机电设备远程智慧运维探讨

田恒

深圳地铁运营集团有限公司

摘要：在数据收集、数据处理等领域，互联网技术的利用具有不可替代的优越性。在地铁维修中应用物联网技术，并将其与电子技术、计算机网络技术、统计分析技术等结合起来，利用数据采集装置，将维修车间的目标数据进行采集，并由网络将信息传送至信息管理层，形成智能管控系统。通过对地铁运行过程中故障情况进行全面的监控，从不同的视角对检修资料进行全面的分析，及时了解故障的状况，从而达到防患于未然的目的，并在检修过程中对地铁和设备发出警告，实现由“预防性修理”到“状态修”的转变。

关键词：机电设备；远程管控；智慧运维

前言：地铁区段智能化控制是指采用电子学、生物辨识技术；运用计算机技术、统计分析技术对检修作业、检修人员、设备运行状况、地铁使用检修状态等相关的信息进行监控和采集，对检修作业全过程进行实时防护，对采集到的资料进行汇总，运用各种相关的统计分析，得出各设备、地铁的状态，运用统计学分析的方式，对施工过程进行全面的调整，完善技术规范，增强规划和决策的准确性，从而提高列车检修技术的整体性能。将物联网技术应用到地铁区段智能控制中，建立以大数据为基础的智能化维护决策模式，以达到监控和管理的集成。利用智能车场监控体系，可以对地铁区内的所有工作进行数字化、可视化管理、对各部门进行全面的保护、对生产进度的预测、对生产流程的即时回馈、在线闭环的监控、所有数据的标准化、可随时追踪、可跟踪、可综合、可集成、可对车场进行科学的控制、维护体系平台化、数字化、信息化、智能化。

1、功能实现

地铁区级智能化控制体系可使地铁区部在地铁检修作业、地铁检修质量控制与数据处理等方面进行信息化的管理，以适应不同层次的客户需要，为决策者提供清晰明确的执行决策、实施流程、多方面的费用和质量管理，提升执行力，确保生产的安全性、多场作业、任务预警等。图1是根据不同的使用者层次，设计的轨道交通车场的智能化管理体系。

图1智慧控制系统在轨道交通车场的应用

1)检修作业的精细化管理：检修作业标准化、规范化管理；专用维护作业的智能化监测。

2)智能化的质量管理：利用信息化的技术和装备，对维修过程进行程序化、智能化监控。

3)维修资料的整合：整合地铁质量资料，对操作进行分析与指引；建立地铁和零件的电子履历，并对产品进行动态的跟踪；建立分析预警系统，进行系统的平台设计。

4)科学的管理决策：对维修资料进行及时、全面的分析；通过图表的形式，全面显示各种设备，其中包含检修作业监控、安全监控、重点指标等。

2、体系结构

系统的重点是从地铁维修方案；从质量、协作等方面着手，对地铁维修流程进行了全方位的信息收集和全面的信息覆盖。与此同时，智能移动电话和移动设备也为用户的各种需求增加了更多的查询、录入和分析方式。

2.1作业程序

从图2可以看出，该装置从联机测试装置获取车轮、由运行部检测数据、受电弓监控数据、远程监控与故障诊断系统获取实时数据，并根据以往的数据，利用质量评价模块对地铁进行全面的分析，其中包含了对地铁的全面评价，并对地铁提出了专业的分析建议，并根据预处理的方法，编制工作计划书和装备清单。通过该软件，将产生的工作任务发送给地铁运行计划中心和车队，操作人员依据工作任务的要求，按规范操作，通过掌上智能终端采集、反馈、完成各种测试，如果出现问题，反馈给质量综合分析模块进行二次操作。最后按作业程序进行品质检查，完成各项工作后，发放合格证，并将相关配件的使用状况反馈至配件管理单元，完成保养后即可等候出货。根据生产流程及需求建立铁路机车的状态资料库；设备故障数据库，运行模板数据库等。其中，主要的故障信息来自于铁路机车的远程监控与故障检测及实时监控。通过该系统可获取地铁的失效情况；计划维修处理规程，维护工作的流程和结果。

图2地铁车间智能化控制体系的工作过程

2.2地铁智能化维修

地铁智能维修管理是地铁维修过程中各个阶段的智能化控制，实现了地铁维修过程中各个阶段的智能化管理；将 FMECA算法用于对已有的故障类型进行分类；根据分析的结论，制定或修改列车维修方案，为轨道交通维修工作提供技术借鉴。智能化维修系统可以为维修规划师设置维修规划，及时调整地铁状态和保养的具体情况；负责物料管理，特别是主零件的存货；有关应用和追踪的信息；定期对维护团队进行例行的检验；维护过程中的列检、月检、维护过程的指导、记录和协助，维护人员通过移动电话和工作站终端机记录维护过程；为维修团队进行作业指导，记录作业过程信息，跟踪大型零件；为维修过程经理的生产过程配置、跟踪及优化工作奠定基础；为质量管理部门的工作进行追踪与判断。

2.3智能化的维修管理体系

维修智能化控制体系是指在地铁维修期间，对维修人员进行人身保护的控制，包括：安装一个隔离开关到维护平台；采用联机监控接触网，通过视频联动防护、智能图像报警等多方面的综合运用，将安全生产的各个环节纳入安全管理，并纳入到安全管理的各个环节，形成程序化、网络化、可视化、标准化的安全保障系统，保证员工在操作中的安全。在进入车站的过程中，由信号界面采集到的地铁的相关数据，对进出站的入口进行了监控，并利用视频进行了智能化的分析；通过开关的自动开启，对电网的电压进行实时监测，使接触网的可靠接地断电；实行对入口的逻辑判定和对个人的权限的双重控制后，方可让人出入，并进行技术比对，实时追踪和视频通话，保证人身的安全性；在维修期，第一步告知其它设备进行维修，维修工作通过有关维修的系统来进行，并通过录像进行辅助监测，一旦有任何不正常的情况，就会发出警报，并在维修完毕后向其它设备发出报告；在疏散过程中，启动声音和灯光警报，通知疏散，并启动人数比对和录像分析，确认有没有漏网之鱼。

2.3.1断路切换

在地铁区段安装一组电力隔离开关集中监测装置，对机车区间的电动隔离开关、单向开关、轨道电势限幅等装置进行实时监测，并与变电站的一体化控制系统进行实时通讯，对分布在各处的电气隔离开关等装置进行实时监测。

2.3.2接触网络的联机检测

在每个线路均设有一套带电探测主机，该主机与接触网的正、负电极相连通，对接触网的电压进行探测，并可将该带电状态或电压值经由无线网络传输到显示器（在安全警告模组中的 LED)，并将其以可视方式传输到 DCC检调的系统工作站。

2.3.3可视化的遥控地线

可视化的 DC接地设备改善了接触网的工作模式，提升了操作的安全性。①利用可视性的 DC测电接地设备，使地铁区接线的接触网运行，达到 DCC、现场2阶段的遥控。②具有遥信、遥测、遥控、遥视等多种作用，可实时、远程监控接触网的接地状况和对接触网运行进行远程监控。③接地柜采用接地联锁、手动控制组织闭锁、远程控制回路硬接触闭锁等多种安全措施。④具有地线状况下的指示灯或 LED显示屏，可直接显示接触网的带电状况和接地状况，具有安全预警的功能。

2.3.4地铁停放的安全性监控

该系统以地铁区内的地铁为核心，对地铁的行走部件进行实时的安全性检查，以保证地铁的安全性，从而达到改善维修效果，节省维修费用的目的。安全检查系统的测试内容包括：车顶受电弓的检查、车轮的擦伤、探伤、踏面和大小的检查，还有诸如地铁的轴温等各种实时监控。此外，在各车区内，除了线上的安检系统，也设有一些便携的安检装置。

2.4智能化的装置

装备智能化管理是指对各类地铁维修中的各类装备进行维修，综合管理体系，对状况进行监测。自动采集与传输监控设备的操作资料，并对维修设施的操作状况进行储存和监控；该装置会自动地将上一次维修的时间和累积的工作时间进行记录，从而自动地提示维修设备的维护和更换；通过建立一个检测装置失效的数据库，对维修装置进行故障警报和警告，并给出相应的故障排除和处理办法。基于已有的装备档案，构建了各种装备的全寿命期数据自动存档，便于查找和查询，为以后的维保工作奠定了良好的基础。档案的主要内容有：①装备登记册：装备名称，生产厂家，安装地点，使用部门等；②设备使用寿命记录：随机技术数据、安装、试运行记录、验收记录、维护保养、故障处理、调拨、封存、报废等记录。采用指纹识别方式登陆智能终端，对员工的出勤率和工作负荷进行统计，并对员工是否按时、定点地到岗进行监控，避免由于维修不当造成设备出现问题，做到员工应有的职责。智能终端能够采集到各种设备的运行情况，并将其实时传输到系统的服务器中，由系统后台的管理系统根据系统的数据进行分析，完成系统的故障警报和维护预警，从而为系统的维保规划制定工作打下基础。将维修原因、维修内容、维修结果等信息通过智能终端进行记录，并将其上载到服务器，从而为维修计划的制定、维修质量的判定奠定基础。

结束语：该系统能够快速获取施工过程中需要的资料，进行更深层次的维修，并能够从多个方面进行对维修资料的综合分析，从而了解列车运行状况。在维修期间，对地铁及设备进行预警，使地铁零件从“预防维修”转向“状态修”，使其在维修期间的损耗不断加剧。在物联网技术发展过程中，该体系可以应用于地铁区内各类维修项目的探究。为了在将来的将来能够将“物理世界”与“信息空间”有机地结合起来，让“信息空间”快速发展；立即回应“物理世界”，并安排好服务；深入地探讨了通用的器件中间件，智能算法等。

参考文献：

[1]温锦成.浅谈BIM技术在设备运维的应用[J].广州建筑.2019,(6).45~48.

[2]黄宝静,周凌云,桑晓明.基于CPS的超大城市地铁机电设备智能运维体系设计[J].现代城市轨道交通.2021,(3).68~71.

[3]漆勤.智慧城市建筑机电工程技术[J].智能建筑与智慧城市.2020,(7).25-26.