城市軌道交通通信系統(tǒng)智能運(yùn)維設(shè)計(jì)

馬宏偉

摘要：城市軌道交通通信系統(tǒng)智能運(yùn)維是應(yīng)用數(shù)據(jù)和智能技術(shù)對(duì)運(yùn)營(yíng)生產(chǎn)任務(wù)進(jìn)行賦能，以關(guān)鍵設(shè)施設(shè)備為主要管控對(duì)象，采用云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能等技術(shù)，圍繞設(shè)施設(shè)備運(yùn)維全過(guò)程質(zhì)量控制開(kāi)展全面數(shù)字化、互聯(lián)化和智能化，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵系統(tǒng)和設(shè)備故障自診斷、遠(yuǎn)程集中檢測(cè)、專(zhuān)家系統(tǒng)綜合決策、故障預(yù)測(cè)和健康管理等功能的綜合智能維修系統(tǒng)，以提高安全服務(wù)水平和管理效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度、技能要求和運(yùn)維成本。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通；通信系統(tǒng)；智能運(yùn)維

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1008-1739（2023）02-57-5

0引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)模的不斷壯大，全國(guó)軌道交通運(yùn)營(yíng)線路迅猛發(fā)展，給運(yùn)營(yíng)公司的維保工作帶來(lái)了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。因此，城市軌道交通企業(yè)利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等新技術(shù)，在城市軌道交通智能運(yùn)維領(lǐng)域進(jìn)行探索，智能運(yùn)維逐漸成為行業(yè)的焦點(diǎn)[2]。

目前，各城市軌道交通通信系統(tǒng)的運(yùn)維手段基本是靠集中告警子系統(tǒng)上報(bào)各子系統(tǒng)的設(shè)備狀態(tài)信息、告警信息，經(jīng)運(yùn)營(yíng)工班人員初步分析故障后，派技術(shù)人員至現(xiàn)場(chǎng)查看故障現(xiàn)象，診斷故障問(wèn)題，進(jìn)行數(shù)據(jù)維護(hù)或者硬件更換，基本能實(shí)現(xiàn)故障現(xiàn)象的收集上報(bào)及定位[3]。但是，既有的集中告警系統(tǒng)中，對(duì)設(shè)備故障的分析、對(duì)狀態(tài)數(shù)據(jù)的深度挖掘以及對(duì)設(shè)備的全壽命周期管理做得并不深入，尚未進(jìn)入到以關(guān)鍵部件狀態(tài)評(píng)估、壽命預(yù)測(cè)為核心的狀態(tài)檢修階段。

智能運(yùn)維可提升設(shè)備檢修的智慧化水平達(dá)到節(jié)能、減員增效和提高管理水平的目的，更重要的是可以為乘客提供更舒服、安全、可靠和人性化的服務(wù)，提升乘客出行體驗(yàn)。

1軌道交通通信系統(tǒng)智能運(yùn)維建設(shè)總體目標(biāo)

通過(guò)融合各子系統(tǒng)告警、性能和日志等數(shù)據(jù)，在建立業(yè)務(wù)關(guān)鍵指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，挖掘數(shù)據(jù)規(guī)律，打破數(shù)據(jù)孤島、業(yè)務(wù)割裂等問(wèn)題；通過(guò)數(shù)據(jù)和算法研判能力，減少人的不安全行為以及物的不安全狀態(tài)，提高地鐵運(yùn)營(yíng)的安全性；通過(guò)數(shù)據(jù)輔助決策能力，提高運(yùn)維工作的自動(dòng)化程度，事前異常預(yù)警、故障快速處置、情況全面掌握；通過(guò)人工智能和AI的分析，提升對(duì)運(yùn)維數(shù)據(jù)的認(rèn)知能力，智能輔助故障診斷，助力運(yùn)維人員快速洞察人力難以企及的故障和問(wèn)題。同時(shí)準(zhǔn)確預(yù)警系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)，化被動(dòng)運(yùn)維為主動(dòng)運(yùn)維，推動(dòng)運(yùn)營(yíng)維護(hù)工作由計(jì)劃修向狀態(tài)修演進(jìn)，以數(shù)字化、智能化手段，實(shí)現(xiàn)運(yùn)維工作的提質(zhì)增效。

2軌道交通通信系統(tǒng)智能運(yùn)維功能介紹

2.1數(shù)據(jù)采集與檢測(cè)功能

數(shù)據(jù)采集和檢測(cè)的目標(biāo)子系統(tǒng)包括關(guān)鍵設(shè)備、傳輸系統(tǒng)、專(zhuān)用無(wú)線（LTE）、公務(wù)電話（軟交換）、專(zhuān)用電話（程控交換）、廣播系統(tǒng)、視頻監(jiān)視系統(tǒng)、乘客信息系統(tǒng)、時(shí)鐘系統(tǒng)和電源系統(tǒng)等。

智能運(yùn)維系統(tǒng)采集各系統(tǒng)交換機(jī)（包含視頻監(jiān)視系統(tǒng)匯聚交換機(jī)和核心交換機(jī)、PIS系統(tǒng)交換機(jī)和廣播系統(tǒng)交換機(jī)等）的端口實(shí)時(shí)速率、CPU利用率、內(nèi)存使用情況和設(shè)備溫度等信息。采集各系統(tǒng)服務(wù)器、錄音設(shè)備、視頻監(jiān)視終端和系統(tǒng)網(wǎng)管終端等設(shè)備CPU利用率、內(nèi)存使用情況、網(wǎng)口收發(fā)速率及硬盤(pán)使用情況等參數(shù)。采集檢測(cè)傳輸主設(shè)備光口收發(fā)光功率、誤碼率、丟包率、信息傳輸時(shí)延、板卡溫度、內(nèi)存使用率、CPU使用率和磁盤(pán)使用率等數(shù)據(jù)。智能運(yùn)維系統(tǒng)檢測(cè)中心交換機(jī)及基站的呼叫成功率、業(yè)務(wù)信道占用率、呼叫時(shí)間、服務(wù)器CPU工作狀態(tài)、服務(wù)器硬盤(pán)工作狀態(tài)、服務(wù)器內(nèi)存使用率、服務(wù)器CPU使用率、服務(wù)器磁盤(pán)使用率、無(wú)線調(diào)度臺(tái)CPU使用率和硬盤(pán)使用率等。智能運(yùn)維系統(tǒng)檢測(cè)調(diào)度交換機(jī)呼叫次數(shù)、應(yīng)答次數(shù)、呼叫成功率、專(zhuān)用電話系統(tǒng)錄音設(shè)備端口電壓數(shù)據(jù)以及錄音通道連接狀態(tài)等。智能運(yùn)維系統(tǒng)檢測(cè)中心服務(wù)器、接口服務(wù)器、磁盤(pán)陣列、圖像監(jiān)控服務(wù)器、發(fā)布工作站、媒體編輯工作站、系統(tǒng)管理工作站和播放控制器服務(wù)器在線狀態(tài)等信息。智能運(yùn)維系統(tǒng)檢測(cè)工控機(jī)CPU工作狀態(tài)、工控機(jī)硬盤(pán)工作狀態(tài)、功率放大器的使用狀態(tài)和各廣播分區(qū)的揚(yáng)聲器聲音大小。智能運(yùn)維系統(tǒng)檢測(cè)二級(jí)母鐘的校時(shí)情況、對(duì)其他系統(tǒng)的授時(shí)情況和各終端子鐘的電壓電流情況。智能運(yùn)維系統(tǒng)采集檢測(cè)電源系統(tǒng)設(shè)備2路輸入電源的電壓、電流和頻率。采集交、直流輸出電源的電壓、電流、頻率和輸出分路狀態(tài)等。采集UPS的輸出電壓、電流和頻率。

2.2綜合態(tài)勢(shì)分析功能

綜合態(tài)勢(shì)分析匯聚數(shù)據(jù)分析結(jié)構(gòu)，以圖表方式多維度展現(xiàn)和監(jiān)測(cè)所關(guān)注指標(biāo)，以輔助領(lǐng)導(dǎo)決策。以拓?fù)鋱D形式直觀展示線網(wǎng)、線路、站點(diǎn)的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，并與各個(gè)中心指標(biāo)聯(lián)動(dòng)展示，當(dāng)點(diǎn)選具體線路或站點(diǎn)時(shí)，指標(biāo)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)展示選中線路或站點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，展示統(tǒng)計(jì)信息包括：當(dāng)前告警、當(dāng)前工單展示，以文本形式滾動(dòng)展示當(dāng)前設(shè)備報(bào)警信息及待處理工單，與拓?fù)鋱D聯(lián)動(dòng)變化；告警數(shù)量、工單數(shù)量、故障數(shù)量等總數(shù)和未處理量；告警排名，按子系統(tǒng)或站點(diǎn)維度為告警數(shù)量做排名；告警趨勢(shì)分析，以統(tǒng)計(jì)圖形式對(duì)告警變化趨勢(shì)進(jìn)行展示；各機(jī)房溫濕度變化趨勢(shì)以及異常預(yù)警。

2.3系統(tǒng)拓?fù)涔δ?/p>

智能運(yùn)維系統(tǒng)采用BIM和數(shù)字孿生技術(shù)，提供線路—站點(diǎn)拓?fù)湟约白酉到y(tǒng)連接拓?fù)?種拓?fù)滹@示方式，具備良好的用戶界面和交互體驗(yàn)。

線路—站點(diǎn)拓?fù)湟栽O(shè)備或系統(tǒng)的實(shí)際物理拓?fù)錇榛A(chǔ)信息，按照線路、站點(diǎn)、機(jī)房、機(jī)柜和設(shè)備等層級(jí)進(jìn)行逐次下鉆。系統(tǒng)以3D方式顯示機(jī)房、機(jī)柜的結(jié)構(gòu)、位置和組成等信息，其中設(shè)備3D模型按子架、槽位、板卡以及端口層級(jí)顯示組成結(jié)構(gòu)，設(shè)備模型最小粒度支持端口級(jí)別渲染和顯示。系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)元拓?fù)漕伾兓从钞?dāng)前網(wǎng)元的運(yùn)行狀態(tài)以及告警信息，通過(guò)選中操作顯示選定對(duì)象的擴(kuò)展信息，包括：此對(duì)象的名稱(chēng)、位置、狀態(tài)、當(dāng)前告警條數(shù)、當(dāng)前告警的級(jí)別、告警內(nèi)容及原因的簡(jiǎn)單描述等，以及設(shè)備實(shí)時(shí)工作性能參數(shù)，并用曲線形式展示相應(yīng)歷史工作性能參數(shù)。

系統(tǒng)拓?fù)湟韵到y(tǒng)網(wǎng)絡(luò)或業(yè)務(wù)連接結(jié)構(gòu)為視角，以圖形方式顯示各通信子系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，并?shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)顯示被管設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。相同地，系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集各通信子系統(tǒng)的所有告警和運(yùn)行參數(shù)，經(jīng)過(guò)預(yù)警或告警過(guò)濾后將在拓?fù)鋱D的相應(yīng)圖標(biāo)上進(jìn)行顯示。

2.4告警及設(shè)備管理功能

告警分為當(dāng)前告警和歷史告警，告警管理模塊提供告警等級(jí)區(qū)分、告警顯示、告警過(guò)濾、告警設(shè)置、告警確認(rèn)、告警清除、告警重復(fù)、告警屏蔽、告警受理、告警拓?fù)涠ㄎ灰约案婢R(shí)庫(kù)等功能。告警等級(jí)一般分為致命告警、重要告警、一般告警、提示告警和未知告警。系統(tǒng)以告警列表的方式呈現(xiàn)告警，可以在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲型ㄟ^(guò)圖標(biāo)或文字變色的方式呈現(xiàn)被管對(duì)象的告警。同時(shí)系統(tǒng)具備對(duì)新產(chǎn)生的告警進(jìn)行聲音提示的功能。在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D上動(dòng)態(tài)反映各通信子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備故障告警和超門(mén)限告警，告警通過(guò)聲音、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D顏色變化來(lái)反映當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的告警信息。告警過(guò)濾可以使界面用戶根據(jù)自己的關(guān)注角度不同來(lái)設(shè)定不同的過(guò)濾條件，過(guò)濾出自己關(guān)心的告警信息。系統(tǒng)提供告警自動(dòng)和手工確認(rèn)的功能，在告警字段中有明確的告警確認(rèn)標(biāo)志，便于查詢。

設(shè)備管理功能主要包含設(shè)備類(lèi)型管理和設(shè)備管理。其中，設(shè)備類(lèi)型管理對(duì)組成設(shè)備的基本單元進(jìn)行管理，包括設(shè)備名稱(chēng)、型號(hào)規(guī)格、設(shè)備分類(lèi)、空間、尺寸、圖片和技術(shù)資料等內(nèi)容，系統(tǒng)支持按照不同視圖對(duì)設(shè)備類(lèi)型進(jìn)行過(guò)濾顯示；設(shè)備管理采用層級(jí)列表方式顯示管理設(shè)備信息，包括設(shè)備編號(hào)、所屬子系統(tǒng)、物理位置和版本號(hào)等信息，可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行設(shè)備工程模式、設(shè)備導(dǎo)出和設(shè)備導(dǎo)入等操作。

2.5數(shù)據(jù)分析功能

2.5.1趨勢(shì)分析

通過(guò)對(duì)性能數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析，實(shí)現(xiàn)基于規(guī)則和基于算法模型的2種方式預(yù)警。其中，規(guī)則閾值預(yù)警支持用戶針對(duì)指標(biāo)手動(dòng)設(shè)置閾值規(guī)則，當(dāng)實(shí)時(shí)性能數(shù)據(jù)超過(guò)該閾值一定周期后產(chǎn)生預(yù)警。在現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中，手動(dòng)設(shè)置閾值規(guī)則，往往存在嚴(yán)重依賴工程師經(jīng)驗(yàn)、難以全面總結(jié)以及無(wú)法快速動(dòng)態(tài)調(diào)整以適應(yīng)業(yè)務(wù)發(fā)展的缺點(diǎn)。因此，本系統(tǒng)提供基于人工智能算法的智能預(yù)警功能，建立基于時(shí)序模型的異常檢測(cè)功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)具有時(shí)序性特點(diǎn)的性能數(shù)據(jù)自動(dòng)異常預(yù)警。支持對(duì)時(shí)序數(shù)據(jù)突增、突減、頻率變化和整體趨勢(shì)變化4類(lèi)模型的異常檢測(cè)。

構(gòu)建各通信系統(tǒng)的指標(biāo)體系，并對(duì)相關(guān)基礎(chǔ)指標(biāo)和業(yè)務(wù)指標(biāo)進(jìn)行管理。系統(tǒng)內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、專(zhuān)用無(wú)線、公專(zhuān)電話和乘客信息等系統(tǒng)相關(guān)指標(biāo)，同時(shí)支持指標(biāo)的增刪改查。針對(duì)性能指標(biāo)設(shè)置告警閾值，當(dāng)設(shè)備性能參數(shù)超過(guò)該閾值時(shí)則產(chǎn)生預(yù)警。對(duì)電源系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、乘客信息系統(tǒng)和無(wú)線系統(tǒng)等設(shè)備通過(guò)采集和分析歷史性能運(yùn)行趨勢(shì)數(shù)據(jù)，建立基于時(shí)序模型的異常檢測(cè)功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)性能運(yùn)行趨勢(shì)的自動(dòng)異常預(yù)警，提前發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)隱患并給出提醒。

結(jié)合通信設(shè)備包括但不限于傳輸、無(wú)線、乘客信息系統(tǒng)以及視頻監(jiān)控系統(tǒng)各端口光功率采集數(shù)據(jù)，建立趨勢(shì)曲線，設(shè)置閾值，分析趨勢(shì)曲線針對(duì)光功率劣化情況進(jìn)行提前預(yù)警。結(jié)合乘客信息系統(tǒng)服務(wù)器、視頻監(jiān)控服務(wù)器、無(wú)線系統(tǒng)服務(wù)器、專(zhuān)用電話錄音工控機(jī)中應(yīng)用軟件進(jìn)程狀態(tài)及服務(wù)器CPU、內(nèi)存和硬盤(pán)使用率等采集數(shù)據(jù)，建立分析模型，提前發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)隱患。結(jié)合蓄電池充放電電流、放電時(shí)間等采集數(shù)據(jù)，建立分析模型，計(jì)算蓄電池容量及性能變化趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)異常情況的提前預(yù)警。分析傳輸業(yè)務(wù)端口實(shí)時(shí)流量，建立分析模型，進(jìn)行異常預(yù)警，并分析流量變化趨勢(shì)。

2.5.2日志分析

對(duì)各子系統(tǒng)設(shè)備操作和運(yùn)行日志數(shù)據(jù)的批量、實(shí)時(shí)同步、解析以及索引構(gòu)建，對(duì)日志按關(guān)鍵字、級(jí)別和時(shí)間等檢索條件進(jìn)行檢索，解析后日志內(nèi)容查看和關(guān)鍵字高亮顯示?？缦到y(tǒng)日志串聯(lián)分析，分析無(wú)線系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、乘客信息系統(tǒng)與ATS設(shè)備接口日志，提前發(fā)現(xiàn)到站異常信息，進(jìn)行預(yù)警，并且在故障發(fā)生后，能夠?qū)Ρ冉涌趯?zhuān)業(yè)日志，定位具體故障位置。對(duì)告警、故障和工單的多維度統(tǒng)計(jì)分析，形成專(zhuān)項(xiàng)統(tǒng)計(jì)列表及餅圖。

2.6維修生產(chǎn)管理功能

維修生產(chǎn)中心以日常檢修和故障維修業(yè)務(wù)為基礎(chǔ)展開(kāi)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備檢修計(jì)劃聯(lián)動(dòng)和故障閉環(huán)管理，根據(jù)運(yùn)行監(jiān)測(cè)中心和數(shù)據(jù)分析中心提供的運(yùn)行數(shù)據(jù)，給出維修策略和維修建議，實(shí)現(xiàn)設(shè)備計(jì)劃修向狀態(tài)修的轉(zhuǎn)變。該中心實(shí)現(xiàn)作業(yè)人員庫(kù)、備品備件庫(kù)、作業(yè)工單管理和故障臺(tái)賬管理等功能。

作業(yè)人員構(gòu)建正線工班和OCC人員基礎(chǔ)信息庫(kù)，支持人員基本信息的增、刪、改和查數(shù)據(jù)維護(hù)功能，為日常檢修計(jì)劃流轉(zhuǎn)和故障快速維修提供人員信息支撐。

備品備件構(gòu)建了各類(lèi)通信設(shè)備的備品備件庫(kù)，支持備品備件型號(hào)、批次、數(shù)量和貨位等信息的管理和維護(hù)，支持在故障維修過(guò)程中備品備件消耗臺(tái)賬的查看，為日常檢修和故障維修中處置更換問(wèn)題部件提供便捷手段。

工單管理完成故障維修工單的管理和線上流轉(zhuǎn)。維修工單主要根據(jù)設(shè)備故障報(bào)警情況生成故障工單，自動(dòng)關(guān)聯(lián)專(zhuān)家?guī)熘械木S修策略和建議，指導(dǎo)正線工班進(jìn)行故障處置，并在工單閉環(huán)后根據(jù)過(guò)程記錄和反饋?zhàn)詣?dòng)生成故障臺(tái)賬，提升故障處置的準(zhǔn)確性和維修效率，減輕工班工作壓力。智能運(yùn)維移動(dòng)App圍繞工單的閉合管控，實(shí)現(xiàn)故障的全流程管理，主要提供設(shè)備查看、告警查看和工單接收處置反饋等功能[4]。

故障管理包括故障清單和故障臺(tái)賬。故障清單記錄當(dāng)前尚未處理的故障信息，支持對(duì)故障的添加、修改和刪除等信息維護(hù)操作，同時(shí)支持故障下發(fā)工單進(jìn)行維修，或手動(dòng)觸發(fā)應(yīng)急事件，啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案。故障臺(tái)賬是故障維修閉環(huán)的產(chǎn)物，根據(jù)故障維修工單處置過(guò)程自動(dòng)生成，實(shí)現(xiàn)故障信息、處置情況和閉環(huán)情況的記錄。

巡檢管理主要完成年、月檢修計(jì)劃的管理維護(hù)，可提前預(yù)存檢修計(jì)劃，錄入后在相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)系統(tǒng)自動(dòng)提醒工班人員執(zhí)行巡檢計(jì)劃，并可在計(jì)劃執(zhí)行中和完成后進(jìn)行檢修項(xiàng)的反饋和記錄，實(shí)現(xiàn)檢修計(jì)劃閉環(huán)。

2.7設(shè)備健康臺(tái)賬及應(yīng)急管理功能

設(shè)備臺(tái)賬是建立設(shè)備全生命周期管理過(guò)程，通過(guò)設(shè)備臺(tái)賬實(shí)現(xiàn)設(shè)備履歷表的智能管理，從設(shè)備入場(chǎng)、使用、維護(hù)和故障進(jìn)行全生命周期的智能化管理，明確每個(gè)設(shè)備位置、型號(hào)、供應(yīng)商、編號(hào)、序列號(hào)和版本號(hào)等基本信息，同時(shí)建立設(shè)備維護(hù)文檔、技術(shù)指標(biāo)等信息，實(shí)現(xiàn)設(shè)備周期更換、型號(hào)匹配和自動(dòng)提醒等功能。

應(yīng)急管理中心圍繞應(yīng)急預(yù)案和應(yīng)急事件處置業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)，通過(guò)健全故障應(yīng)急協(xié)同體系，做到故障后輔助運(yùn)營(yíng)組織，并提供應(yīng)急決策建議，實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)組織調(diào)整快速響應(yīng)。該中心可實(shí)現(xiàn)應(yīng)急預(yù)案設(shè)置、應(yīng)急事件分析、定位和處置等功能。

3軌道交通通信系統(tǒng)智能運(yùn)維設(shè)備組成

智能運(yùn)維系統(tǒng)由負(fù)載均衡服務(wù)器、容器云服務(wù)器、大數(shù)據(jù)集群服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器組成，系統(tǒng)設(shè)備組成如圖1所示。

智能運(yùn)維系統(tǒng)在控制中心設(shè)置業(yè)務(wù)支撐服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、存儲(chǔ)服務(wù)器、智能運(yùn)維系統(tǒng)客戶端和交換機(jī)等設(shè)備，在控制中心與各子系統(tǒng)的網(wǎng)管服務(wù)器或網(wǎng)管終端相連，各子系統(tǒng)網(wǎng)管設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口向本系統(tǒng)提供告警數(shù)據(jù)[5]。

智能運(yùn)維系統(tǒng)服務(wù)器及以太網(wǎng)交換機(jī)安裝于通信設(shè)備室智能運(yùn)維系統(tǒng)機(jī)柜中，其余設(shè)備安裝于設(shè)備室或網(wǎng)管室。

智能運(yùn)維系統(tǒng)邊界采用Nginx主從方式部署，在屏蔽業(yè)務(wù)系統(tǒng)細(xì)節(jié)的同時(shí)，提供業(yè)務(wù)系統(tǒng)的橫向擴(kuò)展功能；業(yè)務(wù)系統(tǒng)部署在包含5個(gè)節(jié)點(diǎn)的Kubernetes容器云中；大數(shù)據(jù)集群由1臺(tái)調(diào)度節(jié)點(diǎn)和2臺(tái)存儲(chǔ)計(jì)算節(jié)點(diǎn)組成；數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器采用雙主模式部署，向磁盤(pán)陣列存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

4軌道交通通信系統(tǒng)智能運(yùn)維技術(shù)架構(gòu)

整個(gè)系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)從下到上依次分為數(shù)據(jù)接入層、平臺(tái)服務(wù)層、支撐服務(wù)層、業(yè)務(wù)服務(wù)層和應(yīng)用服務(wù)層5部分，如圖2所示。

數(shù)據(jù)接入層為平臺(tái)服務(wù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源，數(shù)據(jù)來(lái)源包含傳輸系統(tǒng)、公務(wù)電話系統(tǒng)、專(zhuān)用電話系統(tǒng)、無(wú)線通信系統(tǒng)、視頻監(jiān)視系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、整合電源系統(tǒng)、乘客信息系統(tǒng)、時(shí)鐘系統(tǒng)以及智能PDU設(shè)備，以太網(wǎng)交換機(jī)等設(shè)備。

平臺(tái)服務(wù)層包含大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、人工智能系統(tǒng)、Docker和Kubernetes容器云，其中大數(shù)據(jù)和人工智能系統(tǒng)通過(guò)對(duì)專(zhuān)用通信系統(tǒng)上報(bào)的設(shè)備信息建立相應(yīng)的模型、方法和預(yù)案，生成相應(yīng)的預(yù)警和告警信息。業(yè)務(wù)服務(wù)采用Docker鏡像方式部署在容器云中，Kubernetes提供資源調(diào)度、資源治理和鏡像治理等功能。

支撐服務(wù)層整合智能應(yīng)用平臺(tái)中的微服務(wù)架構(gòu)體系，為業(yè)務(wù)服務(wù)提供運(yùn)行時(shí)的支撐環(huán)境。其中，服務(wù)網(wǎng)關(guān)組件屏蔽內(nèi)部多個(gè)服務(wù)的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，對(duì)外提供統(tǒng)一的接口，同時(shí)提供反向路由、安全認(rèn)證、限流熔斷和日志監(jiān)控等功能。注冊(cè)發(fā)現(xiàn)組件提供服務(wù)的注冊(cè)、發(fā)現(xiàn)以及負(fù)載均衡等服務(wù)治理功能；配置中心組件能夠集中化管理應(yīng)用不同環(huán)境、不同集群的配置，配置修改后能夠?qū)崟r(shí)推送到應(yīng)用端；認(rèn)證授權(quán)組件實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的單點(diǎn)登錄以及服務(wù)的安全認(rèn)證和授權(quán)功能；容錯(cuò)限流組件實(shí)現(xiàn)流量高峰時(shí)服務(wù)的熔斷、隔離、限流和降級(jí)功能；監(jiān)控告警組件提供服務(wù)的調(diào)用鏈監(jiān)控、Metrics監(jiān)控以及日志監(jiān)控功能。

業(yè)務(wù)服務(wù)層主要由運(yùn)行監(jiān)測(cè)中心、數(shù)據(jù)分析中心、應(yīng)急管理中心、健康管理中心和維修生產(chǎn)中心5大業(yè)務(wù)模塊組成，完整支撐運(yùn)營(yíng)日常工作需求。

應(yīng)用服務(wù)層結(jié)合最新的前端顯示技術(shù)，為運(yùn)營(yíng)人員提供良好的人機(jī)交互界面。主頁(yè)及各中心圖表通過(guò)Echarts進(jìn)行展示。Echarts提供了豐富的可視化類(lèi)型、千萬(wàn)級(jí)的數(shù)據(jù)可視化渲染能力、多形式渲染及跨平臺(tái)能力、多維數(shù)據(jù)的支持以及豐富的視覺(jué)編碼手段等特性，多維度、更絢麗、更直觀地為用戶展現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、趨勢(shì)和站點(diǎn)拓?fù)涞雀黝?lèi)顯示元素；采用2D圖片加js算法或者3Dthree.js，webGL技術(shù)實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)下的3D機(jī)房及機(jī)柜的展示；使用百度地圖和mapbox等組件實(shí)現(xiàn)GIS功能。

5結(jié)束語(yǔ)

城市軌道交通必將長(zhǎng)期伴隨我國(guó)城市的發(fā)展進(jìn)程，智能運(yùn)維也是軌道交通智慧化生產(chǎn)的創(chuàng)新產(chǎn)物，通信系統(tǒng)的智能運(yùn)維技術(shù)必將以點(diǎn)帶面，在前期已實(shí)施工作的基礎(chǔ)上，以軌道交通各大系統(tǒng)和專(zhuān)業(yè)信息共享為基石，堅(jiān)持智慧運(yùn)維頂層設(shè)計(jì)，建立城市軌道交通設(shè)計(jì)—建設(shè)—運(yùn)營(yíng)—維保產(chǎn)業(yè)鏈信息共享和正向反饋體系，提升運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)管控能力，降低全生命周期運(yùn)營(yíng)成本，提升乘客出行滿意度，實(shí)現(xiàn)城市軌道交通智能運(yùn)維體系全面聯(lián)動(dòng)的永續(xù)發(fā)展[6]。

參考文獻(xiàn)

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