盧小明

（中鐵十一局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司，湖北 武漢 430074）

0 引言

在現(xiàn)階段的城市軌道交通管理中，供電系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)是重要內(nèi)容。供電系統(tǒng)由多個(gè)環(huán)節(jié)組成，能夠?qū)τ诹熊嚨臓恳M(jìn)行電能的供給，同時(shí)在車輛運(yùn)行時(shí)的動(dòng)力、照明、維修、測(cè)試等電能也由供電系統(tǒng)提供。在供電系統(tǒng)中，涉及變電所、動(dòng)力電纜、接觸網(wǎng)、電力監(jiān)控等多個(gè)系統(tǒng)，在城市軌道交通的運(yùn)行過(guò)程中，供電系統(tǒng)能夠保持良好的運(yùn)行態(tài)勢(shì)，才能夠確保軌道交通的運(yùn)行安全和穩(wěn)定。

1 城市軌道交通供電設(shè)備運(yùn)維現(xiàn)狀

如今，針對(duì)城市軌道交通的供電設(shè)備運(yùn)維而言，普遍還采用以往的管理方式，主要是按照計(jì)劃以及一定的周期，或者是在出現(xiàn)故障以后，再進(jìn)行檢修工作。而且在具體的操作過(guò)程中，以人工的方式為主，因此難以提高檢修效率。針對(duì)整個(gè)檢修的過(guò)程，缺少精細(xì)化的數(shù)據(jù)，而且信息化程度不高，當(dāng)前所開展的監(jiān)測(cè)和檢修工作并未充分運(yùn)用大數(shù)據(jù)、智能化技術(shù)，也沒有構(gòu)建完善的信息化平臺(tái)。當(dāng)前，伴隨著軌道交通的持續(xù)發(fā)展，設(shè)置了越來(lái)越多的線路，運(yùn)行里程也越來(lái)越大，因此也增加了人員、設(shè)備的數(shù)量。所以在當(dāng)前的發(fā)展情況之下，如果依然采用以往粗放式的管理，就會(huì)大大的提高運(yùn)維成本，而且還難以保障運(yùn)維質(zhì)量，加劇安全隱患。所以，如果憑借以往的運(yùn)維模式，無(wú)法符合當(dāng)下時(shí)代對(duì)于供電運(yùn)維所提出的發(fā)展要求。

為了順應(yīng)當(dāng)前軌道交通的發(fā)展特點(diǎn)，推進(jìn)供電系統(tǒng)運(yùn)維的創(chuàng)新，在當(dāng)前的運(yùn)維管理中，需要廣泛引入了管理技術(shù)和手段，但是從總體上來(lái)看，技術(shù)的引進(jìn)只能夠緩解部分問(wèn)題，僅僅強(qiáng)調(diào)了在現(xiàn)有模式基礎(chǔ)上推進(jìn)電子化，也沒有構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，普遍存在重復(fù)投資的現(xiàn)象，資源整合和共享困難，也無(wú)法真正有效的促進(jìn)運(yùn)維效率和安全性的提高。因此就必須要轉(zhuǎn)變以往的管理模式，促進(jìn)技術(shù)的革新，通過(guò)對(duì)于當(dāng)下的智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等的運(yùn)用，構(gòu)建智能管控平臺(tái)，從全生命周期的角度，進(jìn)行供電設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)、分析以及智能診斷，這也是當(dāng)前供電運(yùn)維技術(shù)未來(lái)發(fā)展的一個(gè)重要的走向。

2 運(yùn)維管控體系建設(shè)

2.1 運(yùn)維管控平臺(tái)

在整個(gè)系統(tǒng)中，運(yùn)維管控平臺(tái)作為核心內(nèi)容，能夠?yàn)楦黜?xiàng)業(yè)務(wù)的應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)。作為監(jiān)控以及數(shù)據(jù)中心，能夠促進(jìn)業(yè)務(wù)信息的共享和融合，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)、流程、安全的管理，以及智能決策、控制、全景監(jiān)視等各項(xiàng)應(yīng)用。運(yùn)維管控其實(shí)就是對(duì)于供電系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中所開展的綜合管理，并且能夠和各個(gè)管理系統(tǒng)、平臺(tái)的接口，進(jìn)行數(shù)據(jù)的互相傳送。通過(guò)綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的接口，能夠?qū)⒈O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳到管控平臺(tái)中，而設(shè)備臺(tái)賬信息則來(lái)源于資產(chǎn)管理系統(tǒng)，并向該系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)維信息的發(fā)送[1]，向人力系統(tǒng)傳達(dá)人員工作情況和記錄，并且由調(diào)度平臺(tái)，對(duì)其開展相應(yīng)的智慧和調(diào)度，在公司級(jí)的管理平臺(tái)和數(shù)據(jù)庫(kù)中，針對(duì)重要信息內(nèi)容進(jìn)行上傳，并將信息統(tǒng)一展示于具體的平臺(tái)和網(wǎng)站，數(shù)字化電力設(shè)備運(yùn)維管理系統(tǒng)的構(gòu)成如圖1 所示。

圖1 數(shù)字化電力設(shè)備運(yùn)維管理系統(tǒng)的構(gòu)成

2.2 多維數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)

對(duì)于很多管理系統(tǒng)而言，普遍存在的一個(gè)顯著的問(wèn)題，就是底層數(shù)據(jù)支撐沒有做好。因此，為了順利建設(shè)和實(shí)施智能運(yùn)維系統(tǒng)，就要加強(qiáng)數(shù)據(jù)的全方位檢測(cè)，這是基礎(chǔ)性的內(nèi)容，也是一個(gè)關(guān)鍵的條件。對(duì)于供電系統(tǒng)的運(yùn)維現(xiàn)場(chǎng)，要進(jìn)行各種前端設(shè)備的設(shè)置，其中包括智能傳感器、監(jiān)控裝置等，這樣就能夠基于檢修記錄、測(cè)量數(shù)據(jù)、視頻信息、在線監(jiān)測(cè)、運(yùn)行參數(shù)等多個(gè)方面，全方位的對(duì)于供電設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行采集和檢測(cè)，并進(jìn)行檢測(cè)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)。

2.3 設(shè)備運(yùn)維管理

在運(yùn)維的過(guò)程中，供電設(shè)備作為具體的對(duì)象主體，所開展的運(yùn)維管理涉及兩方面內(nèi)容，分別為運(yùn)行管理、檢修管理。首先，在運(yùn)行管理中，以對(duì)于設(shè)備的智能化巡檢技術(shù)作為研究的重點(diǎn)內(nèi)容，這樣就能夠針對(duì)供電系統(tǒng)中主要設(shè)備以及輔助設(shè)備，展開運(yùn)行監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于運(yùn)維保障和設(shè)備監(jiān)測(cè)的有效補(bǔ)充。其次，在檢修管理中，涉及任務(wù)清單、檢修計(jì)劃。作業(yè)指導(dǎo)、舉證材料、進(jìn)度控制、績(jī)效考核，以及工具、人員、兩票、材料的管理。能夠從全過(guò)程的角度，實(shí)現(xiàn)設(shè)備檢修的信息化，從而做到閉環(huán)管理。結(jié)合具體的智能診斷結(jié)果、運(yùn)行和檢修記錄，能夠及時(shí)察覺設(shè)備存在的故障和缺陷，加強(qiáng)對(duì)于故障的處理，這樣就能夠?qū)⒃O(shè)備運(yùn)行和檢修有效地銜接起來(lái)。這樣就能夠?qū)⒃O(shè)備的運(yùn)行監(jiān)測(cè)、故障、檢修等重要的記錄，納入設(shè)備運(yùn)維臺(tái)賬中，從而對(duì)于后續(xù)管理工作的開展，從數(shù)據(jù)的角度，打下良好的基礎(chǔ)。

2.4 作業(yè)安全管控

無(wú)論是何種生產(chǎn)活動(dòng)，都要以安全作為前提，將安全作為首要考慮的要素。在該系統(tǒng)中，通過(guò)各項(xiàng)技術(shù)和設(shè)備，比如說(shuō)強(qiáng)制閉鎖、作業(yè)引導(dǎo)、邏輯控制，能夠針對(duì)整個(gè)運(yùn)維全程，做到安全管控。通過(guò)對(duì)于作業(yè)指導(dǎo)、任務(wù)工單、檢修計(jì)算、工作以及操作票等各個(gè)模塊，進(jìn)行邏輯關(guān)聯(lián)的建立，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)與計(jì)劃內(nèi)容保持一致。依靠視頻也能夠?qū)τ谧鳂I(yè)人員的裝備情況和操作行為，展開智能分析，并通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)手段，比如說(shuō)權(quán)限驗(yàn)證、安全監(jiān)測(cè)、智能式穿戴產(chǎn)品等，對(duì)于作業(yè)人員的安全，實(shí)現(xiàn)有效的保障[2]。

3 管控系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新

3.1 3D 全景監(jiān)視

在該系統(tǒng)中，通過(guò)3D 全景監(jiān)視技術(shù)，能夠?qū)τ谠O(shè)備運(yùn)行實(shí)現(xiàn)監(jiān)視。針對(duì)供電系統(tǒng)中的設(shè)備、場(chǎng)地、建筑，從精細(xì)化的角度，進(jìn)行3D 建模，這樣就能夠進(jìn)行虛擬的環(huán)境設(shè)備的建立，不僅具有較高的精度，而且能夠?qū)崿F(xiàn)等比例。所建設(shè)的模型能夠做到完全仿真，相比較實(shí)際的設(shè)備，具有相同的操作流程以及面板信息，能夠進(jìn)行板卡級(jí)裝卸，有助于提高維護(hù)運(yùn)營(yíng)的便利性。之后在所建設(shè)的3D 模型中，進(jìn)行熱點(diǎn)插入，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)和視頻、檢測(cè)、巡檢、運(yùn)維所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息的關(guān)聯(lián)，這樣就能夠針對(duì)設(shè)備的健康狀態(tài)，從多個(gè)維度，展開全景監(jiān)控。

3.2 視頻智能分析識(shí)別

通過(guò)視頻監(jiān)控和監(jiān)測(cè)安全管控需求之間的結(jié)合，能夠智能化的識(shí)別和分析具體的運(yùn)行、環(huán)境狀態(tài)，以及人員的各種行為。能夠?qū)τ谠O(shè)備的工作情況，展開自動(dòng)化的識(shí)別，并進(jìn)行具體數(shù)值與狀態(tài)的獲取，再將其實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，讓其成為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式以后，在系統(tǒng)后臺(tái)中上傳，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于一些監(jiān)測(cè)傳感器功能的替代。同時(shí)，還能夠?qū)崿F(xiàn)多種安全監(jiān)測(cè)功能，比如說(shuō)人臉以及火災(zāi)識(shí)別、人員脫崗、徘徊等異常的行為，促進(jìn)傳統(tǒng)運(yùn)維行為的轉(zhuǎn)變，提高運(yùn)維的智能化水平，從而構(gòu)建一個(gè)高效的運(yùn)維方式。

3.3 虛擬可視化巡檢

基于電子巡檢、智能巡檢、3D 全景監(jiān)視，對(duì)于虛擬可視化的巡檢技術(shù)，進(jìn)行相應(yīng)的研究。在3D 場(chǎng)景之下，工作人員能夠按照規(guī)定好的路線，實(shí)現(xiàn)實(shí)景漫游，這樣就能夠自動(dòng)化的展現(xiàn)設(shè)備的參數(shù)、視頻畫面以及信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)巡檢報(bào)告的自動(dòng)生成，這樣只需要借助電腦，就能夠進(jìn)行全范圍的巡檢。因此，這對(duì)于電氣巡檢而言，進(jìn)行了可視化的平臺(tái)的提供，不僅構(gòu)建了豐富的環(huán)境，同時(shí)也具有立體化的設(shè)備信息，這樣才能夠讓巡檢數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，提高巡檢工作的效率，實(shí)現(xiàn)成本的降低[3]。

3.4 設(shè)備故障智能診斷

對(duì)于管控平臺(tái)來(lái)說(shuō)，在其上方進(jìn)行故障診斷模型的構(gòu)建（圖2），并且分析設(shè)備的狀態(tài)走向，這樣就能夠促進(jìn)數(shù)據(jù)的融合和積累，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)，追蹤設(shè)備各項(xiàng)參數(shù)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)趨勢(shì)，并通過(guò)對(duì)于預(yù)警策略庫(kù)的比對(duì)，這樣就能夠自動(dòng)化、智能化的進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)的預(yù)警和評(píng)估。在供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障以后，要在監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、動(dòng)作信號(hào)的基礎(chǔ)上，根據(jù)運(yùn)行方式以及專家規(guī)則庫(kù)，從綜合的角度，站在智能化的分析和判斷，從而進(jìn)行故障原因的明確，按照具體的處理策略庫(kù)，從而生成診斷以及決策報(bào)告，這樣就能夠?qū)τ诠收系奶幚?，做出科學(xué)的指導(dǎo)，提高處理工作的及時(shí)性和精準(zhǔn)性。

圖2 故障診斷模型

3.5 檢修計(jì)劃動(dòng)態(tài)管理

對(duì)于以往的檢修計(jì)劃管理而言，主要是通過(guò)調(diào)度人員，以手動(dòng)的方式進(jìn)行流轉(zhuǎn)、推算編制，并形成紙質(zhì)的記錄。這種工作方式不僅效率低下，而且在遇到突發(fā)意外情況以后，會(huì)造成原有計(jì)劃的混亂，而且也不具備較為完善的跟蹤管理。所以，在本系統(tǒng)中，就以動(dòng)態(tài)規(guī)劃的檢修管理技術(shù)為基礎(chǔ)，按照具體的檢修周期、運(yùn)維記錄、檢修計(jì)劃、設(shè)備狀態(tài)，綜合多項(xiàng)條件，實(shí)現(xiàn)對(duì)于檢修計(jì)劃的動(dòng)態(tài)化生成，并做到實(shí)時(shí)的更新，并且以年度為單位，實(shí)現(xiàn)對(duì)于未來(lái)周期計(jì)劃的自動(dòng)生成。在以后的落實(shí)過(guò)程中，能夠構(gòu)建一個(gè)一體化的業(yè)務(wù)流程控制，其中包括生成工單、自動(dòng)提醒、控制現(xiàn)場(chǎng)、錄入數(shù)據(jù)、績(jī)效統(tǒng)計(jì)，這樣就能夠做到信息化的管理，對(duì)于以往工作模式之下存在的種種不足和缺陷，做到有效解決，從而促進(jìn)運(yùn)維管理效率的提升，實(shí)現(xiàn)信息化建設(shè)的不斷深入[4]。

3.6 供電運(yùn)維智能聯(lián)控

一般來(lái)說(shuō)，在地鐵停運(yùn)以后，再實(shí)施地鐵的檢修，并且?guī)讉€(gè)小時(shí)內(nèi)，還要做好相關(guān)的部署準(zhǔn)備，因此留給檢修的時(shí)間非常有限。隨著技術(shù)的發(fā)展，也推進(jìn)了可視化接地技術(shù)應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，因此當(dāng)前的權(quán)限電器設(shè)備，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)遙控操作，對(duì)于一些二次設(shè)備，也能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，并且對(duì)于供電倒閘操作，實(shí)現(xiàn)智能化的控制，這樣就能夠節(jié)省作業(yè)準(zhǔn)備和部署的時(shí)間，更加高效的進(jìn)行停送電、安全部署，從而讓地鐵檢修，具有更加寬裕的時(shí)間進(jìn)行有效的檢修作業(yè)。在本系統(tǒng)中，通過(guò)對(duì)于一鍵停送電智能操作技術(shù)的研究，在其中涉及多項(xiàng)內(nèi)容，其中包括自動(dòng)判別設(shè)備狀態(tài)、生成操作任務(wù)、一鍵啟動(dòng)操作、自動(dòng)執(zhí)行任務(wù)、并行接地等，并通過(guò)對(duì)于多項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，能夠讓一鍵操作的實(shí)現(xiàn)，具有更高的安全性[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

伴隨著城市軌道交通的飛速發(fā)展，為了滿足當(dāng)前的運(yùn)維需要，就要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的運(yùn)維方式，通過(guò)供電運(yùn)維智能系統(tǒng)的構(gòu)建，能夠在牢牢把握住當(dāng)前發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)和趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)于各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)的運(yùn)用，不僅能夠保障運(yùn)維工作的安全性，同時(shí)還能夠促進(jìn)軌道交通運(yùn)營(yíng)效率和效益的提升，因此具有良好的發(fā)展前景。本文所闡述的管控系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新，具有較高的推廣以及應(yīng)用價(jià)值，城市軌道交通領(lǐng)域可考慮予以應(yīng)用，為行業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。