成都地铁综合监控系统检修优化探讨

左永恒

(成都地铁运营有限公司,610000,成都∥工程师)



成都地铁综合监控系统检修优化探讨

左永恒

(成都地铁运营有限公司,610000,成都∥工程师)

介绍了地铁综合监控系统的检修模式，根据设备故障强度和故障频次给出分级分类矩阵图。针对成都地铁1号线综合监控系统的检修模式,结合运营过程中实际的检修模式优缺点,从数据进行分析,得出相对较为合理的检修模式和优化检修的一些建议。

地铁； 综合监控系统; 设备维修

Author′s address Chengdu Metro Operation Co.,Ltd.,610000,Chengdu,China

设备维修保养是地铁运营管理的重要环节,综合监控设备的维修保养更是重中之重。提高设备的可用性和安全性,避免浪费过多的人力物力,是当前运营维保人员研究的重要方向。

设备维修保养的目的，是为了减少故障的发生概率,以及让设备的可用性、安全性提高,延长设备的使用周期。本文探讨地铁综合监控系统的检修模式，并给出优化检修的建议。

1 检修模式的类型

检修的类型主要分为预防性检修(计划修)、故障性检修和预测性检修。预防性维修又称定时维修,是以时间为依据的维修。它根据生产计划和经验,按规定的时间间隔进行停机检查、解体、更换零部件,以预防损坏、继发性毁坏及生产损失。该维修方法即目前国内地铁所普遍采用的计划维修或定期维修(如大、中、小修等)模式。据不完全统计,通过预防性检修,60%的设备故障能在它的萌芽状态被及时发现,采取措施及时排除,就可以避免停产造成的损失。

故障性检修,是以设备是否完好或是否能用为依据的维修,只在设备部分或全部故障后再恢复其原始状态,也就是用坏后再修理,属于非计划性维修。国内没有哪家地铁公司只采用这种模式,通常都是结合预防性检修模式联合开展。

预测性检修，是以状态为依据的维修,在设备运行时对它的主要(或需要)部位进行定期(或连续)的状态监测和故障诊断,以判定装备所处的状态,预测设备状态未来的发展趋势；并依据设备的状态发展趋势和可能的故障模式,预先制定预测性维修计划,确定设备应该修理的时间、内容、方式和必需的技术和物资支持。预测性维修集设备状态监测、故障诊断、故障(状态)预测、维修决策支持和维修活动于一体,是一种新兴的维修方式。预测性维护需要一定的专用设备及技术支撑,前期投入会较大,但是从长远看经济效益巨大。当前国内地铁尚未采用此维修模式,其他行业有采取该模式的范例。

2 检修模式对比

以成都地铁1号线综合监控系统为例进行分析。成都地铁1号线综合监控系统全部实行自主维保的方式。经过6年的运行,其大部分设备处于老化状态，某些由于隐蔽性工程的原因导致的故障时有发生。现有的维护人员大部分没有参与前期的现场施工及系统调试，维保人力不足情况时有出现。目前的修程以设备清洁、状态指示灯检查、运行功能检查和数据备份工作为主。

在控制中心设有1组综合监控人员(由地铁1、2号线人员构成,不设置工班),实行24 h轮班制,主要负责控制中心的设备巡视、保养及应急情况下的故障处理。此处最低人员配置为1号线4人,2号线4人,才能形成合理的人员运转。

目前检修方式为双周检、季检、年检。分别按照双周检每站2 h、季检每站3 h、年检每站4 h计算。1号线双周检、季检可在白天进行,年检均在夜晚进行。以5年为单位进行统计。检修站点包括17个站,1个车辆段站点,控制中心由于设备较多而分为2个站点,共计20个检修站点。

设备运行的第1年问题相对会比较多(初始故障期)。此时的维修方式可考虑计划修,主要维修策略是检查、记录、分析及调整。专业人员要尽可能细致地掌握设备状态,以便于后期的故障分析,并为后期预测性维护提供数据基础。

偶发故障期,通常是在设备运行2～6年时,其主要维修策略是清扫、紧固。可以考虑减少维保密度,根据可靠性数据进行危害性分析,然后以此进行故障修或者根据各个设备的实际使用寿命进行分级、分类修。

通过A、B、C三种检修方式以5年时间进行耗时对比,如表1。

A类检修组合:第一年由承包商只做故障性检修,从第二年开始做预防性维护。

B类检修组合:第一年只做年检及双周检,后面4年做双周检及季检,每2年做一次年检。

C类检修组合:第一年只做年检及双周检,后面4年只做月检,每2年做一次年检。

表1 各种检修方式的检修耗时对比

由表1可以看出，C类检修组合比A、B类检修组合方式的日班耗时和夜班耗时更少,设备在可能发生故障前已排除掉,可降低对客运的影响。

目前,成都地铁1号线采用A类检修方式,日班耗时较多,夜班耗时最大,主要是发生故障后进行检修,故障频率高,对客运影响比较明显。

3 检修模式分析

通过对检修模式对比可知,不宜对所有设备和设备的所有周期都实行同样频次的预防性维修,那样需支付大量维修费用,不利于保证和提高设备维修的经济性,且会产生“过分维修”的现象。检修作业应尽量安排在在白天进行,不能限定在晚上进行,这样可节约部分人力,降低运营成本。

因此，宜对设备进行分类检修,重大设备及容易发生故障的设备需重点修,加大维修频次,而非关键性设备及可靠性很高的设备,减少维修频次。

以一个车站设备为例,对设备故障强度分级如下：对车站设备的正常运转无太大影响的故障为最低级别1级；对车站设备正常运转无太大影响,但对与控制中心远程监控有影响的故障为2级；对车站设备正常运转无太大影响,对某些特殊情况有影响的故障为3级；对车站设备正常运转有阻碍的故障为4级。故障频次分为低、较低、较高、高共4级。将设备分为A、B、C类，其中，A类设备是综合监控专业的关键性设备,建议采用以时间为基准的预防性维护,加大监测力度,避免故障修,其预防性周期应低于平均故障周期;B类设备应采取以状态监测为主的预防性维护,并辅以时间为基准的检修,确保故障不升级;C类设备以故障性检修为主,以时间为基准的预防性检修为辅,以不发生故障为目的,以便在可靠性与维护成本之间取得平衡。据此建立可靠性矩阵图,如图1。

在成都地铁综合监控系统运营中,通信前端处理器的故障频次很高,其余依次为工作站、服务器、综合后备盘、交换机。故障强度方面,服务器、前端通信处理器、综合后备盘、交换机、工作站依次递减。因此,综合监控前端通信处理器属于A类设备，综合监控交换机、工作站属于C类设备，综合监控服务器、综合后备盘属于B类设备。

综上所述,A类设备以预防性检修为主,且检修密度较大,以故障性检修为辅;B类设备以预防性检修为主,密度小于A类设备,故障性检修为辅;C类设备以故障性检修为主,预防性检修为辅。

由于成都地铁1号线在前期没有做好预测性检修的准备,没有建立预测性维修体系,其设备使用前期的管理不够细致,对于预测性维护所需数据、资料的搜集和统计较为缺失,因此开展预测性维护较为困难。待设备更新换代后或后续新建线路中可能会采取此模式。

图1 故障分级分类图

4 优化措施

(1) 在设计阶段对设计方案应作全盘考虑。预测性维护是一个系统工程,除状态检测、故障诊断外,还要考虑预判出故障后如何有效地处理故障,这就需要在设计阶段整体考虑,如设备的在线切除、冗余备份、数据统计、设备的性能等都是必不可少的。

(2) 加强维保方在新建线路的前期介入和配合。可在施工阶段进行有效的卡控,避免在施工完毕后再进行细节问题的修改;减少遗留问题,从而降低故障频率,达到减少检修周期的最终目的。

(3) 建立有效的设备故障监测体系,对每个设备的故障频次进行统计，对故障强度进行分析,对故障解决措施进行统计,对设备分类,确定维修策略,再制定检修计划。

(4) 在新线进入运营接管模式后，应立即开展一次全面的检测,以减少后期设备维护的频率,也为后期的预测性维护提供一次全面的基础数据。因为在建设及调试期存在很多非正常使用设备以及高频率使用设备,导致设备容易老化及处于非正常状态。

(5) 电子设备6年后多数处于老化阶段,出现故障的几率较大,这时的维保密度需要加大,侧重主动修复或更换。技术革新或提升可以在此时进行。

(6) 在整个综合监控系统调试完毕并正常运行一段时间后,现有的绝大部分修程、修制对电子及计算机设备的预防性维护以设备清洁、状态指示灯检查、运行功能检查和数据备份工作为主,针对性不高,对减少设备运行故障的直接作用不大,建议结合实际故障情况进行扩大检修周期的调整。

5 结语

本文对成都地铁综合监控系统的检修模式进行探讨,结合运营过程中实际的检修模式优缺点,从数据进行分析,得出一种相对较为合理的检修模式,并对设备检修提出合理化建议。

对设备的检修管理应采用系统工程的观点,将其工作范围扩大到设备的整个使用周期。从这一指导思想出发,要求自觉采用维修预防方法，把减少设备故障的工作拓展到设备的生成阶段,在设备的设计、制造阶段就着手尽可能地减少设备故障,提高其可靠性和维修性，并最终将系统纳入预测性检修模式,以节省人力、物力。

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Optimization of Equipment Maintenance in Chengdu Metro Comprehensive Monitoring System

ZUO Yongheng

The maintenance mode of integrated supervisory control system (ISCS) used in metro is introduced, a classification matrix is given based on equipment failure strength and failure frequency. Combined with the maintenance mode of ISCS installed on Chengdu metro Line 1, the advantages and disadvantages of the actual operation process are discussed. Through data analysis, some suggestions related to reasonable maintenance mode and optimization of maintenance are proposed.

metro; integrated supervisory control system; equipment maintenance

U 231.94

10.16037/j.1007-869x.2016.04.021

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