城市軌道交通運(yùn)維中5G與互聯(lián)網(wǎng)的融合運(yùn)用

曹頂法

摘 要：當(dāng)前國內(nèi)的城市軌道已經(jīng)成為了我國城市市民出行的重要工具，在國有交通設(shè)備運(yùn)維中，其關(guān)鍵難點(diǎn)就是要處理好各種交通各子系統(tǒng)的銜接，由于各子系統(tǒng)較多，功能比較復(fù)雜，這就加大了軌道交通運(yùn)維工作量。為了能夠保證整個(gè)系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行，要將應(yīng)用工作重點(diǎn)放在5G技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用上。本篇文章重點(diǎn)在數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控管理等各個(gè)角度來分析5G與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的方法。

關(guān)鍵詞：5G技術(shù);物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);融合;軌道交通運(yùn)營管理

0 引言

5G是第5代通信技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)是物物相連的技術(shù)，將5G與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合是當(dāng)前軌道交通運(yùn)營工作的發(fā)展方向。軌道交通運(yùn)營公司要結(jié)合最新型的通信技術(shù)，來加強(qiáng)對(duì)該技術(shù)的研究，提高運(yùn)維的質(zhì)量，精準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)設(shè)備中故障，來及時(shí)排查故障，避免影響到地鐵列車的正常運(yùn)行。

1 軌道交通運(yùn)維工作難點(diǎn)問題分析

1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜

軌道交通系統(tǒng)包含了機(jī)電設(shè)備、通信設(shè)施、信號(hào)設(shè)施、檢票系統(tǒng)、供電系統(tǒng)和消防自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，如果軌道交通運(yùn)營公司，還使用著傳統(tǒng)人工管理方式，這樣會(huì)給人員帶來更大工作量，無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在一些故障問題，因此也不能夠開展智能化的運(yùn)維管理。在當(dāng)前信息技術(shù)、5G技術(shù)，通信技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，高難度的系統(tǒng)運(yùn)維工作會(huì)給人員帶來更大的壓力，需要使用更智能化的設(shè)備來發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行中，存在的故障問題。

1.2 運(yùn)輸線路問題

為了能夠滿足市民的日常交通出行的需求，地鐵開發(fā)建設(shè)公司要結(jié)合城市軌道交通整體布局狀況來大力開發(fā)建設(shè)多條軌道交通線。隨著軌道交通線路的增多，交通設(shè)備數(shù)量也在增加，但是各交通設(shè)備節(jié)點(diǎn)比較分散。地鐵線路上設(shè)備數(shù)量眾多，要求設(shè)備運(yùn)維管理將其工作重心放在設(shè)備運(yùn)行管理方式的優(yōu)化，確保整個(gè)交通系統(tǒng)應(yīng)該穩(wěn)健安全，使用通信技術(shù)及物流技術(shù)，提高地鐵交通線路運(yùn)維管理水平。

2 5G與物聯(lián)網(wǎng)融合在軌道交通信息采集中的應(yīng)用研究

2.1 信息采集

在交通設(shè)備運(yùn)維時(shí)，使用信息技術(shù)來記錄列車的運(yùn)行信息和各機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀況信息，將這些數(shù)據(jù)信息可以直接顯示在后端遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)上，以清晰展現(xiàn)出目前交通設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。在實(shí)際的運(yùn)營中，最基礎(chǔ)就是采集大量數(shù)據(jù)信息，相比過去傳統(tǒng)工作方式來比，5G技術(shù)可以提高信息傳送的效率，而且能夠方便與工作人員及時(shí)精準(zhǔn)對(duì)軌道交通運(yùn)行狀態(tài)做出精準(zhǔn)預(yù)判。5G技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)車聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)、智慧城市的發(fā)展都提供了更大的技術(shù)支撐。

通過使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來構(gòu)建高效數(shù)據(jù)信息傳輸網(wǎng)絡(luò)，可以方便維護(hù)人員精準(zhǔn)對(duì)每條線路運(yùn)行狀況信息作出集中處理。因此，維護(hù)部門要投入大量資金，來加大新型設(shè)備研制，及加大資金購入一些新型技術(shù)，采購智能設(shè)備，購入物聯(lián)網(wǎng)設(shè)施，并建立數(shù)據(jù)庫，來匯集地鐵運(yùn)營線路的全部數(shù)據(jù)信息。結(jié)合當(dāng)前城市軌道交通發(fā)生狀況，日常基本工作流程來對(duì)這些數(shù)據(jù)信息做好智能化的分類，對(duì)數(shù)據(jù)深度挖掘、分析數(shù)據(jù)，最后獲取更大數(shù)據(jù)信息價(jià)值。

2.2 信息管理

將5G技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)深度的融合，利用5G高效的數(shù)據(jù)傳輸、低延時(shí)來講，各設(shè)備連接使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行更加穩(wěn)定，開展數(shù)據(jù)傳輸管理。5G技術(shù)能夠降低信息使用成本，而且符合當(dāng)前軌道交通運(yùn)營部門的工作要求，物聯(lián)網(wǎng)會(huì)通過利用互聯(lián)網(wǎng)來構(gòu)建出個(gè)設(shè)備的互聯(lián)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)設(shè)備運(yùn)行信息的傳輸存儲(chǔ)[1]。

3 5G技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)融合在軌道交通運(yùn)營監(jiān)控的應(yīng)用研究

3.1 監(jiān)控技術(shù)

在大數(shù)據(jù)時(shí)代下，軌道交通設(shè)備運(yùn)行會(huì)生成海量的數(shù)據(jù)信息，系統(tǒng)會(huì)總結(jié)出各交通設(shè)備運(yùn)維時(shí)的數(shù)據(jù)變化規(guī)律，一旦出現(xiàn)了信息異常，那么會(huì)將這些數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的信號(hào)都傳遞給后臺(tái)運(yùn)維管理人員，以便能夠精準(zhǔn)定位設(shè)備的故障點(diǎn)。并引導(dǎo)技術(shù)人員快速組織設(shè)備維修，地鐵內(nèi)的CCTV系統(tǒng)和PIS系統(tǒng)，都會(huì)融入5G技術(shù)來監(jiān)控好車站的全方位信息，進(jìn)而使地鐵列車運(yùn)行更加安全。使用5G技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所有設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控，而且5G網(wǎng)絡(luò)布局難度較小。軌道交通物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)上，使用一些新設(shè)備會(huì)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)功能，在其他的老舊設(shè)備上也有安裝設(shè)備的智能模塊，來實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控，這樣就可以大幅度降低設(shè)備的監(jiān)控成本[2]。

3.2 VR技術(shù)

近年，地鐵成為了人們出行的主要方式，地鐵的環(huán)保性、準(zhǔn)時(shí)性較高，優(yōu)質(zhì)的出行服務(wù)體驗(yàn)，地鐵列車的穩(wěn)健運(yùn)行，得到了社會(huì)公眾的關(guān)注。在地鐵列車的運(yùn)作中，要使用大量的地鐵列車設(shè)施，不同設(shè)備維護(hù)有不同的注意事項(xiàng)，為了能夠提高工作人員的維修能力，目前各個(gè)管理部門都會(huì)引入AR、VR等技術(shù)，同時(shí)利用AR場景來指導(dǎo)維修。利用VR場景可以模擬設(shè)備維修場景，這種方法就能夠提高工作的趣味性，還能夠進(jìn)一步節(jié)省人員的培訓(xùn)成本[3]。

3.3 數(shù)據(jù)智能采集

軌道交通對(duì)各系統(tǒng)服務(wù)要求大不相同，各設(shè)備等級(jí)有很大的差異，各子系統(tǒng)設(shè)備所采集到的數(shù)據(jù)信息有運(yùn)行狀態(tài)信息、周期信息，要根據(jù)不同的設(shè)備運(yùn)維方式來加以區(qū)別，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)部，來逐步調(diào)整設(shè)備型功能，要做到設(shè)備運(yùn)行智能化。通過大量運(yùn)維數(shù)據(jù)信息的積累，及時(shí)快速發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在安全隱患和故障，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備智能化管理，促使所有地鐵列車設(shè)備實(shí)現(xiàn)集成化的監(jiān)控管理。

3.4 可視化管理

物聯(lián)網(wǎng)與5G技術(shù)融合形成VR技術(shù)，此時(shí)。設(shè)備的維護(hù)工作人員可以在車輛調(diào)度中心車站值班室監(jiān)控各設(shè)備狀態(tài)，來針對(duì)于各個(gè)交通設(shè)施狀態(tài)和各工作維護(hù)狀態(tài)進(jìn)行分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)維中存在的管線改造和設(shè)備安裝問題進(jìn)行分析。在醫(yī)務(wù)工作中，由于因?yàn)槭┕すぷ鳜F(xiàn)場環(huán)境比較狹窄，安裝復(fù)雜程度較高，這會(huì)導(dǎo)致各管線碰撞產(chǎn)生許多沖突，出現(xiàn)了返工和誤工現(xiàn)象。5G系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)會(huì)大幅增強(qiáng)設(shè)施智能化，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程化操作，降低設(shè)備運(yùn)維的操作難度，也減少了更多人力成本的投入[4]。

3.5 空間定位和監(jiān)管

使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可精確的定位車站內(nèi)人員設(shè)備的位置，使用無線射頻技術(shù)可以快速追蹤車站人員、設(shè)備的位置，這樣使得人員調(diào)度更加科學(xué)。隨著當(dāng)前技術(shù)快速發(fā)展，智能機(jī)器人、自動(dòng)機(jī)器人等移動(dòng)機(jī)械設(shè)備可以使用，可在地鐵列車的設(shè)備維修廠中，使用無線視頻技術(shù)來快速識(shí)別設(shè)備中故障，監(jiān)控設(shè)備故障，獲取設(shè)備運(yùn)維狀態(tài)信息[5]。利用物聯(lián)網(wǎng)來確定各智能機(jī)器人在移動(dòng)的位置，了解智能機(jī)器人的運(yùn)行路線，及分析各設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，獲取各設(shè)備操作信息，檢查各設(shè)備的故障位置，可為后臺(tái)操作人員提供及時(shí)的數(shù)據(jù)信息，以便提升軌道交通設(shè)備故障檢修效率。

4 結(jié)束語

綜上所述，5G技術(shù)其最大應(yīng)用就是提高了數(shù)據(jù)傳輸效率，相對(duì)數(shù)據(jù)傳輸延時(shí)，使用物聯(lián)網(wǎng)將各機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)精確反饋出來。在運(yùn)維中，通過5G技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控各設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，可以快速發(fā)現(xiàn)列列車設(shè)備運(yùn)行的故障問題。通過使用AI智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能方式，地鐵列車設(shè)備運(yùn)維還可以使用AR、VR的技術(shù)來對(duì)運(yùn)維人員提供專業(yè)的培訓(xùn)，確保各項(xiàng)工作能夠順利的執(zhí)行。

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