DOI:10.19850/j.cnki.2096-4706.2024.01.032
收稿日期:2023-08-28
摘? 要:城市軌道交通作為城市公共交通的運(yùn)輸骨干,是建設(shè)“交通強(qiáng)國”國家戰(zhàn)略的重要支撐。面對(duì)日益增長的客流及更加安全、綠色、優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)約的運(yùn)營要求,迫切需要通過技術(shù)創(chuàng)新來提升服務(wù)和管理水平。以南寧5號(hào)線為應(yīng)用實(shí)例,提升5號(hào)線整體的通風(fēng)空調(diào)專業(yè)設(shè)備智能化管控水平,能夠完成設(shè)備在線監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)智能化預(yù)警并自動(dòng)派工;通過建模分析,提供專家級(jí)的故障維修建議,指導(dǎo)維修人員快速完成故障的排除和修復(fù),提高設(shè)備運(yùn)維水平。
關(guān)鍵詞:智能運(yùn)維;通風(fēng)空調(diào);在線監(jiān)測(cè)
中圖分類號(hào):TP39? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A? 文章編號(hào):2096-4706(2024)01-0150-05
Research on the Application of Intelligent Operation and Maintenance System for Ventilation Air Conditioning of Nanning Rail Transit Line 5
WANG Xu
(Nanning Rail Transit Group Co., Ltd., Nanning? 530022, China)
Abstract: Urban rail transit, as the backbone of urban public transportation, is an important support for the national strategy of building a “Transportation Powerhouse”. In the face of increasing passenger flow and more safe, green, high-quality, efficient, and economical operation requirements, there is an urgent need to improve service and management levels through technological innovation. Taking Nanning Line 5 as an application example, it improves the overall intelligent management and control level of ventilation air conditioning professional equipment on Line 5, and it is able to complete online monitoring of equipments and realize intelligent early warning and automatic dispatch of work. Through the modeling analysis, it provides expert level fault maintenance suggestions, guides maintenance personnel to quickly complete fault elimination and repair, and improves equipment operation and maintenance level.
Keywords: intelligent operation and maintenance; ventilation air conditioning; online monitoring
0? 引? 言
城市軌道交通是大城市公共交通系統(tǒng)骨干,對(duì)于緩解交通擁堵、引導(dǎo)城市結(jié)構(gòu)布局、減少交通污染、支撐社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有不可替代的作用。
以習(xí)近平新時(shí)代中國特色社會(huì)主義思想為指導(dǎo),深入貫徹落實(shí)黨中央、國務(wù)院《交通強(qiáng)國建設(shè)綱要》提出的新要求以及國家省市主管部門下發(fā)的“智慧城市”“工業(yè)4.0”“互聯(lián)網(wǎng)+”等相關(guān)政策性和指導(dǎo)性文件的要求[1]。以新興信息技術(shù)與城軌交通深度融合為主線,發(fā)展智能系統(tǒng),建設(shè)智慧城軌,實(shí)現(xiàn)城軌交通由高速度發(fā)展向高質(zhì)量發(fā)展的跨越,助推交通強(qiáng)國的崛起。
2020年3月,中國城市軌道交通協(xié)會(huì)印發(fā)了《中國城市軌道交通智慧城軌發(fā)展綱要》[2],從行業(yè)層面對(duì)智慧城軌進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃和頂層設(shè)計(jì),指出信息化建設(shè)是智慧城軌建設(shè)的核心和基礎(chǔ)?!毒V要》對(duì)智能運(yùn)維安全、智慧網(wǎng)絡(luò)管理以及大數(shù)據(jù)應(yīng)用的發(fā)展提出了全新的展望,也為智能運(yùn)維系統(tǒng)建設(shè)提供了方向性指導(dǎo),充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù),著力于場(chǎng)景化決策分析,加速與在線監(jiān)測(cè)的融合,實(shí)現(xiàn)維保的智慧化轉(zhuǎn)型。
當(dāng)前,南寧軌道交通已開通運(yùn)營5條線路,其中5號(hào)線一期工程以國凱大道站為起點(diǎn),終點(diǎn)為金橋客運(yùn)站,線路長約20.21 km,全部為地下線路,共設(shè)車站17座,均為地下車站。隨著南寧軌道交通線網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,運(yùn)營設(shè)備數(shù)量呈指數(shù)級(jí)增長,維保業(yè)務(wù)人員數(shù)量的增長遠(yuǎn)小于運(yùn)營里程的增長,同時(shí)軌道交通運(yùn)營時(shí)間的延長進(jìn)一步壓縮了設(shè)備維保作業(yè)的窗口時(shí)間,使得依賴人工和經(jīng)驗(yàn)的傳統(tǒng)設(shè)備維保業(yè)務(wù)模式面臨業(yè)務(wù)瓶頸。
在此背景下,南寧軌道交通5號(hào)線通風(fēng)空調(diào)專業(yè)智能運(yùn)維系統(tǒng)應(yīng)用研究,旨在于解決設(shè)備維保工作所面臨的瓶頸,為南寧軌道交通5號(hào)線機(jī)電設(shè)備智能運(yùn)維工程提供技術(shù)支撐,明確智能改造所涉及的系統(tǒng)、設(shè)備和功能,并結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用現(xiàn)狀,確定出關(guān)鍵設(shè)備參數(shù)作為系統(tǒng)建模的依據(jù),從而促成5號(hào)線機(jī)電設(shè)備智能運(yùn)維工程的順利實(shí)施,找到最適應(yīng)南寧軌道交通5號(hào)線機(jī)電設(shè)備的智能運(yùn)維技術(shù),緊密結(jié)合典型車站的機(jī)電設(shè)備智能運(yùn)維進(jìn)行科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用及示范推廣,解決機(jī)電設(shè)備巡檢工作量大、故障定位不精確、維修質(zhì)量依賴人工經(jīng)驗(yàn)等問題[3]。
1? 傳統(tǒng)維保管理模式癥結(jié)分析
城市軌道交通運(yùn)營以設(shè)備維修業(yè)務(wù)為核心,針對(duì)通風(fēng)空調(diào)專業(yè)設(shè)備數(shù)量龐大,維修組織復(fù)雜,維修現(xiàn)場(chǎng)管理難度大,維修管理技術(shù)多樣化等突出問題和特點(diǎn)[4];設(shè)備的基礎(chǔ)信息以紙質(zhì)版的形式存在,部分信息以圖和表格的形式存在,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)形式不一致,也不便于查詢和維護(hù),較難實(shí)現(xiàn)信息的持續(xù)化和趨勢(shì)化管理。深入調(diào)研和分析設(shè)備維修業(yè)務(wù)管理的現(xiàn)狀,了解了設(shè)備維修的工作狀態(tài)和作業(yè)流程,整理和分析各方面的需求,從而運(yùn)用信息化智能化手段建立智能運(yùn)維系統(tǒng)[5]。傳統(tǒng)維保管理面臨的挑戰(zhàn)包括:
1)設(shè)備數(shù)量激增、運(yùn)營時(shí)間延長,維保技術(shù)資源跟不上發(fā)展速度。
2)維修規(guī)程缺乏針對(duì)性,部分存在過度修、疲勞修。
3)缺乏設(shè)備狀態(tài)感知和預(yù)警能力,被動(dòng)維修為主。
4)故障從發(fā)現(xiàn)、提報(bào)到派工、處置的各環(huán)節(jié)均嚴(yán)重依賴人工和經(jīng)驗(yàn),無法快速精準(zhǔn)地定位和消除問題。
1)對(duì)于設(shè)備管理水平的提升,缺乏數(shù)據(jù)化的決策支持。
2)維保業(yè)務(wù)的資源投入持續(xù)升高,難以在確保維保生產(chǎn)質(zhì)量的前提下有效降低成本[6]。
通過引入智慧物聯(lián)、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù),及時(shí)收集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù),做到執(zhí)行有監(jiān)管,操作有指引,數(shù)據(jù)可分析[7]。逐步建立一套符合南寧軌道交通5號(hào)線通風(fēng)空調(diào)專業(yè)設(shè)備維修精細(xì)化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化要求的智能運(yùn)維系統(tǒng)[8]。
2? 通風(fēng)空調(diào)專業(yè)智能運(yùn)維系統(tǒng)架構(gòu)
南寧軌道交通5號(hào)線建設(shè)了機(jī)電智能運(yùn)維系統(tǒng),包括智能運(yùn)維數(shù)據(jù)平臺(tái)、智能運(yùn)維調(diào)度管理平臺(tái)和5個(gè)子系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)(通風(fēng)空調(diào)在線監(jiān)測(cè)、給排水在線監(jiān)測(cè)、低壓配電在線監(jiān)測(cè)、BAS在線監(jiān)測(cè)、TIAS在線監(jiān)測(cè));其中智能運(yùn)維數(shù)據(jù)平臺(tái),與各子系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)建立數(shù)據(jù)接口,并對(duì)采集到的設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、處理、建模及分析;智能運(yùn)維調(diào)度管理平臺(tái),對(duì)各子系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、分析展示及業(yè)務(wù)功能聯(lián)動(dòng),達(dá)到通過信息化系統(tǒng)與設(shè)備狀態(tài)決策進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)融合。智能運(yùn)維體系結(jié)構(gòu)圖如圖1所示,通風(fēng)空調(diào)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。
3? 通風(fēng)空調(diào)專業(yè)智能運(yùn)維系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)
3.1? 遠(yuǎn)程巡檢功能
南寧軌道交通5號(hào)線通風(fēng)空調(diào)智能運(yùn)維在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具備遠(yuǎn)程巡檢功能,功能界面如圖3、圖4所示,由系統(tǒng)遠(yuǎn)程巡檢代替人工巡檢,可降低成本,提高準(zhǔn)確性,降低故障率[9]。
通風(fēng)空調(diào)在線監(jiān)測(cè)遠(yuǎn)程巡檢內(nèi)容如表1所示,主要包括車站大小系統(tǒng)風(fēng)機(jī)、空調(diào)制冷設(shè)備等。
3.2? 故障診斷功能
南寧軌道交通5號(hào)線通風(fēng)空調(diào)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具備故障診斷功能,故障診斷功能內(nèi)容如表2所示,據(jù)通風(fēng)空調(diào)在線監(jiān)系統(tǒng)遠(yuǎn)程巡檢數(shù)據(jù),對(duì)設(shè)備狀態(tài)信息建模分析,輸出精準(zhǔn)的故障報(bào)警定位,從而自動(dòng)觸發(fā)精準(zhǔn)的故障修,加快維保人員定位故障原因,提高維修效率,縮短故障處理時(shí)間[10]。
3.3? 系統(tǒng)預(yù)警功能
南寧軌道交通5號(hào)線通風(fēng)空調(diào)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具備系統(tǒng)預(yù)警功能,系統(tǒng)預(yù)警功能界面如圖5所示,通過在線監(jiān)測(cè)預(yù)警,輸出設(shè)備狀態(tài)異常預(yù)警,從而觸發(fā)預(yù)防性狀態(tài)修,降低設(shè)備故障的發(fā)生率。
通風(fēng)空調(diào)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)預(yù)警內(nèi)容如表3所示,主要包括設(shè)備運(yùn)行參數(shù)判斷,異常參數(shù)判斷等。
4? 實(shí)施效果
南寧軌道交通5號(hào)線通風(fēng)空調(diào)在線監(jiān)測(cè)子系統(tǒng),將在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳至智能運(yùn)維系統(tǒng),建立綜合場(chǎng)景維修模型,可達(dá)到優(yōu)化修制修程、降低故障率、優(yōu)化成本的效果。
4.1? 優(yōu)化修制修程
優(yōu)化修制修程詳細(xì)內(nèi)容如表4所示。
4.2? 降低故障率
通風(fēng)空調(diào)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳至智能運(yùn)維系統(tǒng),智能運(yùn)維系統(tǒng)對(duì)設(shè)備異常狀態(tài)和故障提前預(yù)判,通過遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行關(guān)鍵參數(shù),對(duì)參數(shù)進(jìn)行趨勢(shì)分析,提前預(yù)判設(shè)備故障并開展預(yù)防性檢修工作,提升故障處置、響應(yīng)效率。同時(shí)提供專家級(jí)的故障維修輔助建議,指導(dǎo)維修人員快速完成故障的排除和修復(fù);并基于智能運(yùn)維數(shù)據(jù)平臺(tái)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)果,自動(dòng)完成故障工單的確認(rèn)閉環(huán),減少人工操作的環(huán)節(jié),提高在線故障數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)效率。
4.3? 優(yōu)化成本
通風(fēng)空調(diào)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳至智能運(yùn)維系統(tǒng),智能運(yùn)維系統(tǒng)通過實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程狀態(tài)診斷,減少現(xiàn)場(chǎng)巡視和數(shù)據(jù)抄錄工作,巡檢人員可以結(jié)合專業(yè)進(jìn)行優(yōu)化配置,縮短傳統(tǒng)人工巡檢作業(yè)方式所要消耗的大量工時(shí),從而釋放人力資源,降低人力成本,以達(dá)到控制維保成本的目的。
5? 結(jié)? 論
城市軌道交通智能運(yùn)維是當(dāng)前行業(yè)的發(fā)展熱點(diǎn),也是運(yùn)營單位生產(chǎn)管理過程面臨的迫切問題。本文提到的通風(fēng)空調(diào)專業(yè)智能運(yùn)維系統(tǒng)可對(duì)后期機(jī)電設(shè)備智能運(yùn)維技術(shù)在南寧軌道交通線網(wǎng)全面推廣應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化提供技術(shù)支撐,進(jìn)一步提升南寧軌道交通機(jī)電設(shè)備維保質(zhì)量、降低維保成本、優(yōu)化完善修制修程,從而建立一套智能運(yùn)維體系下的機(jī)電運(yùn)維新標(biāo)準(zhǔn),保障南寧軌道交通機(jī)電設(shè)備持續(xù)健康、穩(wěn)定、安全地運(yùn)行。
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作者簡(jiǎn)介:王旭(1988.02—),男,漢族,河南人,工程師,本科,研究方向:電氣工程及其自動(dòng)化。