地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)維護(hù)管理

徐建平

（中國水利水電第八工程局有限公司，湖南長沙 410000）

0 引言

綜合監(jiān)控系統(tǒng)是指針對地鐵等輕型軌道交通系統(tǒng)建立的自動(dòng)化綜合管理系統(tǒng)，集自動(dòng)化、智能化、科技化為一體，實(shí)現(xiàn)了交通系統(tǒng)運(yùn)行管理的智能化。對此，地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)與管理對于保證地鐵安全、高效運(yùn)行具有積極影響。但是該系統(tǒng)涉及設(shè)備數(shù)量較多，故障頻發(fā)，需加強(qiáng)維護(hù)。

1 地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)介紹

1.1 系統(tǒng)構(gòu)成

地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能就是對地鐵運(yùn)營的相關(guān)設(shè)備與列車運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控，該系統(tǒng)集成了信號(hào)、設(shè)備監(jiān)控、火災(zāi)報(bào)警、電視監(jiān)控、乘客資訊、廣播、乘客售檢票等功能，通過中央級與車站級兩種形式進(jìn)行管理，或通過中央級、車站級與就地級三種形式進(jìn)行管控[1]。城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)（Integrated Supervisory Control System，ISCS）主要包括運(yùn)行控制中心（Operating Control Center，OCC）的中心級綜合監(jiān)控系統(tǒng)與各車站、車輛段、停車場的車站級綜合監(jiān)控系統(tǒng)，及中心級綜合監(jiān)控、各車站級綜合監(jiān)控系統(tǒng)相連的通信骨干網(wǎng)。各級綜合監(jiān)控系統(tǒng)都設(shè)有專用的接口設(shè)備，將其與其他子系統(tǒng)相連，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與共享。典型綜合監(jiān)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。

1.2 綜合監(jiān)控系統(tǒng)與子系統(tǒng)關(guān)系

綜合監(jiān)控對各分散的功能型自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行集成，通過端口互聯(lián)使其成為一個(gè)有機(jī)整體，將所有監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)匯于同一個(gè)平臺(tái)中，從而提高對運(yùn)行故障的反應(yīng)速度和處理效率，也實(shí)現(xiàn)了行車指揮、運(yùn)營管理與設(shè)備管理水平的提升。現(xiàn)行綜合監(jiān)控系統(tǒng)和各子系統(tǒng)多采用互聯(lián)或者是集成的方式進(jìn)行通信。ISCS的控制中心與子系統(tǒng)的控制中心間設(shè)有專用網(wǎng)絡(luò)接口，即為數(shù)據(jù)通信通道。子系統(tǒng)與ISCS系統(tǒng)車站及控制中心通信關(guān)系如圖2所示。

圖1 綜合監(jiān)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

圖2 ISCS與子系統(tǒng)車站及控制中心的通信示意

2 綜合監(jiān)控系統(tǒng)下地鐵設(shè)備維護(hù)管理要求

綜合監(jiān)控系統(tǒng)主要職能為設(shè)備監(jiān)視與控制，如遙信、遙測數(shù)據(jù)接收，遙控、遙調(diào)與順控，模式控制與聯(lián)動(dòng)等，對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，但是對于設(shè)備維護(hù)管理成效甚微。為此，需要將設(shè)備故障分類、保修、處理和原因統(tǒng)計(jì)分析等功能模塊安排至綜合監(jiān)控系統(tǒng)中，有效解決地鐵運(yùn)行中設(shè)備操作、擴(kuò)展等問題[2]。首先，設(shè)備安全問題。地鐵的安全運(yùn)行涉及多種硬件與軟件的協(xié)作，若綜合監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行故障，則地鐵運(yùn)營整體會(huì)受到影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)癱瘓、操作失控。對此，可通過建立安全通道、啟動(dòng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)維護(hù)功能。其次，操作問題。綜合監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備數(shù)量較大，連接十分復(fù)雜，而綜合監(jiān)控系統(tǒng)專業(yè)性較強(qiáng)，智能化特征顯著，需對系統(tǒng)運(yùn)行過程進(jìn)行全面監(jiān)控，保證系統(tǒng)狀態(tài)正常，也可在短時(shí)間內(nèi)確定故障發(fā)生位置和影響范圍，以降低故障率，減少經(jīng)濟(jì)損失。然后，擴(kuò)展問題。隨著現(xiàn)代社會(huì)運(yùn)輸形式的日益豐富和不斷變化，地鐵功能與乘客數(shù)量也有所改變，所以需地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)具備擴(kuò)展性功能，在已有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行軟件、硬件擴(kuò)展，如服務(wù)器等。

3 地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)維護(hù)管理方法

綜合監(jiān)控系統(tǒng)是管控設(shè)備運(yùn)行的重要操作平臺(tái)，為保證維護(hù)管理的實(shí)效性，應(yīng)將設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控與設(shè)備管理平臺(tái)分離，建立框架（圖3）。

圖3 綜合監(jiān)控系統(tǒng)下的設(shè)備維護(hù)平臺(tái)系統(tǒng)

3.1 綜合監(jiān)控與各子系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置明顯軟、硬件分界點(diǎn)

為解決設(shè)備監(jiān)控與維修管理矛盾，需明確綜合監(jiān)控與各子系統(tǒng)間的軟、硬件分界點(diǎn)。對于子系統(tǒng)來說，需建立獨(dú)立的監(jiān)視調(diào)試平臺(tái)。因綜合監(jiān)控與各子系統(tǒng)的運(yùn)行功能、使用方法、使用周期與維護(hù)管理需求等均有所差異，所以綜合監(jiān)控與各子系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)明確軟、硬件的分界點(diǎn)，子系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置專用的監(jiān)控與調(diào)試平臺(tái)，而各子系統(tǒng)的監(jiān)視調(diào)試平臺(tái)為設(shè)備維護(hù)管理部門提供地鐵運(yùn)營信息，以保證子系統(tǒng)差異化功能的實(shí)現(xiàn)。設(shè)備專業(yè)維護(hù)管理部門需針對各子系統(tǒng)的獨(dú)立運(yùn)行進(jìn)行定期維護(hù)、調(diào)試與驗(yàn)收。綜合監(jiān)控部門只需完成接口對點(diǎn)相應(yīng)的工作內(nèi)容，無需進(jìn)行設(shè)備傳動(dòng)工作，綜合監(jiān)控維護(hù)單位與各子系統(tǒng)維護(hù)單位將雙方的接口對點(diǎn)作為界線完成各自工作。綜合監(jiān)控系統(tǒng)和各子系統(tǒng)接口協(xié)議點(diǎn)表固定，子系統(tǒng)改造升級后綜合監(jiān)控系統(tǒng)使用功能不會(huì)仍然正常。

3.2 建立專項(xiàng)數(shù)據(jù)庫

根據(jù)當(dāng)前綜合監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫與維護(hù)管理系統(tǒng)的運(yùn)行與使用特征，可將維管集成數(shù)據(jù)庫分化為基礎(chǔ)設(shè)備信息庫、實(shí)時(shí)庫與方法模型庫。基礎(chǔ)設(shè)備信息庫是人工手動(dòng)錄入信息，各專業(yè)設(shè)備廠家根據(jù)設(shè)備點(diǎn)表與綜合監(jiān)控廠家基于一定的規(guī)約通信進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)測試即可。綜合監(jiān)控系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可采用分布式結(jié)構(gòu)，每個(gè)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)均設(shè)有專項(xiàng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)的并行對象管理服務(wù)系統(tǒng)（Parallel Object Management System，POMS）技術(shù)中應(yīng)用的高效信息總線，保證了各節(jié)點(diǎn)中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一，如數(shù)據(jù)值變化與數(shù)據(jù)間結(jié)構(gòu)變化等，根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)判斷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，保證維護(hù)管理的針對性和有效性。方法模型庫，是計(jì)算機(jī)維修管理系統(tǒng)的核心所在，集成了大量的關(guān)于診斷、決策與分析計(jì)算的數(shù)據(jù)模型，同時(shí)也囊括了專家知識(shí)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)則庫。維修決策模型與維修過程模型主要應(yīng)用于設(shè)備維修決策支持與維修過程優(yōu)化。故障診斷與預(yù)測方法庫中的信息主要為地鐵系統(tǒng)設(shè)備故障診斷與預(yù)報(bào)方法，可實(shí)現(xiàn)故障的提前預(yù)警，有效避免了運(yùn)行故障的發(fā)生。

3.3 維護(hù)流程

3.3.1 工作單分級與傳送

例如，某市地鐵中心對維修工作中所需的工單進(jìn)行了分級，參照綜合監(jiān)控系統(tǒng)的“二層管理、三級控制”理念將維修工單分為二級。調(diào)度中心，維護(hù)調(diào)度工作人員可與各專業(yè)調(diào)度人員進(jìn)行維修工作信息互動(dòng)，及時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，在設(shè)備發(fā)出故障報(bào)警信息后可生成基本維修工單，通過綜合監(jiān)控系統(tǒng)將其傳送給制定車輛段的工作控制中心；中心維修調(diào)度，建立各類工作報(bào)表，依據(jù)以往常見的運(yùn)行故障與維修方法編制預(yù)防性維修計(jì)劃與日常性維修計(jì)劃。在車輛段維修調(diào)度人員接收到基本維修工單后，細(xì)化內(nèi)容生成詳細(xì)修維修工單，將其傳送給車輛段的各專業(yè)維修工作站，維修人員接收到專項(xiàng)維修指令后下發(fā)給現(xiàn)場的工作人員，及時(shí)安排完成現(xiàn)場搶修工作。

3.3.2 維修流程

預(yù)防性維修主要是參照現(xiàn)行規(guī)范和規(guī)定的檢修周期，專業(yè)工程師將信息導(dǎo)入儀管理系統(tǒng)，依據(jù)工單特定的內(nèi)容與工作需求，系統(tǒng)依據(jù)設(shè)定的信息派發(fā)工單交由責(zé)任維修班組完成作業(yè)。系統(tǒng)通過仿真計(jì)算工作模塊對維修計(jì)劃與維修活動(dòng)完成所需的經(jīng)費(fèi)進(jìn)行計(jì)算，生成檢修計(jì)劃執(zhí)行報(bào)表，對檢修任務(wù)的兌現(xiàn)率進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，以優(yōu)化設(shè)備管理效果。

狀態(tài)維修為實(shí)時(shí)故障報(bào)修，工作環(huán)節(jié)依此為故障報(bào)修、原因分析、故障分類、工單發(fā)放、工單處理。通過綜合監(jiān)控系統(tǒng)中各接口接收到的各子站設(shè)備相關(guān)信息進(jìn)行分析，在線下發(fā)維修工單，保證工單操作的流程化與規(guī)范化。同時(shí)，建立了專業(yè)監(jiān)控機(jī)制，兼具查詢、統(tǒng)計(jì)功能，實(shí)現(xiàn)了對人力資源的合理分配，保證了勞動(dòng)效率的最大化[3]。

4 結(jié)束語

綜上所述，綜合監(jiān)控系統(tǒng)為現(xiàn)代軌道交通和設(shè)備監(jiān)控的重要平臺(tái)，為保證設(shè)備維修效率，需明確地鐵運(yùn)營管理、設(shè)備監(jiān)控、設(shè)備檢修維護(hù)的需求，建立集成化工作平臺(tái)，合理分化子系統(tǒng)與專業(yè)模塊的工作內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)了綜合監(jiān)控系統(tǒng)使用價(jià)值與經(jīng)濟(jì)效益的最大化，為軌道交通服務(wù)水平的提升提供技術(shù)保障。