5G與物聯網融合在城市軌道交通運維中的運用

石哲琿

摘要：第五代移動通信系統（簡稱5G系統）支撐的物聯網，其接入量和覆蓋面將大大擴展，可以較好的適應和滿足城市軌道交通日益增長的運維需求。

關鍵詞：5G技術;物聯網技術;融合應用;城市軌道交通;運維管理

5G和物聯網的融合在城市軌道交通中的應用還存在一些不確定性，最重要的就是5G移動網絡的組網方式，是采用單獨組網的方式或移動運營商組網的方式還是二者共同組網來分擔不同等級業務，目前行業內尚無定論。

1 5G移動通信系統

物聯網技術

物聯網核心技術包括以RFID為代表的物品識別技術、傳感與傳動技術、網絡和通信技術、數據處理與存儲、以3C融合為代表的智能物體技術等。通過依靠微型感應芯片技術、智能化及無線網絡技術，使得人和物、物和物之間都能“交流”，做到萬物互聯。從而運用于城市公共安全、工業生產、環境監控、智能交通、智能家居、公共衛生等多個領域。其主要體系架構分為感知層、網絡層、應用層，分別實現數據的感知測量、信息的傳送通信以及各類應用服務等。

2軌道交通運維工作現存的難點問題

2.1系統結構復雜

軌道交通管理系統當中涉及到各項機電系統，如風、水、電系統，門、梯系統，信號系統，自動售檢票系統，消防自動報警系統等。如果管理部門還在使用傳統的人工管理方式，不僅工作任務量大，而且無法及時發現系統當中的故障問題。因此，如何開展智能化的運維管理工作就是新時期軌道交通運維人員正在研究的主要問題。而這就對員工的專業工作能力以及系統基礎設施建設的完善性有了更高的要求。

2.2運輸線路問題

為了能夠滿足人們的出行需求，管理部門必須要結合城市布局情況，建設多條城市軌道交通線路。在這種情況下，軌道交通線路的區間不斷增多，設備數量不斷增加，而且相應的節點更加分散，不同地鐵線路的設備也五花八門。這就要求工作人員應當將重點放在運維管理工作的優化研究上，目的在于確保軌道交通運行的安全性和穩定性。而這就突出體現了5G技術與物聯網技術融合發展的重要作用。

3 5G與物聯網融合在軌道交通信息采集工作中的運用

3.1信息采集

軌道交通運維管理工作需要實時記錄軌道電客車的運行數據信息以及車站各機電設備的運行數據信息，這些數據可以直觀的展現出軌道交通的運營狀態。因此，在運維管理工作中，最基礎的環節就是信息采集的工作。與傳統工作方式相比，5G技術可以有效提高信號的傳播速度，可以為及時、直觀、有效的對軌道交通運營狀態做出判斷及預判提供可靠的保障，為大規模物聯網、車聯網、虛擬現實、增強現實、智慧城市等新應用提供了有力的支持。利用物聯網技術構建信息傳輸的網絡結構體系，方便技術人員對各條地鐵運營線路的運行信息進行統一的收集和整理。管理部門需要加大資金技術投入，引進計算機工作設備，構建網絡工作平臺，并設置數據資源庫。最后，結合城市軌道交通行業的發展情況及日常的基本工作流程，對數據信息進行智能的分類，以此來完成信息采集工作。

3.2信息管理

將5G技術與物聯網技術融合起來，可以利用5G系統高速率、低時延等強大的接入功能和網絡運行的穩定性，開展對數據信息的傳輸及管理工作。這可以在一定程度上降低信息管理的經濟成本，符合軌道交通運維管理部門的基本工作需求。同時，物聯網技術依靠龐大的網絡空間體系，可以實現對信息的備份存儲，減小占用系統運行的空間。

4 5G與物聯網融合在軌道交通運維監控工作中的運用

4.1遠程監控

利用5G技術和物聯網技術能夠實現對軌道交通中各類設備的遠程實時監控，這是因為無線網絡部署難度較低，部署速度快，而且新建的設備能夠自帶物聯網功能，可以幫助實現智能化遠程監控。運維人員不再需要在各個軌道交通管理點進行監控，而是在一個指揮中心進行全方位監控，大大節約了人力成本和設備成本。

4.2智能采集數據

軌道交通中的多個系統對于服務要求并不相同，運維要求也不一致。子系統采集數據的參數需要根據實際情況進行調整。將5G物聯網技術應用到其中以后，能夠實現智能化數據采集，同時通過分析采集到的數據進行風險評估，消除安全隱患，實現節能管理。運維管理人員可以在風險事件發生之前事先得到警告，提高風險事件的解決效率，甚至預防風險事件的發生。

4.3空間定位監管

物聯網中的射頻技術能夠對各項設備和工作人員進行定位，實時追蹤設備和人員的位置，合理調配工作人員。今后，還可以引入能夠自由活動的機器人，實現全自動機械作業，對物資進行智能化管理。未來運用機器人以后，運維管理將更加簡單高效，運維人員只需要遠程指揮機器人完成實際工作，減少了人力的消耗。

4.4可視化管理

5G和物聯網技術的應用創造了使用VR和AR的條件，管理人員能夠利用VR和AR設備實現設備的在線維護維修。對于管線改造和安裝方面的問題，現在有很多誤工、返工的情況。若是能夠合理應用5G物聯網，增強VR和AR的使用效果，將能夠合理實現遠程精細化操作，達成臨場效果，減少資源投入。該技術的實現有利于未來工作經驗較少的工作人員也能在有經驗的工作人員指揮下進行遠程設備維護，減少誤工返工現象。

5 結束語

5G技術的應用優勢就在于可以提高信息的傳輸帶寬，降低網絡時間。而物聯網技術可以將軌道交通系統當中的各個機電設備運行狀態通過數據連接的方式傳遞到地鐵控制中心進行集中管理。可以實現實時在線監控管理，及時發現系統運行的故障問題，若結合AI技術甚至還能實現智能運維。最后，還能通過AR、VR技術對員工的運維管理能力進行培訓，確保各項工作的順利開展。

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