技術(shù)融合視角下地鐵機(jī)電設(shè)備運維管理探討

周鑫

（西安市軌道交通集團(tuán)有限公司，陜西 西安 710021）

0 引言

如今，云計算、物聯(lián)網(wǎng)及BIM技術(shù)發(fā)展迅速，在各領(lǐng)域中的應(yīng)用日趨廣泛，更為地鐵機(jī)電運維管理帶來了新的曙光。同時，基于技術(shù)融合視角下的地鐵運維管理，將全面扭轉(zhuǎn)以往滯后的運維管理形勢，為市民提供更加安全、準(zhǔn)點、舒適的服務(wù)環(huán)境，這也將成為地鐵運維管理的根本目標(biāo)。據(jù)此，在地鐵機(jī)電設(shè)備的運維管理中實現(xiàn)技術(shù)融合，勢必加速地鐵運維管理模式變革，改變當(dāng)前運維管理不堪重負(fù)的現(xiàn)狀，使技術(shù)創(chuàng)新成為地鐵機(jī)電設(shè)備運維管理的必由之路。

1 技術(shù)融合的概念

所謂技術(shù)融合，實質(zhì)上是一種現(xiàn)代技術(shù)實踐應(yīng)用的形態(tài)，或者可以將其視為一種具體的方式。隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展，社會各領(lǐng)域的技術(shù)更迭也隨之加速，紛紛依托各種創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用，以達(dá)到自身思維、能力及技術(shù)創(chuàng)新的目的。在技術(shù)融合的背景下，可以利用不同技術(shù)的優(yōu)勢和特點，取長補(bǔ)短、相輔相成，滿足不同時期、不同領(lǐng)域、不同需求的特點，達(dá)到最佳的融合狀態(tài)。同時也將通過技術(shù)融合優(yōu)勢的彰顯，推動新一輪的技術(shù)革新和布局，通過這種不同循環(huán)往復(fù)的方式，使處于網(wǎng)絡(luò)信息時代下的技術(shù)領(lǐng)域，可以始終處于更新、求新、創(chuàng)新的狀態(tài)，達(dá)到推動社會全面發(fā)展的終極目標(biāo)。

2 地鐵領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 云計算發(fā)展現(xiàn)狀

云計算屬于一種全新的技術(shù)模型，由分布式計算、并行處理及網(wǎng)格計算等發(fā)展而來。隨著社會各界對云計算的關(guān)注和研究，云計算的發(fā)展越來越快，并占據(jù)了重要地位。2006年美國Google公司率先啟動“Google 101”計劃，通過技術(shù)創(chuàng)新的方式推動著云計算領(lǐng)域的發(fā)展。隨后，美國IBM公司也在2007年提出藍(lán)云計劃，再次將云計算推向科技領(lǐng)域的前端。如今，伴隨我國技術(shù)領(lǐng)域的崛起，云計算也逐步開始向各領(lǐng)域滲透，包括通信領(lǐng)域的“e云”“大云”及“互聯(lián)云”，商業(yè)購物領(lǐng)域的“阿里云”等，均成為一種極為重要的技術(shù)解決方案。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

2005年由信息社會世界峰會（WSIS）首次確定“物聯(lián)網(wǎng)”的概念，由此也開啟了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究，并被視為第三次信息產(chǎn)業(yè)浪潮。根據(jù)2020年的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，物互聯(lián)業(yè)務(wù)已經(jīng)超過人互聯(lián)業(yè)務(wù)的30倍左右，而我國也早在2009年便開始布局物聯(lián)網(wǎng)研究，并建立了中國（無錫）物聯(lián)網(wǎng)研究院。伴隨著研究成果的日益豐富，其技術(shù)成果已經(jīng)在地鐵運維管理中獲得應(yīng)用，并面向著智能交通的規(guī)模進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)展，使之成為地鐵運維管理中的重點內(nèi)容。

2.3 BIM技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

BIM技術(shù)最早起源于美國，并隨著技術(shù)的成熟逐步向歐洲、日本、韓國等發(fā)達(dá)地區(qū)和國家滲透?，F(xiàn)階段，隨著我國各領(lǐng)域的快速發(fā)展，BIM技術(shù)熱潮也開始向大陸轉(zhuǎn)移，通過政府、供應(yīng)商、設(shè)計院及業(yè)主的融合，使BIM技術(shù)獲得全方位的認(rèn)可。在城市地鐵領(lǐng)域，BIM技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于香港地鐵、廣州地鐵、長沙地鐵、廈門地鐵等。

3 地鐵機(jī)電設(shè)備運維管理的技術(shù)需求

3.1 可提高機(jī)電系統(tǒng)的安全性

城市地鐵的運維管理離不開現(xiàn)代技術(shù)的支撐，尤其是現(xiàn)代化的地鐵運行系統(tǒng)，涉及諸多的機(jī)電系統(tǒng)和管理系統(tǒng)，包括云控制器、硬件環(huán)境及云服務(wù)等，因此要想保證地鐵系統(tǒng)運維的安全性，勢必需要利用現(xiàn)代融合技術(shù)，以保證機(jī)電系統(tǒng)運維管理的安全性。

3.2 可有效提高資源利用率

在地鐵機(jī)電運維技術(shù)平臺的建設(shè)中，可以利用差異化的機(jī)電系統(tǒng)，包括視頻監(jiān)控CCTV系統(tǒng)、售檢票AFC系統(tǒng)、乘客信息PIS系統(tǒng)、通信等，使其基礎(chǔ)設(shè)施資源更加完善，并結(jié)合服務(wù)器、存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等硬件保障，實現(xiàn)運維管理的資源共享，使系統(tǒng)的利用效率顯著提升，尤其是加強(qiáng)了系統(tǒng)運維及管理的安全性。

3.3 為搭建大數(shù)據(jù)平臺作支撐

數(shù)據(jù)信息是現(xiàn)代技術(shù)重點依賴的內(nèi)容，也是實現(xiàn)運維管理的基礎(chǔ)依據(jù)。對于地鐵機(jī)電運維管理體系而言，為實現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的采集、存儲及應(yīng)用，需要依賴于基礎(chǔ)項目的支撐和保障。在運維、管理及經(jīng)營等環(huán)節(jié)上，必須要著重提升大數(shù)據(jù)平臺的支撐性，增強(qiáng)機(jī)電類數(shù)據(jù)收集的深度和廣度，通過復(fù)雜、集成的機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備，全面收集有效的地鐵運維管理數(shù)據(jù)，并依賴機(jī)電管理云平臺，實施彈性伸縮、多樣化、智慧化資源服務(wù)能力，使之更加適用于不同的管理場景。

4 技術(shù)融合視角下地鐵機(jī)電設(shè)備運維管理策略

4.1 構(gòu)建全壽命周期運維管理框架

在實踐中，將數(shù)據(jù)采集、挖掘、融合及處理等內(nèi)容，通過一體化的管理平臺進(jìn)行云計算，為系統(tǒng)提供形象、全面、直觀的指標(biāo)展示，并具備了充分的預(yù)警及分析手段，使之全面服務(wù)于地鐵機(jī)電系統(tǒng)決策管理層。

相關(guān)底層數(shù)據(jù)主要來源于列車自動控制系統(tǒng)（ATC）、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA）、電力自動化系統(tǒng)（EMCS）、火災(zāi)報警系統(tǒng)（FAS）及相關(guān)氣象預(yù)警等數(shù)據(jù)流。依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)供應(yīng)平臺進(jìn)行挖掘和處理，并利用功能模塊進(jìn)行檢驗和剔除，最后通過綜合管理平臺的智能算法，向前端展示相關(guān)專業(yè)信息，實現(xiàn)信息的實時反饋及互動，提升地鐵機(jī)電設(shè)備運維管理的效率。

4.2 規(guī)范全壽命周期成本算法流程

全壽命周期成本算法是平臺的重要功能，依托其全系統(tǒng)、全費用、全過程管理的特點和優(yōu)勢，在數(shù)據(jù)中既要規(guī)避數(shù)據(jù)異?；蚴д嬖斐傻挠绊懀惨龊萌珘勖芷诔杀?life cycle cost，LCC)的規(guī)范化，借助K-mcans聚類分析方法，獲取不同階段內(nèi)投入資產(chǎn)的比例，再通過上級管理層的分析整合，針對機(jī)電設(shè)備運維管理的需求進(jìn)行合理投資。在計算流程中，主要是通過將設(shè)備購置、安裝、運行、檢修、改造至報廢等過程中，全部所涉及的費用進(jìn)行測算，并將其納入投資成本（IC）、運行成本（OC）、檢修成本（MC）、故障成本（FC）及退役處置成本（DC）之中，結(jié)合計算流程對其成本進(jìn)行計算，其公式為：LCC=IC+OC+MC+FC+DC。

4.3 強(qiáng)化技術(shù)融合運維與管理功能

地鐵機(jī)電運維管理中，為提升效率和適應(yīng)變革，應(yīng)重點加強(qiáng)技術(shù)融合應(yīng)用，在機(jī)電運維管理平臺的基礎(chǔ)上做好技術(shù)銜接。如應(yīng)用BIM技術(shù)時，雖然可以提供大容量信息存儲及處理等三維模型，實現(xiàn)運維管理平臺的可視化，但仍然需要依賴物聯(lián)網(wǎng)及云計算等模塊，采取融合應(yīng)用的方式實現(xiàn)實時信息采集、監(jiān)測和存儲的功能。另外，對于機(jī)電系統(tǒng)運維管理應(yīng)用，要想實現(xiàn)移動端的銜接，如筆記本、iPad及手機(jī)等移動終端的接入，以方便運維管理中的節(jié)點管理，則需要云計算的介入來保證。由此可見，要想實現(xiàn)整個平臺的科學(xué)化運行，需要將BIM技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)及云計算融合起來，實現(xiàn)運維管理的全新創(chuàng)新和變革。

5 結(jié)語

綜上所述，伴隨著現(xiàn)代科技水平的發(fā)展，BIM技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等迅速滲透，滿足了地鐵機(jī)電運維管理的需求，更依托其優(yōu)勢功能的發(fā)揮，替代了傳統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備運維管理方式，大幅提升了運維管理的效率，增強(qiáng)了地鐵運行的安全性。