【地铁】智能运维哪家强？北京PK青岛PK东莞

2022-03-01

自从战胜围棋冠军以来，人工智能越来越受到关注。轨道交通领域自然也加入了智能化浪潮，新一轮的行业演进正朝着数据采集和智能分析的方向发展，目标是为乘客和从业者提供更精准的服务。

今天小编就为大家带来三个地铁运营单元的智能化运维介绍。让我们看看它们是如何让地铁变得更智能的。

坐标→北京

车载专业“3+1”

智能运维系统设计

根据运营管理的需要和当前监控技术手段的发展水平，提出了车辆专业“3+1”的体系框架（下）。

其中，“3”指列车运行部门监控平台、列车TCMS数据监控平台、列车能耗计量平台。“1”是指维修现场的生产数据管理系统。这三个平台包括列车机械部件车载运行部分的监测数据和轨旁设备的监测数据，以及列车电气子系统的TCMS数据信息，以及车载能耗测量数据内容，基本可以覆盖整车80%以上的关键参数指标。现场生产数据管理系统主要以员工持有的巡检PDA设备为载体，记录生产过程中各个巡检节点的信息。数据内容包括检查点、检查数据报告、故障照片、故障修复时间记录、零件更换和库存信息等。

三个分析平台和一个管理系统可以形成更具立体感的车辆专业智能运维系统框架。数据分析平台检测结果为现场管理提供维修预测参考，现场管理系统人工巡检结果可与在线监测数据进行对比验证，使相关检测指标更加完整准确。

车辆运行部门监控平台

车辆运行部门监控平台（下图）包括车载监控数据和轨旁设备监控数据两部分。

TCMS数据监控平台

基于列车网络控制系统（TCMS）建立的TCMS数据监控平台（下图）。在逐步提高列车本身的监控范围的同时，还伴随着实时数据上传功能和数据分析建模技术的应用。

车辆能耗管理平台

原TCMS自带能耗监测功能，但由于传感器精度低，能耗测量数据误差较大，不能作为测量水平。因此，能耗监控管理平台（下图）应涵盖在智能运维系统架构中。每条线路至少有一辆列车配备计量级监控设备，实现对每条线路列车牵引能耗的统计，并最终通过平台提供监控数据。获取线路能耗管控指标，为科学的能源管理提供依据。

现场维修信息管理系统

为实现信息化、精细化管理的目标，实现维修内容的电子化全程记录和自动统计分析，需要建立以各运营分公司为单位的现场维修信息管理系统。智能运维系统（下）。系统功能主要包括：车辆维修标准化流程及流程文件创建、电子化单维修报告及闭环处理、巡检到达率及故障图像记录、人工巡检数据统计分析及报表自动生成、员工绩效档案统计、等等。

坐标→青岛

智能运维总体方案

根据目前车辆维修的生产组织模式和车辆设备状态的运行趋势，城市轨道交通车辆智能运维系统可分为场站智能生产管理系统、车辆智能维修系统和车辆智能专家诊断系统。大数据中心导出的车辆历史信息、实时数据、历史数据和故障数据如下图所示。

车辆智能保养系统

车辆智能维修系统通过传感、激光、图像识别、红外等状态监测技术，获取车辆运行部位和车身的状态数据信息，通过数字图像处理有效识别车辆的异常状态模式识别、特征匹配和深度学习等技术。以提高维修效率，节省人工成本。

仓库智能生产管理系统

车厂智能化生产管理系统以保障维修作业安全、提高生产组织效率、降低维修成本为目标，对车辆基地进行信息化、智能化管理。库区智能化生产管理系统主要功能包括：车辆状态实时动态监控、作业日计划自动安排管理、关键设备定位防护管理、施工作业智能化管理、智能化远程协同管理。维修终端。通过模块之间的互联联动，实现厂区重要生产组织流程的智能化。

智能专家诊断系统

地面智能专家诊断系统通过车载状态监控设备采集车辆实时状态数据，监控车辆运行状态，智能报警车辆运行异常状态，对车辆状态数据信息进行预处理，建立数据分析模型，并采用科学的算法实现整车关键部件的故障预测和健康管理。

坐标→东莞

分割

行业信息化创新不能停滞不前。东莞地铁依靠自主研发和与合作伙伴联合研发，在急需的4个细分领域寻找信息化、智能化手段分散小规模应用的可能性。

在线监控系统

受电弓动态监控系统

受电弓动态监控系统是一项成熟的技术，已在业界广泛应用。东莞地铁采用的系统采用200万像素、25帧/秒的成像技术来捕捉受电弓和悬链线的运动。受电弓电流实时采集、数据分析和报警功能，报警界面如下图所示。

东莞地铁2号线配置的轮对在线安全监测系统，采用多线激光技术，对轮对的3D形状和2D刮面图像进行提取，生成25组数据进行分析比较。、高度、轮对内距、Qr值、轮径差）自动检测、轮对划伤检测、轴温测量等功能，首次应用于40~50km/h的中速监测工况，其精度稳定性需要数据积累和时间验证。

铅酸电池组由 52 节电池组成。一个电芯的故障可能会导致整个电池组的故障甚至燃烧爆炸。因此，必须对电池的检查频率进行加密。人工检查的效率极低。安装在线电池监控系统是一种可行的解决方案。实时监测单节电池的电压、温度、内阻、总电压和电流，并根据设定的参数阈值提示报警并记录数据。

车身360°整车检测系统

车身360°整车检测系统在维修仓库轨道垂​​直面四个方向安装基于机器视觉、红外、激光等传感技术的检测装置，采用模式识别、特征等数字图像处理技术匹配。自动检测车辆外观故障，识别车底和车顶异物及松动紧固件，实现列车不停车检查。

故障数据管理系统是员工在特殊运营时期（公司信息系统形成之前）开发的专用数据库系统，在运营初期对车辆数据的支持起到了极其重要的作用。系统基于Excel服务器和SQL数据库开发，采用C/S结构。核心功能包括：车辆故障信息管理（故障上报、处理、剩余故障跟踪、复查和停机、分级分类查看、统计分析）、标准化故障报告和工作流程、大数据级故障统计分析（下）、为疑难重大故障提供持续数据支持。

平台与整车大修链条紧密相连，实现看板、计划、执行、质检、安全、项目、外包、扣车、问题台账管理等功能（图3）。分为现场业务运营、全视图图形看板、整体后台管控三大模块，适用于所有人员、系统管理员、一线操作人员。

车架大修车间大中型设备种类繁多，功能各异，厂家各异，无法相互沟通。设备的检测数据只能形成独立的报告。得益于物联网技术的兴起，线网综合基地检修厂房设备总集成商在设备设计、制造和安装阶段为所有大型设备预留了信息互联接口。信息互联的实现可以使设备智能化管理系统，将各维修设备的维修巡检数据上传采集到控制服务器，对多类数据进行自动组织、汇总和分析，提出异常预警，并形成统一报告。这些检测数据包括被修复部件的状态参数、故障点的提取、修复设备信息、设备操作人员信息、工艺信息、修复完成状态参数信息等。完成了，试试看。

材料二维码

由于二维码容错能力强、信息容量大、编码范围广等优点，移动互联网催生了二维码的广泛应用。在车辆运维中，二维码可以作为设备、工具、材料的“身份标识”。通过扫码，可以构建以下应用场景：

（1）场景一：获取设备、工具、材料的基本信息、操作说明、维护指南、维修信息；

（2）场景二：记录和追溯设备材料的流向、消耗、库存；

（3）场景三：无人值守二级仓的自助取货配送。

无人仓库

自从开发了物料二维码后，实现高层无人值守仓库（应用智能管理系统）也需要自动门锁安装和仓库管理小程序开发。其中，自动门锁产品市场成熟，已购买使用；二级仓库管理小程序也完成了界面的基本功能框架和初步设置，可实现查询、入库、入库、取款、借用、归还、报表生成等功能。和其他功能，如下图所示。后续必须建立后端库存数据库，实现前端功能，实现与公司资产集成系统的库存数据共享，最终实现高水平无人仓库。

北京、青岛、东莞地铁的智能运维各有长处，但都侧重于车辆检测和设备维修数据监控。随着信息技术的飞速发展，相信现阶段不成熟的想法未来可以实现能耗监测管理系统厂家，轨道交通给人们带来的不仅是便捷的出行，还有全方位的服务体验。

参考

[1] 张伟. 智能汽车运维建设需求与框架设计研究[J]. 现代城市轨道交通，2019(6):10-15.

[2] 刘炳麟．城市轨道交通车辆智能运维系统探索与研究[J]．现代城市轨道交通，2019(6):16-21.