如人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術(shù)。借助這些技術(shù)力量的支持，打造智能運維管理平臺，保障運維管理有效性，實現(xiàn)供電系統(tǒng)、供電設(shè)備全流程、全方位有效管理。

三、供電系統(tǒng)智能運維方案研究

（一）智能運維系統(tǒng)

要打造智能運維管理系統(tǒng)和平臺，使用智能平臺關(guān)聯(lián)和共享所有需要用到的數(shù)據(jù)。利用設(shè)備的生產(chǎn)管理需要和監(jiān)控數(shù)據(jù)條件生成作業(yè)要求、作業(yè)資源[3]。隨后搭配高科技設(shè)備，比如手持終端進行巡邏，做好生產(chǎn)過程的詳細記錄和監(jiān)控工作。用巡視過程得到的記錄結(jié)果為供電系統(tǒng)有效維護、有效運行提供支持與幫助。

這里所說到的各種共享數(shù)據(jù)指的就是生產(chǎn)管理、設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)詳細如下。綜合監(jiān)控過程中，系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生的數(shù)據(jù)變化，比如自動化系統(tǒng)運行故障信息的統(tǒng)計結(jié)果和歷史記錄。除此之外生產(chǎn)管理過程中出現(xiàn)的各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)，包括供電系統(tǒng)的設(shè)備維護記錄、養(yǎng)護數(shù)據(jù)、年季月數(shù)據(jù)資料。生產(chǎn)環(huán)節(jié)用到的各種數(shù)據(jù)包括作業(yè)標準、圖紙資料、操作流程、操作要求。另外還包括生產(chǎn)環(huán)節(jié)的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)。比如生產(chǎn)人員的工作經(jīng)驗、資質(zhì)和所用生產(chǎn)設(shè)備器具的數(shù)據(jù)材料、設(shè)備檢測樣本數(shù)據(jù)。

通過提升與改進生產(chǎn)管理的辦法，使用智能運維平臺獲取設(shè)備全過程運行狀態(tài)與生命周期狀況。利用智能運維平臺對歷史資料、歷史數(shù)據(jù)進行自動化分析能夠達成下述目的。

首先在利用了智能運維平臺以后，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)二者相互循環(huán)，完成了業(yè)務(wù)邏輯的循環(huán)，能夠及時、自動的統(tǒng)計工時、物資庫存、設(shè)備履歷。其次故障預(yù)警SCADA系統(tǒng)，有效分析生產(chǎn)計劃、故障情況。并將這些資料記錄和整合在一起，自動分類，生成設(shè)備差異數(shù)據(jù)和維修要求。最后利用標準化數(shù)據(jù)進行分析，為這些已經(jīng)故障了的設(shè)備匹配有效應(yīng)對預(yù)案。并且還能夠根據(jù)故障的情況分析設(shè)備、專業(yè)、地點圖紙要求，為維修匹配合適的故障專家解決辦法和思路。

（二）供電系統(tǒng)智能運維平臺構(gòu)成

智能運維平臺可以實時在線檢測系統(tǒng)內(nèi)部的所有設(shè)備和所有數(shù)據(jù)，并完成這些數(shù)據(jù)的有效處理和傳輸，為后續(xù)的管理工作提供智能分析、智能處理、智能診斷、智能研究。智能平臺的使用可以自動修正設(shè)備的生產(chǎn)計劃、運行計劃，調(diào)整監(jiān)控數(shù)據(jù)，完成對各種故障設(shè)備、重點設(shè)備的差異化維護、維修。智能設(shè)備能夠保障所有涉及到生產(chǎn)環(huán)節(jié)的要素得到有效處理，保障合格性，比如生產(chǎn)流程、作業(yè)流程、所用材料、生產(chǎn)儀器設(shè)備、工作人員。在這些條件滿足穩(wěn)定生產(chǎn)要求以后，才能夠最大化體現(xiàn)生產(chǎn)價值、管理價值。

通過對各種故障進行預(yù)處理和預(yù)分析。智能平臺能夠使用多種接口連接各種各樣的終端設(shè)備、巡檢設(shè)備。數(shù)字化現(xiàn)場層作業(yè)，保障和體現(xiàn)了作業(yè)效率和作業(yè)價值。

智能運維平臺由三個主層構(gòu)成包括操作層、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)采集。另外這三個層下面又包括很多子層。比如操作層下面還包括數(shù)據(jù)中心、維修中心、人事管理、綜合管理、任務(wù)池等等。現(xiàn)場工程師和檢修人員可以利用這些技術(shù)和資源進行操作。

其中任務(wù)池的作用在于設(shè)定權(quán)限，現(xiàn)場工作可以靠任務(wù)池的支持發(fā)起、審批、核準任務(wù)。另外生產(chǎn)人員和技術(shù)人員也可以利用任務(wù)池檢查任務(wù)情況。綜合管理的作用在于存儲生產(chǎn)環(huán)節(jié)所用到的所有物料信息，包括生產(chǎn)工器具、設(shè)備資料、圖紙資料。利用自動分析的方式獲知元素合格性、合理性比如工具具合格器檢驗、生產(chǎn)文件的管理、備用品儲備情況分析。人事管理作用為記錄所有生產(chǎn)人員的作業(yè)證明和教育情況，包括各種特種作業(yè)證持證狀況。如果臨近失效期則系統(tǒng)自動報警提醒工作人員考取新的證書。維修中心能夠記錄設(shè)備的維修履歷，為其匹配技術(shù)參數(shù)。數(shù)據(jù)中心當(dāng)中記錄了供電系統(tǒng)的狀況，包括各種故障的資料、問題處理辦法。智能運維平臺能夠為廠家、軌道交通公司提供很大的管理便利和維護支持。

結(jié)語:在智能運維平臺的支持下，如今城市軌道交通系統(tǒng)變得越發(fā)穩(wěn)定和安全，設(shè)備運行維護變得十分準確、智能，提高了安全性，可以滿足供電系統(tǒng)高品質(zhì)、高維護質(zhì)量的需要。