地铁综合监控系统维护管理

徐建平

（中国水利水电第八工程局有限公司，湖南长沙 410000）

0 引言

综合监控系统是指针对地铁等轻型轨道交通系统建立的自动化综合管理系统，集自动化、智能化、科技化为一体，实现了交通系统运行管理的智能化。对此，地铁综合监控系统的维护与管理对于保证地铁安全、高效运行具有积极影响。但是该系统涉及设备数量较多，故障频发，需加强维护。

1 地铁综合监控系统介绍

1.1 系统构成

地铁综合监控系统的主要功能就是对地铁运营的相关设备与列车运行情况进行监控，该系统集成了信号、设备监控、火灾报警、电视监控、乘客资讯、广播、乘客售检票等功能，通过中央级与车站级两种形式进行管理，或通过中央级、车站级与就地级三种形式进行管控[1]。城市轨道交通综合监控系统（Integrated Supervisory Control System，ISCS）主要包括运行控制中心（Operating Control Center，OCC）的中心级综合监控系统与各车站、车辆段、停车场的车站级综合监控系统，及中心级综合监控、各车站级综合监控系统相连的通信骨干网。各级综合监控系统都设有专用的接口设备，将其与其他子系统相连，实现运行数据的实时采集与共享。典型综合监控系统硬件结构组成如图1所示。

1.2 综合监控系统与子系统关系

综合监控对各分散的功能型自动化系统进行集成，通过端口互联使其成为一个有机整体，将所有监控数据汇于同一个平台中，从而提高对运行故障的反应速度和处理效率，也实现了行车指挥、运营管理与设备管理水平的提升。现行综合监控系统和各子系统多采用互联或者是集成的方式进行通信。ISCS的控制中心与子系统的控制中心间设有专用网络接口，即为数据通信通道。子系统与ISCS系统车站及控制中心通信关系如图2所示。

图1 综合监控系统硬件结构

图2 ISCS与子系统车站及控制中心的通信示意

2 综合监控系统下地铁设备维护管理要求

综合监控系统主要职能为设备监视与控制，如遥信、遥测数据接收，遥控、遥调与顺控，模式控制与联动等，对采集到的数据进行深度挖掘，但是对于设备维护管理成效甚微。为此，需要将设备故障分类、保修、处理和原因统计分析等功能模块安排至综合监控系统中，有效解决地铁运行中设备操作、扩展等问题[2]。首先，设备安全问题。地铁的安全运行涉及多种硬件与软件的协作，若综合监控系统出现运行故障，则地铁运营整体会受到影响，严重时会出现系统瘫痪、操作失控。对此，可通过建立安全通道、启动火灾报警系统等实现系统维护功能。其次，操作问题。综合监控系统内部设备数量较大，连接十分复杂，而综合监控系统专业性较强，智能化特征显著，需对系统运行过程进行全面监控，保证系统状态正常，也可在短时间内确定故障发生位置和影响范围，以降低故障率，减少经济损失。然后，扩展问题。随着现代社会运输形式的日益丰富和不断变化，地铁功能与乘客数量也有所改变，所以需地铁综合监控系统具备扩展性功能，在已有系统的基础上进行软件、硬件扩展，如服务器等。

3 地铁综合监控系统维护管理方法

综合监控系统是管控设备运行的重要操作平台，为保证维护管理的实效性，应将设备运行监控与设备管理平台分离，建立框架（图3）。

图3 综合监控系统下的设备维护平台系统

3.1 综合监控与各子系统应设置明显软、硬件分界点

为解决设备监控与维修管理矛盾，需明确综合监控与各子系统间的软、硬件分界点。对于子系统来说，需建立独立的监视调试平台。因综合监控与各子系统的运行功能、使用方法、使用周期与维护管理需求等均有所差异，所以综合监控与各子系统应当明确软、硬件的分界点，子系统内设置专用的监控与调试平台，而各子系统的监视调试平台为设备维护管理部门提供地铁运营信息，以保证子系统差异化功能的实现。设备专业维护管理部门需针对各子系统的独立运行进行定期维护、调试与验收。综合监控部门只需完成接口对点相应的工作内容，无需进行设备传动工作，综合监控维护单位与各子系统维护单位将双方的接口对点作为界线完成各自工作。综合监控系统和各子系统接口协议点表固定，子系统改造升级后综合监控系统使用功能不会仍然正常。

3.2 建立专项数据库

根据当前综合监控数据库与维护管理系统的运行与使用特征，可将维管集成数据库分化为基础设备信息库、实时库与方法模型库。基础设备信息库是人工手动录入信息，各专业设备厂家根据设备点表与综合监控厂家基于一定的规约通信进行点对点测试即可。综合监控系统中的实时数据可采用分布式结构，每个系统节点均设有专项实时数据库结构，系统的并行对象管理服务系统（Parallel Object Management System，POMS）技术中应用的高效信息总线，保证了各节点中实时数据的统一，如数据值变化与数据间结构变化等，根据实时数据判断设备运行状态，保证维护管理的针对性和有效性。方法模型库，是计算机维修管理系统的核心所在，集成了大量的关于诊断、决策与分析计算的数据模型，同时也囊括了专家知识与行业标准的规则库。维修决策模型与维修过程模型主要应用于设备维修决策支持与维修过程优化。故障诊断与预测方法库中的信息主要为地铁系统设备故障诊断与预报方法，可实现故障的提前预警，有效避免了运行故障的发生。

3.3 维护流程

3.3.1 工作单分级与传送

例如，某市地铁中心对维修工作中所需的工单进行了分级，参照综合监控系统的“二层管理、三级控制”理念将维修工单分为二级。调度中心，维护调度工作人员可与各专业调度人员进行维修工作信息互动，及时了解设备运行状态，在设备发出故障报警信息后可生成基本维修工单，通过综合监控系统将其传送给制定车辆段的工作控制中心；中心维修调度，建立各类工作报表，依据以往常见的运行故障与维修方法编制预防性维修计划与日常性维修计划。在车辆段维修调度人员接收到基本维修工单后，细化内容生成详细修维修工单，将其传送给车辆段的各专业维修工作站，维修人员接收到专项维修指令后下发给现场的工作人员，及时安排完成现场抢修工作。

3.3.2 维修流程

预防性维修主要是参照现行规范和规定的检修周期，专业工程师将信息导入仪管理系统，依据工单特定的内容与工作需求，系统依据设定的信息派发工单交由责任维修班组完成作业。系统通过仿真计算工作模块对维修计划与维修活动完成所需的经费进行计算，生成检修计划执行报表，对检修任务的兑现率进行动态控制，以优化设备管理效果。

状态维修为实时故障报修，工作环节依此为故障报修、原因分析、故障分类、工单发放、工单处理。通过综合监控系统中各接口接收到的各子站设备相关信息进行分析，在线下发维修工单，保证工单操作的流程化与规范化。同时，建立了专业监控机制，兼具查询、统计功能，实现了对人力资源的合理分配，保证了劳动效率的最大化[3]。

4 结束语

综上所述，综合监控系统为现代轨道交通和设备监控的重要平台，为保证设备维修效率，需明确地铁运营管理、设备监控、设备检修维护的需求，建立集成化工作平台，合理分化子系统与专业模块的工作内容，实现了综合监控系统使用价值与经济效益的最大化，为轨道交通服务水平的提升提供技术保障。