基于地鐵綜合監控系統的節能管理方式探討

黃伊聰 李鑫

南昌軌道交通集團有限公司運營分公司 江西 南昌 330000

1 地鐵綜合監控系統介紹

1.1 系統構成

在我國的地鐵運行中，通常采用綜合監控系統，可以有效實現對地鐵日常運營的監控工作，該系統可以融合信號、設備管理、火災報警預警、乘客信息及路線追蹤、售票和廣播等等功能，一般在兩級車站進行管理，實現有效的控制方式。綜合監控系統也稱為OCC系統，以中央級為綜合控制平臺，對子系統和下屬車站進行控制和監控。

1.2 綜合監控系統與子系統關系

一般而言，綜合監控系統可以有效實現自動化辦公，不需要時刻進行人工操作，便可以完成日常作業，該系統使得各個端口之間有效形成一個整體，在同一個平臺項目上搜集數據，提高運行的故障處理反應速度，加快處理進度，提高整體設備運行的質量。如今，我國地鐵的綜合監控子系統一般由集成的方式進行連接或使用，ISCS總控制中心和子系統之間存在專用網絡，可有效實現網絡接口的鏈接。

2 地鐵綜合監控系統的可靠性研究

2.1 地鐵綜合監控系統的可靠性研究現狀

于我國的地鐵發展程度而言，雖然在近年來已經有著穩步的提升，其實在實質而言仍然存在缺陷和短板，需要相關從業者提高重視程度，積極學習和借鑒外國的先進技術和經驗[1]。如今，BDD算法已經在國外有著較為成熟的應用，我國也應當緊緊跟隨其發展潮流，積極研發綜合監控系統，實現穩步的創新和更新。我國通暢采用故障樹的方式對地鐵運行情況進行分析，以此更進一步縮短時間，也可以減少分析整體過程，提高整體的地鐵運行效率。但是，故障樹的分析方法很難對正義的運行機制進行分析，會影響到系統的穩定性，所以在當前背景下需要加強對新型的監控方法的研發力度。

2.2 影響地鐵綜合監控系統可靠性的因素

人為因素也包括在內。因此，在分析綜合地鐵監控系統的可靠性時，很難準確評估系統故障的可能性。

地鐵監控系統組成結構十分復雜，對系統的影響要素也很多，有意義綜合地鐵系統需要大量的軟件和硬件古城，必須兩者同時開展攻占，才可以更進一步開展業務，很多情況下，由于存在軟件驅動系統問題，很難在全過程中進行地鐵運行監測，人為因素占據了大部分可能性，因此在日常分析時，要綜合考慮多方面的要素，提高地鐵綜合監控系統的運行穩定性。

2.3 地鐵綜合監控系統的可靠性評估框架

為了準確分析地鐵綜合監控系統的可靠性，有必要根據地鐵綜合監控系統的特點建立可靠性評估框架。首先要看綜合系統可靠性評估的總體框架，然后采用先分后合的方法，檢查地鐵綜合監控系統的不同模型，然后分析不同部分之間的相互作用。然后對整個系統進行集成，最后完成地鐵綜合監控系統可靠性評估總體框架的建立。根據不同的功能劃分站級監測可靠性評估和沉積物監測可靠性評估結果，以驗證和識別每個模塊的可靠性，并實施綜合評估；對各個模塊進行比較分析，最后給出整個系統的綜合評價結果。

3 綜合監控系統下地鐵設備維護管理要求

綜合監控系統的主要功能是設備監控，如遙信、接收遙測數據、遠程控制、遙調與順控、模式控制和連接等。收集的數據挖掘深度較大，但對設備的維護和管理影響不大[2]。為此，有必要在綜合監控系統中包括設備故障分類、保修、處理和結果統計分析等功能模塊，為了有效解決井下作業中的設備運行和擴建問題，尤其是設備安全問題。地鐵的安全運營需要不同硬件和軟件之間進行交互。如果綜合監控系統出現故障，地鐵的整體運營將受到影響。在嚴重情況下將會導致整個系統癱瘓，運行失去有效的控制。在這方面，可以通過創建安全通道和啟動火災報警系統來實現系統維護功能。第二，存在操作問題。綜合監控系統內部設備數量多，并且整體的線路連接十分復雜。然而，綜合監控系統是高度專業化的，具有智能功能，在進行操作時需要具備高度的素質。為確保這一點，有必要對系統的運行過程進行全面監控，始終使得系統處于正常狀態，也可以在短時間、非限制性地點和小范圍內及時的檢測到錯誤的發生，以降低故障率和減少所造成的經濟損失。然后根據目前的實際情況，充分展開問題進行分析。隨著現代社會交通工具的日益豐富和不斷變化，地鐵的功能和乘客數量也發生了變化，因此地鐵綜合監控系統必須具有可擴展性功能，在現有系統（如服務器）的基礎上進行軟硬件擴展。

4 地鐵綜合監控系統維護管理方法

4.1 分開設置設備管理系統和控制系統

綜合監控系統是控制設備運行的重要操作平臺。為了確保維護和管理的有效性，應將設備管理和控制平臺分開，并建立一個完善的框架。為解決設備監控與維護管理工作之間所存在的任務交叉的矛盾，應為綜合監控和各子系統設置軟硬件分界點，并且要進一步的明確與定義綜合監控與各子系統之間的軟件和硬件臨界點[3]。各子系統必須建立獨立的監控調試平臺，鑒于綜合監控與各子系統在運行功能、使用方法等方面的差異，用戶周期和維護管理要求應明確定義軟件和硬件的區別，并在各子系統的監控和調試平臺的子系統中設置專用的監控系統為設備評估管理部門提供真實有效的運營信息，以確保各子系統實現差異化功能。各子系統獨立運行由專業設備評估管理部門進行定期維護、糾錯和驗收工作。綜合監控部只需完成接口到點的相應工作內容，無須再次進行傳輸工作。綜合監控維護單元和各子系統維護單元以從兩側到點的接口為邊界完成本職的工作。綜合監控系統及各子系統的接口協議點表固定，在子系統進行手動更新后，綜合監控系統功能不會存在不正常的情況，此時的綜合監控系統應當處于正常運行的狀態。

4.2 建立專項數據庫

根據現有綜合監測數據庫和維修管理系統的運行和使用特點，綜合維修管理數據庫可分為基礎設備信息庫、實時庫和方法模型庫。基礎設備信息數據庫應包括手動輸入的信息，任何專業設備制造商可根據設備點表，在特定協議通信的基礎上，與綜合監控提供商進行點對點測試。綜合監控系統中的實時數據可以采用分布式結構。每個系統節點都配備了特殊的實時數據庫結構，可以在一定條件下保證每個節點中實時數據實現有效的融合，如數據值的變化和數據結構的變化等。根據實時數據確定設備的運行狀態，確保維修管理的相關性和有效性。方法模型庫是計算機維護管理系統的核心[4]。方法模型數據庫集合了用于診斷、決策、分析和計算的各種數據模型，還包括專家專業技術知識和行業標準規則等相關內容。維護決策模型和維護過程模型主要用于支持設備維護決策和優化維護過程。錯誤診斷和預測過程數據庫中的信息主要是地鐵系統設備的錯誤診斷和預測程序，可以實現錯誤預警，有效避免操作錯誤的發生，并有效降低故障所帶來的風險隱患和經濟損失。

4.3 維護流程

4.3.1 工作單分級與傳送。例如，某個城市的地鐵中心根據綜合監控系統的“兩級管理、三級控制”概念，將維護工作所需的工作合同進行分類，并將維護工作內容分為兩級[5]。在地鐵綜合監控系統的控制中心，維修和調度人員可與其他專業技術人員實現有效互動，及時獲取設備運行情況和維修工作信息，以便通過綜合控制指揮所監控系統、中央維修計劃、根據以往所診斷出來的運行故障制定相應的維護方法，在分析現實性因素的基礎上，制定維護和管理工作報告，編制預防性維護計劃和日常維護計劃。地鐵綜合監控系統的維護負責人收到基本維護通知后，要進一步的細化系統維護的內容以創建詳細的維護清單，并將其傳輸到專門的地鐵綜合監控系統維護站，并安排專人及時完成現場維修等相關工作。

4.3.2 維修流程。預防性維護主要指現行規范和在規定的維護周期內，專業技術人員將地鐵綜合監控系統的信息導入儀表管理系統，系統根據實際的具體內容和工作要求，根據指定的信息發送工單，交給主管維護團隊完成相應的日常維護流程[6]。系統通過模擬計算模塊計算維護計劃和完成維護活動所需的支出，并根據實際維護的情況生成維護計劃執行報告，動態控制維護任務的執行率，以優化設備管理效果。在開展維護工作時，需要獲取實時性的錯誤報告，工作環節包括錯誤報告、原因分析、故障分類、工單發布和維護處理等。對綜合監控系統中每個接口接收到的數據進行分析，并在線發布維護訂單，以確保工作訂單流程的流程符合規定且具有標準化特征。同時，建立具有查詢和統計功能的專業監控機制，實現人力資源的合理配置，確保了勞動效率得到最大化的利用。

5 提升地鐵綜合監控系統可靠性的有效策略

通過對國內外地鐵綜合監控系統的可靠性進行研究之后，可以對現行的可靠性研究方法進行優化與調整，實現地鐵綜合監控系統在可靠性方面更加準確[7]。

5.1 加強地鐵綜合監控系統結構的完整性

系統之間的相關性還必須與發生故障時手動開展維護工作對系統穩定性的影響相結合，然后集成到連接到網絡的整個子系統的可靠性模型中。只有保證地鐵綜合監控系統的結構完整性，才能利用該模型。

5.2 加強地鐵綜合監控系統子系統的可靠性

在地鐵綜合監控系統建立可靠的模型后，有必要對整個系統中的不同子系統進行有效的數據與信息分析，在這一過程中必須充分考慮不同子系統之間的相關性，以及在發生故障時是否具有良好的協同性[8]。最重要的是軟件和硬件之間的相關性，在運行中，相關的軟件和硬件可以組合在一起，這部分在可靠性計算中被視為一個整體。如果部件的一部分出現故障，則可以確定整個部件存在缺陷，且與之無關的部件可被視為具備一定的穩定性。

5.3 加強地鐵綜合監控系統中不確定因素的考慮

地鐵綜合監控系統是由不同的軟硬件組件耦合而成的復雜系統。因此，系統在運行過程中實際上受到多種因素的干擾，在運行時需要結合現實性的要求，對各種要素進行討論，不確定因素的干擾不僅影響系統的穩定性，而且影響系統的運行安全性。在對地鐵綜合監控系統進行可靠性分析的過程中，必須考慮不同的模糊狀態下是否能夠正常運行，并可使用相關的模糊狀態理論算法進行預測，為了對處于模糊狀態的被分析對象所存在的不同情況進行可靠性分析，可以將相似算法與模糊馬爾可夫模型相結合，對其進行建模，將所獲得的數據代入分析。

6 結束語

地鐵綜合監控系統是一個高度集成、關聯復雜的系統，具有高程度自動化、高要求可靠性等特點。因此，加強地鐵綜合監控系統的可靠性研究顯得尤為重要。在分析國內外地鐵綜合監控系統可靠性研究現狀的基礎上，對影響系統穩定性的因素進行了比較，建立地鐵綜合監控系統可靠性分析框架，提出提高地鐵綜合監控系統可靠性的有效方法。