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軌道交通綜合監控系統維護管理功能的實現

點擊:3488  添加時間:2019-03-14 19:40:00  來源:世界軌道交通資訊網

1.引言

綜合監控系統(ISCS)是軌道交通中一個高度集成的綜合自動化監控系統,其目的是通過集成和互聯地鐵各弱電系統及主要機電設備,形成統一的監控層硬件平臺和軟件平臺,從而實現對地鐵主要設備的集中監控和管理功能。通過綜合監控系統的統一用戶界面,運營管理人員能夠更加方便、更加有效地監控管理整條線路的運作情況。


由于軌道交通工程中車輛、信號、通信、AFC等系統獨立設置,其設備的維護、維修功能也應由各系統自行完成,綜合監控系統考慮的維護管理功能針對的是綜合監控系統本身及集成子系統設備的維護管理需求。由于綜合監控系統集成了SCADA、BAS、FAS、屏蔽門和防淹門等多個地鐵自動化系統,地鐵分立設置的部分機電系統已被綜合監控系統統一的軟、硬件平臺的所取代,綜合監控系統應具有設備維護管理功能,實現設備運行監控和維修、維護工作的管理[1]。因此,本文將綜合監控系統如何構建其維護管理子系統,如何使各個集成系統的維修功能得到完善和提高,同時能夠與軌道交通維修管理模式相適應列入探討解決的范圍。


2.綜合監控系統維修管理模式


綜合監控系統對所監控設備的維修管理功能分別在控制中心及車輛段實現。


根據目前各地綜合監控系統的實施和運營情況來看,綜合監控系統的維修管理系統的服務對象一般是中央維修調度及車輛段維修車間的維修管理人員,其具體運作模式為:維修調度根據系統設備故障信息的嚴重程度,安排維修車間的各種臨時搶修計劃;維修車間設置值班工作站,負責對本系統的設備狀態進行監視、發現故障后可采用故障診斷工具確定具體的故障位置,然后派維修人員前往現場進行維修作業。


綜合監控系統的維修維護工作根據技術要求、維護頻率等因素的不同,大致可以分為計劃性維護和非計劃性維護兩大類[2]。


1)計劃性維護


綜合監控系統的計劃性維護由維修工作人員根據檢修日程安排及日常維護計劃,定期(如周、月、季、年等)對設備進行維護。


這些維護通常是對一些設備的例行常規性質的維護,包括線路檢查、設備運行情況檢查、計算機設備磁盤清理等。其技術要求一般。


計劃性維護作業流程如下圖所示:


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圖2-1 計劃性維護作業流程圖


2)非計劃性維修


非計劃性維修主要包括發生突發故障情況下的更換性維修和在線維修。


更換性維修是指當設備發生故障時,通過使用替代模塊和配件的方法,使系統在最短時間內恢復有效運營[3]。綜合監控系統的設備故障維修由維修工作人員根據維修調度人員或值班人員報告的設備故障信息進行設備更換、線纜更換或現場維修等。此種維修主要是針對設備突發故障進行的修護操作,可組織多種故障應急預案或演練,按照“先通后復”運營維修原則,在設備出現故障、無法運作時,應迅速組織維修隊伍,先保證通車(或行車不受影響),再力求設備在規定時間內恢復正常運行。其技術要求高,機動性強。


綜合監控系統的設備在線維修主要是指對系統參數的設置及軟件的檢修。由技術工作人員(系統工程師)根據地鐵運營的需要進行一些功能調整,或監控對象的變化導致修改綜合監控軟件。報警值復位、PLC參數遠程修改設置等檢修業務一般由系統工程師或軟件工程師來完成,建議對系統軟件的調整和修改等操作應在非正常運營期間進行,并由軟件測試平臺編制且測試通過后在非運營段(如夜間)進行下載更新[4]。


非計劃性維護作業流程如下圖所示:


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圖2-2 非計劃性維護作業流程圖

3.維護管理系統構成

綜合監控維修管理系統其維護管理功能分別在車輛段及控制中心實現,車輛段維修系統主要顯示單體設備故障報警,中心則顯示設備的故障分類信息。系統主要功能包括:對各種供電設備、機電設備、通信設備、自動化控制系統設備、專業網管系統的告警數據進行采集、處理和呈現以及關聯分析的綜合告警管理;提供告警設備的維護指導信息及相關參數的輸入管理、聯動顯示功能的綜合信息管理;實現聯動顯示故障設備地理位置信息的故障位置管理。系統還具有故障單管理功能,提供多種智能篩選方式生成并打印故障統計報表。


維護管理系統應根據上述系統功能要求來構建系統的硬件、軟件和數據流。


3.1硬件構成


維修管理系統應包括以下主要設備:


1)1套服務器;


2)1套外置磁盤陣列;


3)5套工作站;(分別是SCADA維修終端、ISCS維修終端、BAS維修終端、FAS維修終端及屏蔽門等其他機電設備維修終端)


4)5套維修管理便攜式計算機;


5)2套打印機;


維修系統構成示意圖如圖3.1-1所示:


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圖3.1-1 維修系統構成示意圖

3.2軟件構成

綜合監控維修系統軟件主要包括服務器、工作站的軟件平臺和維修系統數據庫配置管理軟件。軟件采用模塊化設計。


維修管理服務器軟件包括:


服務器應用功能模塊


數據通信及協議轉換功能模塊


報警管理功能模塊


實時數據庫功能模塊


人機界面管理功能模塊


日志及歷史數據庫管理模塊


網絡狀態監視模塊


時間同步模塊


備份和文檔管理功能模塊


設備維修管理功能模塊


設備信息管理功能模塊


維修管理工作站軟件包括:


工作站應用功能模塊


圖形用戶界面(GUI)功能模塊


報警瀏覽器功能模塊


事件瀏覽功能模塊


打印管理


屏幕拷貝功能模塊


設備維修管理功能模塊


設備信息管理功能模塊


3.3系統數據流


全線綜合監控系統、FAS(含監控對象)、BAS(含監控對象)、SCADA、PSD等設備的故障信息傳送車輛段維修服務器,設備發生故障,網絡發生故障時維修工作站發出報警信息,提醒維修人員及時采取措施。重要設備、網絡的故障信息同時傳送至控制中心維修調度工作站,重要設備、網絡發生故障時維修調度工作站會發出聲光報警提醒維修調度注意。下圖顯示了單一車站數據流向如圖3.3-1所示:


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圖3.3-1 單一車站維修數據流示意圖


系統結構分數據采集、數據處理和應用呈現三個層次。其中,數據采集層完成管理數據的采集和預處理;數據處理層按照預設的管理策略和處理邏輯,對所采集的各類管理數據進行加工處理,并根據處理流程和管理數據間的關聯關系,實現功能部件間的數據交互和傳遞;應用呈現層是各項管理功能面向用戶的集中體現,通過與核心數據處理層的連接,為運維人員提供網絡和業務監控視圖、管理應用和運行維護數據。


4.結束語


本文對綜合監控系統的維修管理模式進行了分析,結合軌道交通綜合監控系統具體運作模式,提出了分別在車輛段及控制中心實現綜合監控維修管理系統的維護管理功能,并根據功能要求進行了系統硬件構成、軟件構成和系統數據流的設計,以實現車輛段顯示單體設備故障報警,控制中心顯示設備的故障分類信息的維護管理功能。

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