设备维管功能在轨道交通综合监控系统中的集成研究

朱恩云　翁元

摘 要：本文介绍了在城市轨道交通综合监控系统中如何深度集成设备维修管理功能模块，包括利用综合监控系统来采集数据进行挖掘分析从而进行预防性维修，利用并行总线制来实时在线报修故障、下发工单等。本文的研究内容在确保地铁机电设备能够正常运营的前提下优化了系统资源配置并提高地铁设备维护的工作效率和精细化、自动化水平。

关键词：轨道交通；综合监控系统；设备维修管理；集成

1 概述

地铁运营是一个规模庞大的资产密集型行业，其设备数量庞大，包含信号、车辆、轨道、供电、环控等诸多专业，因此地铁设备的运维显得极为重要。例如在天津地铁年运营费用总计约3亿元左右，其中1.6亿为设备维修支出[1]。因此，如何降低设备运维的成本已经成为地铁行业的重要研究课题，本文据此展开以下论述。

2 现有技术及本文创新点

目前地铁机电设备管理的普遍模式是单独设置一套维修管理系统，各个维修车间通过该系统制定维修计划，并与控制中心维修调度进行联系，来安排车间完成日常检修和临时抢修任务。传统维修模式是一种典型的分散管理模式。在该模式下，很多系统设置了本系统的维修管理终端，并设置了定员昼夜不问断地倒班作业[2]。针对这种情况，地铁行业迫切需要一套集成的主控系统来代替独立的维管系统，然而，目前地铁内的集成系统主要是综合监控系统，但是综合监控系统的主要功能还是以设备的监视与控制为主，例如遥信、遥测数据接收，遥控、遥调以及顺控，模式控制、联动等，而对于所采集数据本身的深度挖掘和各种处理模式等应用还处于起步和摸索阶段，维修管理系统对于设备故障的分类，报修，处理，原因统计分析等关键功能并没有集成到综合监控系统中来。本文主要研究如何把维修管理系统的关键功能深度集成进综合监控系统，能够实时收取从各个子站上传的设备信息并加以分析处理，另外本文还提出了2级维修维修工单的概念。通过与综合监控系统集成的维修管理系统得到设备报警信息后，从控制中心的维修调度在线推送基本维修工单至车辆段的维修工作站，再从车辆段维修工作站生成具体维修维修工单送至现场维修人员。

3 系统实现与关键技术研究

3.1 数据收集与分析处理

在维管系统的功能集成到综合监控系统的过程中，如何能够把综合监控系统的数据库与维管数据进行对接是系统得以应用的关键工作，本文根据现有综合监控数据库以及维管系统的特点，把维管集成数据库分为了基础设备信息库，实时库以及方法模型库。其中基础设备信息库由人工配置录入，由各个专业的设备厂家根据设备点表和综合监控厂家进行规约通信并进行点对点测试。综合监控系统所采用的实时库属于并行分布式结构，每一个系统节点（运行有维管功能的服务器或工作站）都有独立的实时数据库结构，系统的并行对象管理服务（POMS）技术采用高效的消息总线保证这些节点中实时数据的一致与统一，包括数据值变化与数据间结构变化等。利用实时数据，有效提高设备维管的时效性。方法模型库是计算机维修管理系统实现决策自动化和智能化的核心。方法模型库中存储了大量的用于诊断、决策和分析计算的数学模型，以及代表专家知识和行业标准的规则库。维修决策模型和维修过程模型用于设备维修决策支持和维修活动过程优化。故障诊断和故障预测方法库中存储了城市地铁交通系统各类设备故障诊断、故障预报所需要的各种方法。实现故障预警、事故预防。

3.2 维修流程设计

随着自动化技术及计算机技术在地铁机电设备上的应用，地铁机电设备的维修工作性质也逐渐发生着变化，传统的点检和周期性维修模式也逐渐向状态修和预防性维修模式发展，以最大限度地减少维修次数，降低维修成本，并提高设备的寿命。综合监控系统下的设备维护管理平台以资产、设备台帐为基础，以工作单的提交、审批、执行为主线，结合运营计划，按照预防性维修、状态维修、紧急维修等几种可能模式进行维修辅助调度；以提高维修效率、降低总体维护成本为目标，同时通过公司资产树将采购管理、库存管理、人力资源管理集成在一个数据充分共享的信息系统中。

预防性维修任务主要来源于各专业检修规程，根据规程规定的标准工作和检修周期，由专业工程师导入系统，并为该工单设定工作所需时间、人力成本、物料需求，由系统按照日期自动派发工单，由责任班组完成检修活动。系统通过仿真计算维修计划和维修活动预算，实时动态生成检修计划执行情况报表，有效的实现检修任务兑现率的动态控制，提高了管理水平[3]。

状态修属于实时故障报修，其主要流程为故障报修、原因分析、故障分类、工单下发与工单处理五个步骤[4]。利用综合监控系统的接口接收各个子站设备信息并加以分析处理，在线自动下发维修工单，摒弃人工参与过程，避免人为差错，保证工单操作流程的规程性，加强流程监督机制，支持丰富查询统计和工作量统计，提高工作效率，防范人身事故，合理分配劳动力，提高劳动效率。

3.3 维修工单管理

本文复用了综合监控系统的二层管理，三级控制的概念，在维修工单的概念上也分为了二级。在调度中心维护调度人员通过维修工作站和各个专业的调度人员互动，能够在第一时间把握住设备真实情况，得到设备报警后能够分专业生成基本维修维修工单并下通过综合监控系统在线推送该基本维修维修工单给车辆段的维修调度人员，中心维修调度人员还能够建立各种档案报表，根据数据分析制定预防性维修计划以及日常性维修计划。当在车辆段的维修调度人员接收到从中心发送来的基本维修维修工单后，再生成实际详细维修维修工单并下发给车辆段的各个专业维修工作站，各个专业维修人员收到本专业的维修指令后打印并下发给实际现场的维修人员，进行现场抢修工作。

工单主要信息有：工单号、描述、状态、工单类型、设备、位置、标准工作、计划开始/完成时间、工作组、故障报告人、负责人、故障信息、计划工时、计划物料、实际开始/完成时间、委外承包商、工作任务、处理步骤、实施人工、实施物料消耗等[5]。结合本文，集成入综合监控系统的维修工单设计如下：（1）具有开票（维修工程师）、审核与签发（维调）、状态跟踪（维修工单的实时状态：计划、签发、开工许可、完工、延期、废票）、作废、打印、统计、查询（合格率统计）功能；（2）维修工单功能与综合监控系统的用户权限管理相结合；（3）为确保安全性，检修维修工单管理子系统不与其它管理系统、ERP系统存在任何网络连接。（4）维修工单一旦完结，仅能进行查询和统计，任何人不能修改。（4）维修工单的保存期限为13个月。（5）可在线通过画面操作生成维修工单。（6）在制作维修工单的过程中，进行操作條件检测。（7）提供维修工单模板，通过编辑修改维修工单模板以生成新的维修工单。相同类型的维修工单通过不同的维修工单号加以区分。（8）提供维修工单查询、修改界面，提供打印功能。（9）维修工单按设备对象进行存储和管理。

4 小结

本文所研究内容适用于城市轨道交通综合监控系统中的各专业设备监控与维修，实现城市轨道交通设备维修的的系统化、规范化和自动化，实现对地铁设备的集中统一的管理并由于其灵活的工单下达方式，也可推广到功能需求类似的专业和商业应用。

参考文献

[1] 张志鹏，地铁机电设备运维管理和故障分析系统的研究，计算机光盘软件与应用，2015.2

[2] 钱彬，地铁设备维修管理系统及其运营管理功能，精密制造与自动化，2012.2

[3] 沈小兵，地铁设备设施维修管理系统的应用与实践，科学与财富，2015.3

[4] 王迪，南京地铁企业资产管理系统设备故障报修流程设计与实现，2011.10

[5] 陈建伟，设备维修管理系统在地铁运营管理中的应用，2008.8