城市轨道交通信号智能运维探讨

陈乐

（广州地铁集团有限公司，广东 广州 510000）

城市轨道交通是现代化城市组成中最重要的一个部分，现有的运维体系难以支撑现代城市对城市轨道交通的需求，城市轨道交通信号系统的工作状态将直接决定城市轨道交通运行的安全性，这就要求城市轨道交通信号应当向智能化趋势发展，要求信号系统要有较高的安全性与适用性。

1 信号智能运维需求

城市轨道交通信号智能运维需求主要分为三个方面，由维护支持系统、智能分析系统与运维管理系统构成信号智能运维需求，下面将针对智能运维需求的不同方面进行分析探究。

1.1 维护需求

城市轨道交通面向城市居民，每日使用城市轨道交通出行的人数较为庞大，这就要求城市轨道交通在进行建设过程中应当采用大规模的线网进行信号智能运维工作，在进行信号智能运维的过程中，相关工作人员应当运用系统集成化监测手段，对城市轨道交通进行全方位一体化的在线监测工作，在监测过程中还要形成全图形化的方式进行轨道交通动态显示，还应当实时监测每个轨道交通中的子信号与设备的运行状态，并对报警数据进行分析。由于城市轨道交通每天都被成千上万的城市居民使用，这种情况下会造成设备迅速的磨损老化。在设备出现故障后，维修等工作应当迅速开展，这就要求在进行城市轨道交通信号智能运维时，系统中还应当加入故障智能诊断系统，在运作时如果发现故障设备应当及时向控制中心进行反映，并为维修人员进行故障定位工作，寻找故障出现的源头，提高故障设备的维修效率，保障城市轨道交通的运行安全。城市轨道交通智能化还应当加装预警系统，系统应当对城市轨道交通运行过程中的数据进行及时有效地处理分析，并对运行中的车辆进行实时跟踪，显示其维修数据，从而判断列车的运行状态，并及时发现列车运行中存在的隐患，提高城市轨道交通运行质量。城市轨道交通信号智能运维还应当建立完善的列车故障资料库，通过为每一辆列车进行故障档案的建立，来实现列车故障的可视化、系统化研究。在进行数据库建立的过程中加入检修过程查看程序，并可以随时调取。

1.2 智能分析需求

城市轨道交通信号运维过程中应当满足智能分析的需求，信号系统的完善基于底层数据采集的完善程度，随着我国城市轨道交通运输技术的不断发展，对城市轨道交通的智能分析需求变得更加复杂，这就要求工作人员在进行智能分析过程中应当进一步提高智能分析的功能性，提高城市轨道交通信号智能运维水平，其具体工作包括对设备的健康状态进行有效的评估，对设备的寿命进行精确的计算，并对设备的损耗程度进行科学合理的评估，为设备维修工作提供强有力的保障。其次还应当对设备运行状态进行综合评价，对设备故障进行统一综合的分析，并为维修人员提供相应的维修建议，在进行智能分析的过程中相关人员应当使用大数据进行更加深入的分析，通过大数据的引入使系统能够进行自主学习，对多种维修技能进行有效地掌握，从而提高系统智能分析的质量。

1.3 运维管理需求

信号智能运维的质量还应当基于多种技术手段进行实现，在这个过程中应当提高管理机制的升级，并对运维策略进行进一步优化处理，要建立起健康维护过程中的闭环跟踪系统，为设备维修提供一个实时感知、预警及故障处置等信息反馈机制。还应当跟踪设备维修状况，对维修流程进行监测，将维修人员信息、设备信息以及备品库、负责人等多种信息纳入数据库之中，使维修信号覆盖至设备维修的整个流程之中，提高运维管理质量。还应当对设备的全寿命周期进行全程跟踪工作，为不同的设备建立不同的数据库，在数据库中显示设备的整体状态，实现设备履历的全程跟踪效果。在城市轨道交通运输过程中难免会出现紧急情况，为了满足智能运维管理的需求，在进行运维管理系统设计的过程中，还应当设立紧急事件处理信号，提高应急指挥调度能力，对出现紧急情况的设备或车辆进行快速评估工作，将设备的实时状态进行有效反馈，并合理分配应急资源，实现设备快速有效地维护。

2 智能运维方式

通过前文的分析可以得知，城市轨道交通信号智能运维工作是一项多方面的工作，要满足城市轨道交通运行中各个环节的需求，在研究信号智能运维需求后，下面将针对城市轨道交通信号智能运维方式进行探究。

2.1 框架搭建

为了提高城市轨道交通信号智能运维效果，工作人员应当搭建相应的系统框架。首先应当搭建起感知层，感知层是以采集基础数据为主的一种框架结构，感知层的覆盖范围最广，通过对运行设备数据的收集来达到“感知”的目的。感知对象除了传统的低频状态及电气基础信息感知之外，还包括了机械特性、电气特性等多种机械特性，并对信号设备等多种设备进行数据收集工作，并将感知数据纳入平台管理层。平台管理层在进行搭建过程中需要建立两种不同的平台，包括分布式实时数据平台与大数据平台。实时数据平台还分为数据接收、数据服务与数据分析三种不同的工作模式，这三种模式涵盖了数据分析处理过程中的全部工作内容，这些工作内容能够有效地提高数据分析质量，而大数据平台则要更加注重数据的采集、储存工作，通过大数据的分析功能能够提高城市轨道交通信号智能化进度，提高智能化水平，并通过一定的专用算法使计算机能够进行自主学习。在框架搭建过程中工作人员还应当搭建起服务层，服务层的职能较多，其中包括基础业务管理、业务模块可视化等多种职能。在进行搭建过程中工作人员要以业务模块为搭建的核心工作，业务模块包括在线监测程序、设备智能分析诊断程序及维修方案指导程序，这些程序的应用都能够及时解决城市轨道交通运行时出现的问题，适用范围较广，有利于城市轨道交通服务质量的提升。

2.2 系统功能实现

通过前文的系统框架搭建可以得知，系统在进行搭建过程中分为三个层面，搭建起感知层、平台层及服务层，系统层面想要实现，就应建立起信号设备状态监测中心，满足设备状态感知的需求，同时还要对监测系统进行集成工作，并将故障进行可视化系统处理。当系统出现故障时，能够自动定位故障位置，并及时分析故障形成的原因，通过系统的分析研究生成可视化的故障原理图像。

2.3 建立起营运维护一体化的协同机制

在进行营运维护一体化协同机制建设过程中，工作人员应当将设备运行状态与设备维护信息进行合理的运营联动处理，使设备运行状态能够及时反馈给信息处理中心，实现联动效果。同时平台中还应当加入北斗卫星定位导航系统，通过定位导航系统的安装能够及时有效的指明设备故障发生的地点，发生故障后将定位信号发送至控制系统之中，控制系统根据故障发生的区域进行定位，并对故障发生的地点所存在的设备信息进行智能化分析，实现应急响应。在应急响应开始后，系统使用专家系统对故障产生的原因进行探究，并合理调配抢修资源，帮助维修人员拟定维修预案，为故障维修提供必要的技术支持。

2.4 建立起主动式维保体系

平台应当将人、设备、动态等关键要素进行统一的整合，并制定出一套合理的设备维护保养标准，使设备能够被有效地维护修理。这种平台的搭建离不开感知层的搭建，通过感知层的数据收集能够使平台快速的识别设备运行状态，并对设备进行综合健康评估工作，保障设备的运行质量。并且通过感知层，设备维保平台还能够将设备的总体寿命纳入考量之中，对于使用寿命较短，或损耗较大的设备进行智能评估，淘汰掉不符合运行标准的老旧设备，提高设备运行的安全性。

3 结语

通过城市轨道交通信号智能运维探讨可以得知，信号智能运维需求较广，不仅要满足维护的需求，还要满足管理及智能分析的需求，工作人员在进行信号智能运维过程中应当搭建起系统框架，并有效的建立起多种系统管理机制，提高设备维修养护工作效率，提高城市轨道交通信号智能运维的质量。