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浅谈建立城市轨道交通基础设施智慧运维监控系统的重要性

发表时间：2020/3/3 来源：《电力设备》2019年第20期作者：金锋

[导读] 摘要：近年来，由于国家战略层面的重视，大数据技术越来越成熟，大数据应用也得到了充分的发展。

        (浙江浙大中控信息技术有限公司浙江杭州 310053)
        摘要：近年来，由于国家战略层面的重视，大数据技术越来越成熟，大数据应用也得到了充分的发展。作为交通运输的主流方式，本文基于浅谈建立城市轨道交通基础设施智慧运维监控系统的重要性展开论述。
        关键词：浅谈；建立城市轨道交通；基础设施；智慧运维监控系统的重要性
        引言
        目前传统综合监控系统已经规模化应用，云计算属于新兴技术，在城市轨道交通领域尚不成熟，因此在落地过程中肯定会遇到各种困难，包括技术上的难度，以及设计、集成、运维等各方思路上的转变等。但是，云的优势是明显的，相信未来经过与城轨各专业的同行一起努力，结合实际，大胆创新，深入挖掘城轨生产、管理、服务需求，就能够在云平台上将城轨综合监控系统提升到新的高度。
        1地铁基础设施系统及维修、维护特点、方式
        地铁基础设施系统主要包含线路、轨道、路基、桥隧、车站、主变电所、控制中心、车辆基地等。线路按其在运营中的地位和作用分为正线、辅助线和车场线；轨道一般由钢轨、扣件、轨枕、道床、道岔及附属设施组成；路基是直接铺设轨道结构并承受列车荷载的部分，通常由路基面、路肩、基床、边坡、基底等几部分组成；桥隧是轨道的基础，桥梁主要由桥面、桥跨结构、墩台与基础三大部分组成，隧道结构按施工方法可归纳为明挖法、矿山法、新奥法、盾构法等；车站一般由地面出入口、站厅、站台、通道、设备与管理用房等部分组成；主变电所将城市电网的高压110kV（220kV）电能降压后以35kV或10kV的电压等级分别供给牵引变电所和降压变电所；控制中心是日常运营、设备维护、行车组织的指挥中心，也是运营信息收发中心，即地铁行车运行的大脑；车辆基地是车辆停放、检查、整备、运用和修理的管理中心所在地。
        2综合监控系统云架构
        “城轨云”内架设三张网(安全生产网、内部服务网和外部服务网)，三网之间隔离;对应支撑三大业务系统(运营生产信息系统、企业管理信息系统和乘客服务信息系统)。综合监控系统是运营生产信息系统的关键子系统。综合监控系统在“云”架构下定义了新的层次，并在部分内容上做了拓宽。综合监控系统云架构由6个层次构成，依次为现场层、资源层、数据层、应用层、展示层、用户层。其中，现场层和传统架构一样，作为原始数据信息的源头;资源层则在云平台上构建计算、存储、网络等资源池，依据资源类别统一部署和管理，具备扩展灵活、按需分配等优点;数据层考虑数据多样性，如实时数据、历史数据、结构化数据、非结构化数据和视频数据及多专业数据，如行车数据、设备数据、供电数据、列车数据和客流数据等;在应用层，既考虑生产调度，又兼顾数据分析、信息化手段等应用;展示层重点考虑多样的展示方式，具体展示媒介包括工作站、大屏幕、移动端等;用户层从地铁调度人员、站务人员和运维人员，拓展到管理人员及乘客，系统功能设计重点由面向设备对象转为面向行车和服务。
        3建立“智慧运维监控系统”模块
        对基础模块进行针对性拆分，建立具体的专业化模块，并建立分析模块，可对相关专业的数据进行单独分析或合并分析。模块建立应科学、严谨，充分考虑系统的适用性，并预留开发端口，方便对系统进行补充、完善。模块内容设计期主要包括地质情况、设计资料、设计参数等；施工期主要包括施工工艺、施工质量等；运营期主要包括运营初期地铁结构初始状态（盾构隧道椭圆度、水平直径、限界、渗漏水、表观病害、裂缝等）、轨道几何状态、接触网导高情况；各维修专业的日常巡查记录、维护、维修记录、结构长期变形监测数据、内外部扰动作业记录（结构设施初始状态调查、检测、监测数据、最终结构状态调查、检测等）。

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        4城市轨道交通基础设施维修智能管理系统特点分析
        4.1高度集成化
        该系统整合了三个维度的原始数据:时间、地理和设备，并构建了城市轨道检测数据仓库。通过允许异构数据集成和集成的数据仓库，您可以通过一个能够集成收集、管理和分析多种源、多种格式的数据的平台，提高系统的数据处理能力，同时为全面的数据分析和决策支持奠定基础。
        4.2多指标、全方位、综合性
        系统融合轨道检测数据、检查数据、轨道探测数据、接触网(轨道)检测数据等全面多样的基本数据，全面综合分析整个城市轨道运输线的运行状况，同时通过轨道状态评估、轨道损坏状态评估和接触网(轨道)状态评估，构建了多指标综合定量评估系。
        5检测数据集成管理
        传统的数据收集和管理系统专注于特定方面，独立存储数据，缺乏实时、灵活性和完整性，对不同源的数据不具有不同的重要性，因此记录通常不标准化或丢失。因此，您需要有效地收集所有类型的测试数据，对每种类型的数据采取不同的存储方法，构建一个提供集成管理方案的统一数据管理平台，同时提供丰富且易于使用的用户界面，以确保数据收集的及时性、完整性和数据传输的便利性。该系统从时间、地理和设备的三维度整合了原始数据，并构建了城市轨道检测数据仓库。该数据仓库不仅全面集成了专业测试系统的数据源，包括基础架构分类帐、轨道检测、轨道检查、电车(轨道)检测、电车(轨道)检查等，还支持多种数据格式，包括波形检测、图像检测和检查报告，从而提高了数据维护能力。
        6城市轨道车辆智能化系统的应用展望
        为了深入了解与探索轨道交通车辆的发展方向与应用前景，不断向现代化智能化的最终目标靠拢，根据轨道交通车辆的发展方向的几个类型，可分别对其特征进行分析与定义。传统型系统在生产制造过程中，具有独立运行的数据作业设备及其运作单元，并且已经实现了电子技术数据功能以及自动化网络管理与基本的财务、办公。精细型系统在生产制造过程中，初步实现设备的互联网互通，具有一定的网络数据信息体系与构架；能够实现三维技术及其数学建模，具有相关软件服务、维护网络平台系统；并且在生产流程方面，可实现流畅的衔接与贯通。精益型系统在生产制造的过程中，已经具备了较为完善的网络数据信息同设备的互联网互通体系；可流畅实现三维技术、完成具有生命周期的虚拟仿真的任务；构建了设备与网络信息实时互通平台；其各方面的业务流程管理也较为完善。数字化系统在生产制造过程中，其设备的网络数字信息可实现全方位的应用，生产流程中采集数据实时可控，可及时收集数据，工业网络平台功能较为完备；虚拟化生命周期生产制造达到数字化生产阶段，可实现落地；生产制造管理流程以及各方面实现可视化、安全监控。而智能化系统在生产制造过程中，其设备具有完善的自我感知、自我分析、自我学习与决策等功能的智能集成运用。
        结束语
        随着时代的快速发展，不断朝着智能化的方向迈进。中国特色社会主义进入新时代，这是我国发展的新的历史方位。我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，需要加快建设强国，加快先进制造业的发展，推进互联网、大数据、人工智能等和实体经济的深度融合。智能制造是中国制造转型升级的重要方向。
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