地鐵站機電設備的計算機管理研究

楊 宏

（武漢鐵路職業(yè)技術學院 湖北·武漢 430205）

1 地鐵站機電設備的計算機管理現(xiàn)狀

現(xiàn)代地鐵站點機電設備管理建立在計算機技術飛速發(fā)展，并迅速滲透至機械工業(yè)領域的基礎之上。機電技術綜合應用機械技術、計算機與信息技術、系統(tǒng)工程技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術、微電子技術、電力電子技術、接口技術以及軟件編程技術等，以系統(tǒng)理論為基礎，根據(jù)系統(tǒng)功能的目標和優(yōu)化智能組織的目標，從智能、動力、結構以及感覺這四個方面的組成要素以及信息的傳遞與處理出發(fā)，對接口耦合、傳動、能量與信號的轉換、信息通道等進行研究，使得整個系統(tǒng)形成一個“有機綜合體”，并嚴格受控于硬件電路以及軟件程序的電子信號流控制之下；擁有高性能、高質量、高精度、高可靠性、低能耗等眾多優(yōu)點，有著非常高的經濟效益。

盡管現(xiàn)代計算機技術應用于地鐵機電設備管理已經有相當長的一段時間了，但管理工作的信息化水平仍然處于較低的層面。首先，地鐵車輛調度系統(tǒng)系統(tǒng)正在不斷發(fā)展，但各地鐵站點之間相互獨立，缺乏互通性，沒有較好地聯(lián)系在一起；各地鐵站點機電設備的數(shù)據(jù)交換、共享等機制都還未完善，沒有實現(xiàn)地鐵線路全程的信息互通，造成地鐵站點“各管各的”局面。并且，不同線路之間的數(shù)據(jù)分析和處理標準、規(guī)范各有差異，兩個非換乘站之間的地鐵數(shù)據(jù)難以交流與共享，使其難以有效地協(xié)調內部工作。其次，地鐵站點機電設備反饋數(shù)據(jù)重復現(xiàn)象非常突出，如記錄溫度、電壓等運行數(shù)據(jù)的工作日志，相同的數(shù)據(jù)會在不同系統(tǒng)中多次存儲，這不僅會占用系統(tǒng)存儲空間，還會增加工作人員處理的工作量。此外，機電設備管理體系不夠全面，機電設備控制中心的硬件設施以及軟件系統(tǒng)存在一定的缺陷，難以管理較為復雜的機電單元。

2 地鐵站機電設備管理信息化的路徑

2.1 信息化建設目標

地鐵運營企業(yè)的信息化建設，其發(fā)展思路借鑒以往先進的制造業(yè)機電設備的管理思想，依據(jù)地鐵站點的實際情況，開發(fā)契合于自身的管理系統(tǒng)，以計算機軟件系統(tǒng)為機電設備的控制機構，各機電設備為執(zhí)行機構；實現(xiàn)所有機電設備的中央集成管理、各單元并行運行。在某些較為復雜的系統(tǒng)中，可能需要設計較為簡單的“系統(tǒng)單元”，并將單元作為總生產系統(tǒng)的一個“機電產品”，進一步精細化管理。

此外，要根據(jù)實際調查和規(guī)劃來建設集成管理系統(tǒng)的信息中心、數(shù)據(jù)存儲平臺，整合各機電設備的硬件參數(shù)、運行環(huán)境等，建立安裝簡單，管理全面、高效、安全的機電設備管理系統(tǒng)，實現(xiàn)全自動化的管理；同時輔以靈活、彈性的人工決策，不斷提升地鐵站點機電設備的管理效率和質量。

2.2 地鐵信息化建設的原則

從多年的實踐經驗來看，管理信息化建設應遵循“集成規(guī)劃、分步實施、依托技術、實用為主”的原則。如前文所述，首先，不同站點的、同一站點的不同機電設備，應適用統(tǒng)一的管理標準，全面考量各個地鐵站的實際差異，梳理機電管理流程，初步建立管理模型。在制定統(tǒng)一建設規(guī)劃后，分批次地進行信息化建設與安裝；先安裝集成管理總臺，在由上往下搭建各種先進的技術框架。機電設備管理信息系統(tǒng)應滿足實用性的原則，要根據(jù)其當前的工作內容，充分考慮未來一段時間的發(fā)展情況，并留有一定的升級空間。

3 地鐵站機電設備管理信息化建設的內容

要促進地鐵機電設備管理與計算機信息技術的融合與發(fā)展，就必須考察、分析實踐情況，全面審視地鐵站點機電設備的管理狀況，以機電系統(tǒng)技術以及計算機信息技術為重要依據(jù)來建設信息化。在計算機信息技術方面，搭建基于瀏覽器/服務器架構的信息管理平臺，通過專用通信網絡來實現(xiàn)數(shù)據(jù)交流。搭建機電設備信息管理平臺有兩方面的工作，一是建立中心數(shù)據(jù)庫服務器，并設置各站點的分數(shù)據(jù)庫；二是搭建通訊信道。

3.1 搭建中心數(shù)據(jù)庫服務器

建立中心數(shù)據(jù)庫服務器所需要的關鍵技術為 TOMCAT服務器以及Oracle數(shù)據(jù)庫；結構采用的是J2EE標準體系；編程語言為JAVA；操作系統(tǒng)為Linux或Windows XP系統(tǒng)；B/S架構的交互界面為IE或其他瀏覽軟件。

3.2 建立通訊信道

在計算機集成管理系統(tǒng)中，計算機需要了解各個機電設備的運轉狀態(tài)、性能以及參數(shù)等，或者對機電產品的運行進行控制；尤其是在地鐵站點這樣人員情況復雜的安全重災區(qū)，還會要求對監(jiān)測、控制有一定的即時性。因此，就要根據(jù)實際需要來選擇系統(tǒng)的通信協(xié)議，并從兩個角度對此問題展開思考：一是標準化通訊協(xié)議，即采用標準通信協(xié)議，其優(yōu)點是可以保持高度的兼容性，能與大多數(shù)的機電設備很好地連接；具體是將機電設備做成較小規(guī)模的可替換模塊，提供滿足這些模塊支持的接口；只要符合這個接口，安裝相應的驅動程序，就能將任意一個模塊接入到整個集成系統(tǒng)中；同時，這也使得在通信協(xié)議上有更多的選擇，對通信系統(tǒng)的維護成本也更加低廉。二是定制化通訊協(xié)議，定制適合地鐵站點機電設備的通訊協(xié)議，創(chuàng)建封閉的管理系統(tǒng)；定制化協(xié)議有著較強的針對性，在機電設備的選擇和應用上都可以更加專注于產品的高性能，而不必考慮其兼容性、協(xié)議升級的問題等。

4 地鐵站機電設備計算機管理系統(tǒng)的功能

4.1 故障監(jiān)測功能

在匯報設備管理任務時，要主動收集機電設備的運行、管理日志，詳細記錄各機電設備的資源使用情況，確保運行狀態(tài)能及時更新。需要指出的是，通信協(xié)議以及編碼體系在不斷地改進和優(yōu)化，運營企業(yè)要不斷對信息系統(tǒng)的中心數(shù)據(jù)庫以及各地鐵站點的數(shù)據(jù)庫進行整合以及完善；收集機電設備發(fā)生故障、磨損等實際運行情況的參數(shù)，以此為依據(jù)建設專家故障處理系統(tǒng)，保證系統(tǒng)對故障自動檢測的準確性和速度。

4.2 維修管理功能

地鐵站機電設備維修管理的主要工作內容包括故障檢測、故障篩選、預警以及故障自排等，并且這些方面都必須確保高度的即時性，要在第一時間內發(fā)現(xiàn)、分析、申報、處理故障。在此過程中，信息系統(tǒng)會詳細記錄故障參數(shù)，特別是故障類型和原因以及設備品牌等；同時，要對故障的次數(shù)、頻率進行統(tǒng)計和計算，同臨界值進行比較；如果故障樹數(shù)值達到預警臨界值，則需要發(fā)出紅色警報。而對于某些機電產品的品牌或其它參數(shù)在特定時間內與故障相聯(lián)系的數(shù)量和可能性進行統(tǒng)計和詳細分析，形成一個有意義的機電設備動態(tài)預警圖，從而直觀地將某些易損壞設備類型反映在計算交互界面上，便于工作人員進行操作和處理，只需輕點以下鼠標，就可以顯示何種機電設備損壞，以及是否需要維修或更換。

5 地鐵機電設備管理信息化建設

5.1 數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集的主要內容是通過特定的監(jiān)測設備來輸入系統(tǒng)的外部信息，如地鐵軌道的溫度、壓力、振動、裂縫、位移等，空調通風系統(tǒng)的噪音、溫度、壓力等；將這些信息整合至于中心數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的管理與轉化，為企業(yè)管理中心保證地鐵站的穩(wěn)定運行提供數(shù)據(jù)支持。

5.2 建設云計算平臺

建設地鐵企業(yè)機電設備管理信息化建設的云計算平臺，對其提供高質量、高效率的管理手段有著極大的輔助作用。建設云計算平臺需要熟悉和了解各個地鐵站點的機電設備運行數(shù)據(jù)、參數(shù)，這樣站點之間的管理經驗溝通與交流才是較為安全、有效的。在構建云計算平臺的過程中，要綜合考量各個站點采用機電設備的實際情況選擇適合的云計算模式。此外，要減少重復數(shù)據(jù)的錄入工作，建立數(shù)據(jù)關系結構，找到合理的關系主鍵，將重復數(shù)據(jù)進行合并，提高信息管理水平。

5.3 調度與決策中心

調度與決策主要是在數(shù)據(jù)整合的數(shù)據(jù)庫中進一步深化挖掘有用的信息，通過系統(tǒng)采集地鐵站點機電設備的各項信息，以此對機電設備的運行進行安排、調度，保證所有機電設備的高效運行。在對機電設備的運行監(jiān)測過程中，還包括決策這一方面。

6 結束語

我國地鐵機電設備的發(fā)展較為緩慢，但是較為系統(tǒng)化。在今后的信息化建設過程中，要穩(wěn)扎穩(wěn)打，保證管理工作更加系統(tǒng)，提升管理質量。同時，要做好軟件、協(xié)議的升級換代工作；工作人員不能因為智能化管理就疏忽大意，因此，還要做好工作人員的技能培訓以及思想教育工作，明確使用計算機來管理地鐵站機電設備的輔助作用。