遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在新能源公交客車機(jī)務(wù)維保管理中的應(yīng)用

摘要：隨著基于CAN總線技術(shù)的車輛運(yùn)行狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在新能源公交客車上的成熟應(yīng)用，城市公交運(yùn)營(yíng)公司及維修廠在對(duì)新能源車輛運(yùn)行狀況分析的同時(shí)，可及時(shí)規(guī)范的開展公交車輛各級(jí)維護(hù)保養(yǎng)，確保車輛安全高效運(yùn)行。文章指出了遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在公交車輛機(jī)務(wù)信息化管理、維修保養(yǎng)信息化、安全管理等多方面應(yīng)用的情況及不足。

關(guān)鍵詞： 新能源客車 遠(yuǎn)程監(jiān)控 車輛維保

0. 引言

純電動(dòng)、混合動(dòng)力客車及燃料電池客車等新能源車輛在城市公交客車中的運(yùn)用已越來(lái)越普遍，信息化、智能化已成趨勢(shì)。但公交車輛在服務(wù)運(yùn)營(yíng)、安全管理、機(jī)務(wù)系統(tǒng)工作方面的信息化水平還較為落后，大量的維保相關(guān)工作還停留在較為原始的紙質(zhì)單據(jù)填寫流轉(zhuǎn)。在公交車輛的機(jī)務(wù)維修方面，很大一部分維修工作是在故障已經(jīng)發(fā)生后才進(jìn)行維修，沒(méi)有一種超前的故障預(yù)判能力;在故障處理中，維修員工之間的經(jīng)驗(yàn)和技能水平的差異也導(dǎo)致故障的處理不盡相同，所費(fèi)工時(shí)不盡相同。此外，車輛維修電子檔案建立、人員、零部件供應(yīng)商管理等諸多方面還亟待提升。

《交通運(yùn)輸部關(guān)于加快推進(jìn)“重點(diǎn)運(yùn)輸過(guò)程監(jiān)控管理服務(wù)示范系統(tǒng)工程”實(shí)施工作的通知》中已明確要求所有“兩客一?！避囕v按照要求安裝衛(wèi)星定位裝置，全國(guó)各省級(jí)監(jiān)管平臺(tái)及各類企業(yè)監(jiān)控平臺(tái)都已接入了重點(diǎn)營(yíng)運(yùn)車輛聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控系統(tǒng)，對(duì)“兩客一?！避囕v實(shí)施聯(lián)合監(jiān)管，其中就包含了城市公交客車的運(yùn)營(yíng)監(jiān)控。而該系統(tǒng)的監(jiān)控僅僅是以GPS定位、4G視頻監(jiān)控為基礎(chǔ)對(duì)車輛的運(yùn)行軌跡、超速、駕駛?cè)藛T安全駕駛等行為進(jìn)行初級(jí)階段監(jiān)控。國(guó)家相關(guān)部門也組織實(shí)施了新能源汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新工程項(xiàng)目并要求，所有新能源車輛須加裝遠(yuǎn)程信息診斷系統(tǒng)進(jìn)行車輛安全狀態(tài)的監(jiān)控。伴隨著CAN總線系統(tǒng)在公交客車上日趨成熟的應(yīng)用，基于CAN總線數(shù)據(jù)采集的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在車輛維修機(jī)務(wù)管理中發(fā)揮的作用逐步凸顯，但基于開發(fā)平臺(tái)的不同，在推廣使用的過(guò)程中還有更高的提升空間。

1. 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在公交機(jī)務(wù)管理中的應(yīng)用情況

1.1國(guó)內(nèi)外新能源車輛遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)情況

新能源車輛遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在汽車工業(yè)發(fā)達(dá)的美國(guó)、日本、德國(guó)早已成熟應(yīng)用。在國(guó)內(nèi)高校和企業(yè)中多有研究，并逐步推廣開來(lái)，如2004 年北京交通大學(xué)等單位開發(fā)且試運(yùn)行了公交電動(dòng)汽車智能管理系統(tǒng)[1];天津大學(xué)設(shè)計(jì)完成了用于電動(dòng)汽車遠(yuǎn)程監(jiān)控的管理系統(tǒng)并成功試運(yùn)營(yíng);2010年江蘇電力公司設(shè)計(jì)研發(fā)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)[2]，實(shí)現(xiàn)對(duì)基于總線可配的新能源車輛遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)電動(dòng)汽車、充（換）電站的遠(yuǎn)程監(jiān)控;安凱汽車公司開發(fā)完成遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的終端，并可以采集到大客車各項(xiàng)參數(shù)等。上述研究都是在車輛制造研發(fā)前端，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)應(yīng)用也是在主機(jī)廠或?qū)嶒?yàn)室，在車輛使用機(jī)務(wù)管理中的應(yīng)用還相對(duì)較少。

1.2 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在城市公交新能源客車上使用情況

重慶公交集團(tuán)兩江公交公司試運(yùn)行的某公司開發(fā)的基于CAN總線的新能源客車遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)則主要用于車輛遠(yuǎn)程監(jiān)控、車輛使用管理、駕駛員規(guī)范操作行為、遠(yuǎn)程診斷及故障管理，車輛電池、電機(jī)、電控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)分析整理回傳平臺(tái)，具體功能包括車輛定位、行駛狀態(tài)監(jiān)控、歷史軌跡回放、ECU數(shù)據(jù)監(jiān)控、遠(yuǎn)程故障診斷、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與析、設(shè)定與報(bào)警等。機(jī)務(wù)管理人員通過(guò)打開聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)，手機(jī)APP軟件可以實(shí)時(shí)查看和回放車輛的運(yùn)行信息，并通過(guò)安裝在個(gè)人計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)分析軟件包、遠(yuǎn)程故障診斷軟件包、在線地圖及糾偏軟件包、駕駛行為分析軟件包和車輛發(fā)動(dòng)機(jī)工況分析軟件包等工具包對(duì)新能源車輛數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控分析并發(fā)布數(shù)據(jù)分析報(bào)告。新能源汽車技術(shù)的快速發(fā)展及車輛網(wǎng)絡(luò)化、智能化的程度越來(lái)越高，這對(duì)城市公交客車運(yùn)營(yíng)機(jī)務(wù)管理、安全使用管理提出了新的挑戰(zhàn)，但同時(shí)也給信息化管理提供了基本技術(shù)條件。

2. 新能源公交客車監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行方案

基于CAN總線技術(shù)的新能源車輛遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)主要是通過(guò)車載數(shù)據(jù)采集終端將車輛運(yùn)行工況及“三電”系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)及時(shí)采集，主要包括大總成部件運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)、電機(jī)、電池、電控的實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過(guò)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)不間斷的將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控平臺(tái)上。相關(guān)功能的實(shí)現(xiàn)與GPS定位技術(shù)、GPRS數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、CAN總線數(shù)據(jù)采集分析技術(shù)的緊密相關(guān)。

當(dāng)前使用的所有車輛上，都有較為完備的基于排放性能、故障對(duì)比檢測(cè)等各項(xiàng)數(shù)據(jù)采集的自診斷系統(tǒng)。車載電腦會(huì)將一些超出標(biāo)準(zhǔn)范圍的信息存儲(chǔ)起來(lái)，用專用或通用的儀器都可將其顯示出來(lái)。對(duì)特殊的故障還會(huì)通過(guò)儀表盤顯示裝置將其顯示出來(lái)以提醒駕駛員，還有部分功能故障將導(dǎo)致啟動(dòng)車輛保護(hù)功能，或稱為跛行回家模式。借助現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)技術(shù)和CAN總線技術(shù)，對(duì)新能源車輛的運(yùn)行技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行信號(hào)采集、數(shù)據(jù)處理及通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)新能源車輛的智能控制及實(shí)時(shí)控制，并以大數(shù)據(jù)分析結(jié)果來(lái)指導(dǎo)車輛維修與保養(yǎng)的體系，從而改變車輛保養(yǎng)與維修的人工分配、技能組成、材料成本分配方式，提高車輛機(jī)務(wù)維修、保養(yǎng)的信息化水平，駕駛?cè)藛T規(guī)范操作車輛，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛及部件的整個(gè)生命周期管理。

對(duì)新能源混合動(dòng)力汽車實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)完成車輛實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)的采集、發(fā)送、服務(wù)器和客戶端的數(shù)據(jù)處理及顯示功能的實(shí)現(xiàn)都需要在車輛上安裝一個(gè)具備GPS模塊、GPRS模塊和CAN總線模塊的車載智能信息終端系統(tǒng)，車載終端通過(guò)CAN總線接口與車輛的CAN總線網(wǎng)絡(luò)建立連接，負(fù)責(zé)采集新能源車輛的電機(jī)、電池和電控系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)工況等相關(guān)數(shù)據(jù)，車載終端的內(nèi)置網(wǎng)關(guān)按照標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議轉(zhuǎn)換機(jī)制將數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)上傳到Internet網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，同時(shí)GPS模塊上傳車輛的位置信息。監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行圖示如下：

3、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在新能源公交客車維保中作用

3.1故障預(yù)警、維保系統(tǒng)的閉環(huán)管理

新能源車輛預(yù)警功能針對(duì)車輛故障從事后維修轉(zhuǎn)變?yōu)槭虑邦A(yù)警，降低車輛故障發(fā)生率，提高車輛運(yùn)行時(shí)間，節(jié)約維修成本并減少踏班。在機(jī)務(wù)保修中對(duì)車輛故障預(yù)警處理結(jié)果的跟蹤與管理，保證車輛發(fā)生預(yù)警能夠及時(shí)處理從而降低安全隱患。將監(jiān)控平臺(tái)和車輛的機(jī)務(wù)維保功能整合后，新能源車輛機(jī)務(wù)板塊將形成從車輛故障預(yù)警到機(jī)務(wù)維保的管理閉環(huán)。

3.2 提高機(jī)務(wù)維保信息錄入與傳遞的及時(shí)性、真實(shí)性、完整性

遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)主要是采用時(shí)間管理的模式，對(duì)某一輛車的維護(hù)中，前一個(gè)工作環(huán)節(jié)如果信息錄入不及時(shí)、不真實(shí)、不完整或不及時(shí)，后一個(gè)工作環(huán)節(jié)的人員將無(wú)法開展工作，從而促使每一個(gè)環(huán)節(jié)上的人員必須將信息及時(shí)的、真實(shí)的、完整的錄入，進(jìn)而杜絕了現(xiàn)有工作中出現(xiàn)的維修人員為了考核指標(biāo)有意將傳統(tǒng)單據(jù)上的信息篡改、遺棄等現(xiàn)象。

3.3提高機(jī)務(wù)工作及管理的效率

遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)提高車輛機(jī)務(wù)工作的效率方面有很大的提示，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)填報(bào)測(cè)試，在理想狀態(tài)下，對(duì)車輛小修，單據(jù)錄入平均效率至少提高60%，同時(shí)對(duì)保養(yǎng)維護(hù)部分效率提高70%以上，隨著相關(guān)人員對(duì)系統(tǒng)越來(lái)越熟悉，時(shí)間還會(huì)進(jìn)一步縮短，效率還會(huì)進(jìn)一步提升。在機(jī)務(wù)管理中，需要的統(tǒng)計(jì)報(bào)表只需點(diǎn)擊幾次頁(yè)面就能得到，并且能夠根據(jù)管理的需要定制個(gè)性化統(tǒng)計(jì)表格，從而提高管理的效率。

3.4 彌補(bǔ)技工之間技能水平差異

維修機(jī)務(wù)管理中應(yīng)用監(jiān)控系統(tǒng)以后，隨著操作人員維修作業(yè)錄入系統(tǒng)應(yīng)用的次數(shù)增多，維修輔助功能越來(lái)越強(qiáng)大，技工維修故障時(shí)從原來(lái)對(duì)自身維修經(jīng)驗(yàn)的依賴，變?yōu)榭闪炕木S修輔助提示處理，提高維修效率，彌補(bǔ)技工之間技能水平差異，提升全部技工的專業(yè)素質(zhì)。

3.5 提高維保質(zhì)量和效率

遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)采集車輛實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，并通過(guò)計(jì)算機(jī)替代人工對(duì)車輛的部分故障的診斷工作，降低工作量，減少重復(fù)、冗余、低效的故障排查時(shí)間，降低車輛維保時(shí)間和成本。通過(guò)提高機(jī)務(wù)維保信息錄入與傳遞的及時(shí)性、真實(shí)性、完整性，杜絕了數(shù)據(jù)篡改與遺棄現(xiàn)象，管理者通過(guò)系統(tǒng)給出真實(shí)的考核數(shù)據(jù)，加強(qiáng)技工管理，提高維保質(zhì)量。

3.6 對(duì)運(yùn)營(yíng)車輛的生命周期管理

通過(guò)CAN總線數(shù)據(jù)的采集應(yīng)用，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐源髷?shù)據(jù)分析結(jié)果來(lái)指導(dǎo)車輛維修與保養(yǎng)的體系，從而改變車輛保養(yǎng)與維修的人工分配、技能組成、材料成本分配方式，提高車輛機(jī)務(wù)維修、保養(yǎng)的信息化水平，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛及部件的整個(gè)生命周期管理。

3.7對(duì)駕駛員駕駛行為的分析

通過(guò)車輛CAN數(shù)據(jù)對(duì)行車安全、駕駛安全進(jìn)行分析，有助于對(duì)安全事故的原因分析，從而吸取經(jīng)驗(yàn)，降低該類事故的發(fā)生率，并對(duì)車輛夜間防盜、異常啟動(dòng)檢測(cè)并報(bào)警。規(guī)范駕駛員行為，根據(jù)分析結(jié)果對(duì)駕駛員的駕駛行為向優(yōu)秀方面引導(dǎo)和培訓(xùn)，提升乘客乘坐舒適度，降低因駕駛行為導(dǎo)致的車輛故障、交通事故的幾率，有效降低能耗。

4.遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)城市公交客車上的使用狀況及問(wèn)題分析

大部分新能源汽車監(jiān)控是在電腦上Web 瀏覽器來(lái)監(jiān)控電動(dòng)汽車的運(yùn)行狀況，方式單一，無(wú)法隨時(shí)檢查運(yùn)營(yíng)車輛之前的狀況。車輛機(jī)務(wù)維保平臺(tái)與遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)還不能很好的結(jié)合，對(duì)新能源公交車輛的狀態(tài)數(shù)據(jù)管理缺少分析。

當(dāng)新能源公交車輛的數(shù)據(jù)增多時(shí)，服務(wù)器端的數(shù)據(jù)庫(kù)的性能會(huì)大大減少，影響數(shù)據(jù)庫(kù)處理數(shù)據(jù)的效果，降低數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行速度和占用率，所以要優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)的性能，提高整個(gè)系統(tǒng)的處理和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的能力。

針對(duì)新能源汽車的故障診斷，不能判斷產(chǎn)生故障的部位和嚴(yán)重程度，會(huì)造成不能及時(shí)對(duì)新能源車輛進(jìn)行保養(yǎng)，還不能保障新能源汽車在駕駛過(guò)程中的安全性。

5、小結(jié)及展望

遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在新能源車輛機(jī)務(wù)管理中的應(yīng)用，重點(diǎn)在于通過(guò)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的有效處理，能夠做出相應(yīng)的分析模型。如電池組的檢測(cè)要點(diǎn)而言，應(yīng)該主要分析其電池組、傳感器、冷卻系統(tǒng)、輔助電池等。其中電池的冷卻系統(tǒng)主要值得是由風(fēng)扇、溫度傳感器等部件所組成的系統(tǒng)，能夠隨時(shí)對(duì)進(jìn)氣口的溫度進(jìn)行詳細(xì)的檢測(cè)，一旦數(shù)值不正常，超過(guò)常規(guī)值，系統(tǒng)就能自動(dòng)的啟動(dòng)冷卻風(fēng)扇，以避免故障的發(fā)生，對(duì)電池壽命產(chǎn)生影響，這個(gè)過(guò)程既要監(jiān)控電池組的整體數(shù)據(jù)，還要同時(shí)要監(jiān)控電池單體的充放電性能變化，關(guān)鍵點(diǎn)在于二者與電池控制系統(tǒng)的故障關(guān)系，能夠找到其核心點(diǎn)，給機(jī)務(wù)維修管理提供決策依據(jù)。

遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在對(duì)車輛今后發(fā)展運(yùn)用的難點(diǎn)在于要能夠?qū)?shù)據(jù)處理做二次程序開發(fā)，在檢測(cè)到大量數(shù)據(jù)的同時(shí)，直接將數(shù)據(jù)分析模型轉(zhuǎn)化為曲線走勢(shì)圖，可以直觀監(jiān)控。其次還要能生成重要的數(shù)據(jù)報(bào)表，按照機(jī)務(wù)工作特點(diǎn)，做到維保工作全流程記錄，無(wú)紙化辦公，精準(zhǔn)化管理，多維度統(tǒng)計(jì)分析等效果，對(duì)于降低機(jī)務(wù)成本拿出有力的數(shù)據(jù)支撐與有效的管理工具。

參考文獻(xiàn)

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張睿 男，漢族，籍貫：甘肅.永昌 ，1983年11月生， 重慶公共運(yùn)輸職業(yè)學(xué)院汽車工程系，職稱：講師/工程師 ?碩士，研究方向：汽車運(yùn)用與維護(hù)、交通運(yùn)輸安全。