呼臘梅，馮文暉，左強新，王科偉

（1.北京經(jīng)緯信息技術(shù)有限公司，北京 100081；2.中國鐵道科學研究院集團有限公司電子計算技術(shù)研究所，北京 100081；3.中國鐵路北京局集團有限公司土地房產(chǎn)部，北京 100860）

隨著鐵路大提速和高速客專的建設(shè)，應(yīng)用智能運維管理系統(tǒng)可減少運維工作量，提升運維管理水平[1]。在實際運維管理中，由于房建設(shè)備數(shù)量龐大，管理單位層級各異，運維人員文化水平較低，阻礙了信息化的建設(shè)與發(fā)展[2]。然而鐵路房建設(shè)備、新技術(shù)、新工藝的采用能夠為日常管理工作和旅客的服務(wù)帶來極大的方便，降低實際運維管理的成本，提高運維管理效率[3]。目前，鐵路房建設(shè)備的運維研究仍然處于理論探索階段，針對信息化平臺建設(shè)的研究相對較少。楊玲玲[4]初步探索了基于BⅠM 技術(shù)在鐵路房建運維管理中給水設(shè)備的虛擬運維。如何提升整個房建設(shè)備系統(tǒng)的智能化運維成為了研究的重點。本文從房建設(shè)備智能運維平臺建設(shè)的理論研究角度，研究了鐵路房建運維管理中存在的不足以及房建設(shè)備智能運維的總體架構(gòu)設(shè)計，為鐵路房建智能運維的建設(shè)提供了探索性的意見和參考性的價值。

1 鐵路房建設(shè)備運維存在的不足

鐵路房建設(shè)備在實際的運維管理過程中，由于設(shè)備本身的屬性特點及管理體系的不完善性，存在房屋資產(chǎn)種類繁多、房建設(shè)備管理難度大、房建資料信息不齊全、管理系統(tǒng)互不相通等現(xiàn)象。

1.1 房屋資產(chǎn)種類繁多

由于既有鐵路設(shè)備老舊新建鐵路設(shè)備先進，鐵路建設(shè)的時間軸跨越較長，在鐵路房建的設(shè)備管理過程中，需對多類設(shè)備進行管理。隨著信息化發(fā)展，在管理鐵路房屋過程中，不僅需對房屋本身進行管理，而且需要對其構(gòu)筑物、附屬、設(shè)備等類別進行管理，存在管理類別體系復(fù)雜、定量化管理的數(shù)量龐大等問題。

1.2 房建設(shè)備管理難度大

在房屋維修管理過程中，有大修、綜合維修、技改、設(shè)改等不同形式的管理模式，形成了維修流程多樣化、維修進度不同步等特點。鐵路房建設(shè)備遍布于各個大小城市，設(shè)備分布較零散，造成點多面廣的管理形式，阻礙了數(shù)字化維修管理的進步與發(fā)展，為房建設(shè)備智能運維帶來了諸多困難與挑戰(zhàn)，降低了運維管理的水平與效率。

1.3 房建資料信息不齊全

對房建設(shè)備的資料信息以紙質(zhì)的形式進行備案、統(tǒng)計、審批和流轉(zhuǎn)，隨著時間的推移、文檔資料的搬遷、管理人員的變更、工作模式的調(diào)整，難免導(dǎo)致房建設(shè)備的歷史資料信息存在丟失、模糊、作廢等情況，形成了房建設(shè)備資料管理匱乏、房建運維效率低下、數(shù)據(jù)更新不及時、維修審批流程不清晰等特點，極大地妨礙了房建設(shè)備的全生命周期數(shù)據(jù)的溯源性管理與應(yīng)用，無法有效地提高實際的運維管理水平，成為信息化管理的絆腳石。

1.4 管理系統(tǒng)互不相通

為了提升管理效率，提高信息化應(yīng)用水平，減少勞動力的輸入，鐵路各運維單位研發(fā)了適合自身管理的各類系統(tǒng)，如調(diào)度系統(tǒng)、春檢系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、維修系統(tǒng)等。而這些系統(tǒng)之間沒有進行數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，無法實現(xiàn)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)信息的自動關(guān)聯(lián)與應(yīng)用，造成各系統(tǒng)數(shù)據(jù)獨立存儲，不僅影響了數(shù)據(jù)資源的共生共享，而且增加了硬件設(shè)施的數(shù)量，浪費了用地空間與資源。

2 智能運維平臺建設(shè)的策略

為促進對房建設(shè)備的智能化管理，對各設(shè)備臺賬信息的動態(tài)化管理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的最大化共享共用，需要搭建信息化的集數(shù)據(jù)、應(yīng)用、服務(wù)為一體的平臺，為智能運維平臺的理論探索創(chuàng)建驗證性的實踐支撐。

2.1 數(shù)據(jù)的錄入

將各類房建設(shè)備臺賬信息、房建維修管理數(shù)據(jù)、健康監(jiān)測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)同一平臺、不同模塊的錄入，為數(shù)據(jù)池提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，為電子化的備案提供數(shù)據(jù)來源，為房建設(shè)備的運維管理提供可視化的數(shù)據(jù)信息，為領(lǐng)導(dǎo)決策提供數(shù)據(jù)參考依據(jù)。

2.2 數(shù)據(jù)池的管理

將房屋臺賬數(shù)據(jù)、房建維修數(shù)據(jù)、安全生產(chǎn)數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)進行集中管理，并且分類存儲在不同的虛擬數(shù)據(jù)服務(wù)器中，將存儲數(shù)據(jù)的物理服務(wù)器形成云服務(wù)器，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理。同時，做好被調(diào)用數(shù)據(jù)信息的分離、清洗、匯聚等工作。實現(xiàn)原始數(shù)據(jù)的不動性、被調(diào)用數(shù)據(jù)的可執(zhí)行性與最小容量性，從數(shù)據(jù)層面實現(xiàn)對智能運維基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的管理。

2.3 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析

針對各房建設(shè)備的數(shù)據(jù)信息，自動統(tǒng)計各類房建設(shè)備的靜態(tài)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息、動態(tài)維修檢修數(shù)據(jù)、動態(tài)病害庫信息、動態(tài)監(jiān)測檢測數(shù)據(jù)信息，自動為領(lǐng)導(dǎo)決策提供參考性的量化數(shù)據(jù)報表，為智能運維管理的頂層數(shù)據(jù)分析應(yīng)用創(chuàng)建扎實可靠的數(shù)據(jù)基石。

2.4 一張圖式的可視化管理

基于GⅠS 技術(shù)，通過地圖展示模式下的檢索應(yīng)用，自動查看各站段、車間、工區(qū)管轄范圍內(nèi)的房建設(shè)備信息，并通過數(shù)據(jù)的填報、導(dǎo)出等功能，查看各房建設(shè)備的動靜態(tài)數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)對地圖模式下房建設(shè)備的可視化管理，形成基于一張圖的動態(tài)房屋維修管理。

2.5 多用戶聯(lián)合的分層級應(yīng)用

智能運維平臺需要設(shè)計多用戶同時訪問的界面，實現(xiàn)不同層級單位用戶的同步訪問，依據(jù)運維管理的需求展示相對應(yīng)的功能模塊。形成各業(yè)務(wù)應(yīng)用的多層級展示，實現(xiàn)對運維管理的結(jié)論性數(shù)據(jù)與過程性數(shù)據(jù)的同步更新，依據(jù)角色的不同，定制其功能應(yīng)用和權(quán)限分配，達到各層級用戶界面簡潔、高效、適用、實用的目標，實現(xiàn)對無紙化資源的最優(yōu)配置。

2.6 數(shù)據(jù)服務(wù)的可拓展性

智能運維平臺提供準確的數(shù)據(jù)信息，并提供開放的數(shù)據(jù)接口，供平臺中的功能應(yīng)用調(diào)用。同時能夠提供可拓展性的數(shù)據(jù)服務(wù)，為潛在的應(yīng)用研發(fā)提供數(shù)據(jù)支撐與接口服務(wù)，實現(xiàn)平臺的友好性、擴展性、實用性和集成性。

3 智能運維平臺的總體設(shè)計

智能運維平臺的建設(shè)為房建設(shè)備的運維管理提供了無紙化的管理流程，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息的無縫銜接與永久性存儲，其總體設(shè)計包含數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)平臺層、智能應(yīng)用層和決策層，如圖1 所示。

圖1 鐵路房建設(shè)備智能運維總體規(guī)劃圖

數(shù)據(jù)層主要包括運維期的數(shù)據(jù)信息，如維檢修數(shù)據(jù)、GⅠS 數(shù)據(jù)、監(jiān)測檢測數(shù)據(jù)等內(nèi)容，為整個智能運維平臺的建設(shè)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)層為整個智能運維平臺提供網(wǎng)絡(luò)通道，實現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)、人工錄入數(shù)據(jù)、平臺自身數(shù)據(jù)的有序傳輸與可視化管理，形成運維平臺智能化建設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)。數(shù)據(jù)平臺層對房建設(shè)備的運維數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的集中存儲和分析應(yīng)用，為各業(yè)務(wù)模塊提供數(shù)據(jù)資源，實現(xiàn)數(shù)據(jù)與應(yīng)用的分離，提升數(shù)據(jù)的管理能力。數(shù)據(jù)平臺層包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)管理、智能分析和數(shù)據(jù)服務(wù)。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要實現(xiàn)對運維管理數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)性的管理，包括在線查詢、數(shù)據(jù)檢索、批處理等；數(shù)據(jù)管理主要對整個平臺運維過程中數(shù)據(jù)信息的安全性、數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)標準進行監(jiān)測性管理，對于存在異常的數(shù)據(jù)，及時發(fā)出報警信號。智能分析是對文本、圖形、圖像等數(shù)據(jù)進行分析，基于分析的結(jié)果展開算法的開發(fā)，形成適合業(yè)務(wù)應(yīng)用的數(shù)據(jù)處理結(jié)果。數(shù)據(jù)服務(wù)主要為整個平臺的業(yè)務(wù)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐，供各業(yè)務(wù)人員在自己的權(quán)限管轄范圍內(nèi)正常調(diào)用和查看數(shù)據(jù)。

基于運維階段數(shù)據(jù)的累積和數(shù)據(jù)的管理模式，實現(xiàn)應(yīng)用層流暢、可視、實用、高效的管理模式，同時為各級業(yè)務(wù)人員提供業(yè)務(wù)應(yīng)用，實現(xiàn)前端數(shù)據(jù)的正確錄入與流程化的管理。智能應(yīng)用層包括綜合分析、預(yù)測預(yù)警、應(yīng)急搶險、智能調(diào)控、設(shè)備監(jiān)測管理、春秋檢管理、病害管理、基礎(chǔ)管理、一張圖綜合展示、設(shè)備臺賬管理、維檢修管理、安全生產(chǎn)管理和平臺運維管理。決策層主要是通過數(shù)據(jù)的累積與業(yè)務(wù)應(yīng)用的分析，為決策者的決策導(dǎo)向提供數(shù)字化、科學化、智能化的決策支持、戰(zhàn)略規(guī)劃、風險把控和科學統(tǒng)籌的建議，實現(xiàn)房建運維管理的利好性導(dǎo)向發(fā)展目標。

決策支持是通過對運維數(shù)據(jù)的分析，為決策者的各種決策提供參考性的數(shù)據(jù)支撐，形成量化的數(shù)據(jù)信息，為實現(xiàn)未來運維管理的導(dǎo)向性提供扎實可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。戰(zhàn)略規(guī)劃主要通過數(shù)據(jù)分析報表，從鐵路房建設(shè)備的長遠利用與最小力度改造的角度出發(fā)，形成戰(zhàn)略性的規(guī)劃意見及建議，實現(xiàn)房建設(shè)備在整個運維過程的價值最大化和損失最小化。風險把控是通過各設(shè)備的數(shù)據(jù)信息，對未來的設(shè)備運行風險及投資風險形成評估性的文件，達到降低不利風險，提高有利風險的價值，實現(xiàn)最大化智能運維的分析與應(yīng)用?？茖W統(tǒng)籌是通過運維階段的維修管理數(shù)據(jù)、設(shè)備調(diào)控數(shù)據(jù)等資料信息，科學統(tǒng)籌現(xiàn)階段運行的設(shè)備的狀態(tài)、使用年限等規(guī)劃性指標，形成統(tǒng)籌合理化、科學化、數(shù)據(jù)化的目標。

4 結(jié)語

鐵路房建設(shè)備智能化運維的發(fā)展關(guān)系著旅客的出行安全和鐵路智能化發(fā)展的進度。實現(xiàn)鐵路房建運維管理智能化是智能鐵路建設(shè)的一個重要里程。本文探討了目前運維管理存在的不足，從數(shù)據(jù)的錄入、數(shù)據(jù)池的管理、數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析、一張圖式的可視化管理、多用戶聯(lián)合的分層級應(yīng)用和數(shù)據(jù)服務(wù)的可拓展性提出了智能運維平臺建設(shè)的策略，構(gòu)思了智能運維平臺建設(shè)的總體設(shè)計規(guī)劃，為鐵路站房智能運維管理平臺的建設(shè)提供參考。