地鐵通信基于智能運維的維保模式研究

艾新 程俊

摘 要：隨著運營線路的增加，線網(wǎng)化運營后運營體量、設備規(guī)模、復雜度等不斷增加對運維效率提出更高的要求，通信專業(yè)目前存在系統(tǒng)功能不完整、工作信息化手段缺失、數(shù)據(jù)共享存在不足等問題，影響系統(tǒng)維護效率，需投入大量人力成本，通過建設智能運維系統(tǒng)能夠有效提升維保效率、降低人力成本。本文結合地鐵通信建設現(xiàn)狀，對智能運維系統(tǒng)需求進行研究，并進行基于智能運維的維保管理模式分析。

關鍵詞：通信行業(yè);智能運維;維保模式

中圖分類號：U231.7 文獻標識碼：A

0 引言

隨著城市軌道交通、運維行業(yè)各層面物聯(lián)網(wǎng)、智能技術、信息化技術的突破推動運維能力的提升，運營安全和運營時間延長等對設備穩(wěn)定性和運維智能化提出更高要求。企業(yè)將面對從高速到高質量和從運營到綜合服務的轉型需求，線網(wǎng)化運營后運營體量、設備規(guī)模、復雜度等不斷增加對運維效率提出更高的要求，迫切需通過智能運維滿足不斷提升的運營安全、效率和高質量要求。發(fā)展智能運維技術是未來地鐵信息化發(fā)展征途上的必經(jīng)之路，是推動地鐵創(chuàng)新技術發(fā)展和運維結構性更新的改革之路，是解決網(wǎng)絡化運營和運維質量能力提升的有效捷徑。

1 地鐵通信維?，F(xiàn)狀

1.1 通信基本情況介紹

地鐵通信專業(yè)一般負責傳輸系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、無線系統(tǒng)、專用電話系統(tǒng)、公務電話系統(tǒng)、乘客信息系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、集中告警系統(tǒng)共計9個系統(tǒng)維護、檢修工作。通信工班負責日常巡視、計劃修、故障修及專項排查工作。

1.2 檢修現(xiàn)狀及工時情況

（1）檢修現(xiàn)狀。通信專業(yè)班組一般劃分為OCC工班、正線工班、車廠工班。

1）OCC工班。OCC工班配置網(wǎng)管平臺，采用四班兩運轉形式工作，負責24小時監(jiān)視所屬線路網(wǎng)管設備，進行故障通知并遠程協(xié)助、指導正線工班進行故障處理，同時負責OCC通信設備的維護。2）正線工班。正線工班一般無監(jiān)控平臺，采用四班兩運轉形式工作，負責所管轄范圍內車站通信設備的日常巡視、計劃修作業(yè)、故障處理及應急響應。3）車廠工班。車廠工班一般無監(jiān)控平臺，采用四班兩運轉形式工作，負責段場范圍內地面設備及車載設備的日常巡視、計劃修作業(yè)、故障處理及應急響應。

（2）工時情況。通信專業(yè)工作分為巡檢、計劃修、維修、日常工作、排查及作業(yè)配合，工時分布情況如下：

（3）監(jiān)測情況。1）監(jiān)測平臺。通信專業(yè)一般沒有配置線網(wǎng)級監(jiān)測平臺，各線路單獨設置系統(tǒng)網(wǎng)管及集中告警，各系統(tǒng)運行狀態(tài)信息未接入集中告警系統(tǒng)。監(jiān)測平臺均設置于OCC工班，線路間監(jiān)測平臺相互獨立，無互聯(lián)互通。2）監(jiān)測占比。通過調研計算通信專業(yè)當前設備監(jiān)測情況，設備在線監(jiān)測率一般大于80%。

1.3 地鐵通信存在不足

（1）系統(tǒng)功能不完整。1）在線監(jiān)測功能不完整。未建立完善的運行指標監(jiān)控，仍處于計劃修為主、狀態(tài)修摸索的階段?，F(xiàn)階段部分設備在線監(jiān)測功能缺失，需投入較多的人力進行檢修，在故障處理過程中需耗費較多的時間進行排查。2）系統(tǒng)化分析程度低。系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析模型不健全，且缺少線網(wǎng)內各系統(tǒng)運行狀態(tài)多維度比對，通過人力完成“健康”報告，專業(yè)技術人員須有較高的數(shù)據(jù)敏感度，且分析結果受人員知識水平認知制約。

（2）工作信息化手段缺失。生產運作信息完全靠人工記錄，通過設備履歷、檢修記錄、故障臺賬，通過文檔和表格的形式進行留痕，信息處理需耗費大量人工，無法實現(xiàn)信息來源可靠全面的設備全生命周期管理。

（3）數(shù)據(jù)共享存在不足。目前通信設備受溫度、濕度影響較大，特別是夏季溫度升高時期尤其明顯。通信專業(yè)網(wǎng)管監(jiān)控平臺當前無法監(jiān)測及記錄機房溫度、濕度情況，前期通過人工逐站巡視機房溫度、濕度，目前通過綜合監(jiān)控平臺手動記錄機房溫、濕度情況，并需要通信專業(yè)人員人工統(tǒng)計分析機房溫度、濕度變化趨勢，耗費大量人力資源。建議后期通信專業(yè)共享綜合監(jiān)控平臺機房溫、濕度數(shù)據(jù)，用于評估機房設備運行狀態(tài)。

2 智能運維的需求研究

2.1 智能運維建設框架建議

結合現(xiàn)有通信檢修工作內容需求，接入、整合通信專業(yè)內部數(shù)據(jù)及外專業(yè)需求數(shù)據(jù)，通過智能運維系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析，提供可靠的預防及維護處理建議，推送至監(jiān)控終端，并將設備狀態(tài)信息推送至移動APP，實現(xiàn)設備精準維修。

2.2 智能運維功能需求建議

（1）功能設計。通信智能運維系統(tǒng)功能設計分為監(jiān)控中心、分析中心、應急中心、管理中心。

1）監(jiān)控中心進行設備狀態(tài)監(jiān)測，期望實現(xiàn)設備智能巡視、關鍵設備可視化、設備趨勢顯示、實時告警顯示功能、移動維護終端功能。2）分析中心分析設備運行趨勢，期望實現(xiàn)智能診斷分析功能、設備趨勢分析功能、設備健康評估功能、跨專業(yè)結合分析功能、生產作業(yè)評估功能。3）應急中心輔助應急情況下組織協(xié)調，期望實現(xiàn)故障應急調度指揮功能。4）管理中心記錄設備信息，期望實現(xiàn)故障管理功能、全生命周期管理功能。

（2）監(jiān)控中心。1）實現(xiàn)方式。通過在線監(jiān)測智能運維系統(tǒng)，實現(xiàn)高精度設備狀態(tài)實時監(jiān)測，在顯示終端顯示設備狀態(tài)趨勢曲線、設備健康度、設備狀態(tài)可視化，同時超限觸發(fā)實時告警，從而生成維修工單。2）可視化系統(tǒng)。通過安裝智能機器人、軌道及控制箱等硬件設備，并部署可視化機房遠程自動巡視系統(tǒng)，實現(xiàn)對機房環(huán)境、設備狀態(tài)的可視化監(jiān)控?？梢暬到y(tǒng)應可實現(xiàn)機器人遠程操控、環(huán)境監(jiān)控、告警聯(lián)動功能。

（3）分析中心。通信智能運維系統(tǒng)監(jiān)測設備運行狀態(tài)、設備日志、網(wǎng)絡日志、端口占用率、資源利用率等數(shù)據(jù)，將所有數(shù)據(jù)量化，建立對應的性能基線和評分體系，通過大數(shù)據(jù)分析方法，實現(xiàn)設備性能趨勢分析，生成趨勢曲線及劣化告警。

（4）應急中心。應急中心通過智能分析、維修方案、資源調度、過程反饋四個步驟為運營組織提供輔助建議，提升運營應急調度效率。發(fā)生應急事件時：1）在智能分析步驟進行應急狀態(tài)提醒，并評估影響范圍。2）在維修方案步驟根據(jù)設備狀態(tài)啟動對應預案，并結合專家?guī)焯峁┨幹媒ㄗh。3）在資源調度步驟推送信息至相關人員，輔助人員調度，并給出最優(yōu)備件建議及位置，提高維修效率。4）在過程反饋步驟，結合移動維護終端，跟蹤過程處置情況，實時顯示現(xiàn)場狀態(tài)，并向各層級進行反饋，直至應急狀態(tài)結束，并記錄整個應急處置過程。

（5）管理中心。通信智能運維系統(tǒng)結合在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時異常與故障分析、在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的歷史趨勢變化、設備各組件設計浴盆曲線、設備各組件使用時長與次數(shù)、歷史故障情況、歷史維修記錄等數(shù)據(jù)，形成健康特征數(shù)據(jù)庫和運行特征數(shù)據(jù)庫，運用智能大數(shù)據(jù)分析功能去綜合評判、生成設備健康指標，實現(xiàn)設備健康管理分析。

3 維修管理模式的思考

3.1 監(jiān)控平臺設置

通信專業(yè)智能運維系統(tǒng)集中部署軟、硬件，分別設置調度平臺、線網(wǎng)云桌面、工班監(jiān)控終端。人員分散設置，主要通過工班監(jiān)控終端監(jiān)測設備狀態(tài)，通過線網(wǎng)級監(jiān)測平臺進行設備運行數(shù)據(jù)統(tǒng)計、趨勢分析。

3.2 檢修模式分析

通信專業(yè)檢修模式分為中心層級檢修分離、科室層級檢修分離兩個方案，方案對比如下：

中心層級檢修分離設置專職人員，易于管理，但監(jiān)測人員掌握設備狀態(tài)信息、維修人員掌握設備原理，兩者割裂不利于故障搶修?？剖覍蛹墮z修分離方案中層級人員之間配合效率高，熟悉設備狀態(tài)及結構功能，利于故障搶修，但各科室均需設置監(jiān)控人員，人員不易掌握多線路之間設備差異情況，可通過中心層級人員進行線路間差異分析。綜合以上分析，從故障維修方面考慮，通信專業(yè)推薦方案二科室層級檢修分離。

3.3 系統(tǒng)運作模式

（1）調度人員使用監(jiān)測平臺、大屏對設備狀態(tài)監(jiān)測，接收影響行車類故障信息，發(fā)布應急消息。（2）管理人員及技術人員使用中心級云桌面進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計、對比分析、管理決策，并且下發(fā)專項排查計劃。（3）OCC工班人員使用監(jiān)控終端監(jiān)測故障，正線工班使用移動維護終端接收故障工單，并將設備狀態(tài)信息、故障處理過程上傳至系統(tǒng)，完成故障處置、應急響應，無異常情況時工班人員不安排夜班。

4 結語

通信專業(yè)目前存在系統(tǒng)功能不完整、工作信息化手段缺失、數(shù)據(jù)共享存在不足等問題，影響系統(tǒng)維護效率，需投入大量人力成本，通過建設智能運維系統(tǒng)能夠有效提升維保效率、降低人力成本。

通信智能運維系統(tǒng)功能設計分為監(jiān)控中心、分析中心、應急中心、管理中心，監(jiān)控中心進行設備狀態(tài)監(jiān)測、分析中心分析設備運行趨勢、應急中心輔助應急情況下組織協(xié)調、管理中心實現(xiàn)設備健康管理。通信專業(yè)建設智能運維系統(tǒng)后，通過科室層級檢修分離管理，其中調度人員使用監(jiān)測平臺接收影響行車類故障信息、發(fā)布應急消息，管理人員及技術人員使用中心級云桌面進行數(shù)據(jù)分析及管理決策，工班人員使用系統(tǒng)完成故障處置、應急響應。

參考文獻：

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