地铁设备维修管理系统及其运营管理功能.pdf

中心数据库 中应存储数据包括以相关各类设备 的型号 、购买 日期 和基本参数 ；各类设 备运行 维修 记 录 ，包 括每次运 行起 止 时间 、运行里 程 、各 次维 修起止 时间 、维修参 与人员 、维修项 目、所耗 维修 备件 ：所 有设 备历 次故 障 的记 录 。包 括故 障 时间 、 故障部位 、故障原 因等 ；设备状 态监控 数据 ，主要 是 自动在 线监测或离 线监测结 果 ，以及 人工检 测得 到的各类设备状态监控数据 ：各类维修备件的生产 厂家 、型号 、基本参 数 、采购 时间 、储 存地点 、采 购数量 、所 需金额 、当前剩余数 量 ，以及 各备 件 的 领用 日期、领用人员和使用原因。还有维修人员数 据 、维修丁具记 录等情况。 方 法 模 型库 是 计 算 机维 修 管 理 系 统实 现 决 策 自动化 和智 能 化 的核 心 。方 法 模 型库 中存 储 了大 量 的用 于诊 断 、决 策 和 分 析计 算 的数 学模 型 ， 以 及代 表 专 家知 识 和行 业 标 准 的规 则 库 。维 修 决 策 模 型和 维 修过 程模 型 用 于设 备 维 修 决 策 支持 和维 修活动过程优化。故障诊断和故障预测方法库 中 存储 了城 市地 铁交 通 系 统各 类 设 备 故 障诊 断 、故 障预 报所 需 要 的各 种 方 法 ，实 现 故 障 预警 、事 故 预 防 。尽 可能 避 免运 行 安全 事 故 。行业 维 修 标 准 规 范库 和专 家 经验 知 识 库采 用 恰 当的方 法 ，描 述 和存 储 现有 的地铁 、轻轨 和独 轨 系统 各 类 设 备 维 修 的经验 和规 范 ，如 地铁 车 辆 的 日检 、月 检 ，定 修 、架修 和大修 规程 。 3 系统开发所 需的关键技术 ( 1 )维修决策建模 和优化技术 维修建模 和优化技 术侧重 于对系统或设 备 的失 效 ，以及对维 修工作进 行定量 的描 述和分 析 ，从 运 筹学角度指导 维修工作 的进行 。维修 决策建 模 和优 化技术正处 于 陕速发展 阶段 ，特 别是单设 备系统 的 定期维修决 策建模 和优化 理论 已经较为成熟 。 目前 ， m于缺少维修 决策支持 软件系统 ，在地铁 、轻轨 和 独轨等系统 没备的维修保 养 中，主要 还是依 据专 家 经验和行业 规程进行维 修计划制定 和维修决 策 。另 外 ，要在轨道 交通系统设 备维修 管理 中应用 维修决 策建模 和优 化技术 ，必须重视设 备故障 和劣化数 据 的积 累这是维修决策建模和优化的基础。 u r b a n p u b l ic i r a n s p o b t 撼蘸公繁交 2 0 1 ， o 3 ( 2 )维修过程建模和优化 维修过程建 模和优 化 ，对城 市地 铁交通 系统管 理部 门合理安排 维修作业 、优化维修 资源配 置十分 必要 。维修过程模 型就是 使用 数学解 析模型或 仿真 模 型描述维修活 动 的执行顺 序 ，维修 活动所需要 的 资源及其 获取 ，以及 这些活 动间的相互 关系 ，分 析 维修过程 的平均 维修时间 、资源利用率 等 。维修 过 程模型必 须考虑在 维修过程 中确 定维修 活动顺序 和 分配维修 资源 的限制规则 ，从 而更好地 模拟维修 过 程 。已有 的维修 过程建模和优 化方法 ，是基 于 p e t r i 网理论 。 ( 3 )故障诊断和故障预测技术 故障诊断是通过信号检测和信号提取，识别设 备所处状态 ( 正常状态、故障状态和临界状态等) 。 设备故 障诊断方法包 括 ：基 于专 家系统 的智能化 诊 断方法 、灰色系统理论 诊断方法 、神经 网络诊断 方 法、模糊系统诊断方法 、信号处理技术诊断方法等， 目前相关理论 已较为成熟。 故 障预测技 术 目前 的研究仍 然不够 充分 ，已有 的故障预测技术可分为 ：基于经验的故障预测方 法 、 特征 的故 障预测方法 和对象物理 模型 的故 障预测方 法。 ( 4 )备件采购决策模 型 维修作业需要的维修备件 ，从维修资源需求角 度考虑 ，存储的维修备件越多越好 。然而，维修备 件 采购受 到资金和储存 场地 的限制 ，因此存 在采购 维修备件 的最佳数量 和最佳时机 问题 。解 决这一 问 题需要维修 备件采购建 模和优化技 术 。在城 市地铁 交通设备维修管理信息系统中，嵌入备件采购模型 必须要有相应专家支持。 4设备维修 管理 系统的功能 从地 铁设备管 理业务分析 可知 ，设备 维修管理 系统应包括 以下功能模 块 ：设备管理 、预 防性 维修 计划 、丁单管理 、维修预算 、报表分析等。 ( 1 )设备管理 设备管理是设备 维修管 理系统 的基础信 息模块 ， 包括位置 管理 、设备分 类 、维修 工作 组 以及设 备 台 账 等 。地铁设 备一般分 布在几十公 里甚至几 百公里 39 2 0 1 1 o 3 城市公多 鼍 交通u r b a n p u s i ic t r a n s p o r t 沿线不 同车站及 隧道( 高架 )内，必须清楚定 义设 备位 置 ，才 能对设 备进行 更好的管理 。为 了方便 维 修管 理和报表 分析 ，将具有 相 同特 性 的设 备分类 ， 组成的设备分类 ，如将 a f c设备分为闸机 、自动增 值机 、 自动售票机 、半 自动售票机 、发 卡机 、系统 软件等。维修工作组是指具体从事设备维修的工作 组 ，一个工作组 负责一定数量设备 的维护维修工作 在设备 中定 义维修 工作组 ，该设备 的所有工单 将 自 动分 配给其工作组 。设备 移交给运营部 门后 ，设备 相关信息需录入系统形成设备台账 ，以便管理和安 排维修工作。 设备根据其父子结构 可以组装形成 设备树 。如 图 3设 备 树 所 示 ：列 车一车 厢转 向 架一轮 对一 车 轮。设 备树 可以方便 定位设备 ，直观 了解设 备组 成情况。仪表读数可以根据设备树由父设备传递给 子设备 ，子设备的维修成本可以累计到父设备。子 设备可 以从其父设备上拆卸下来维修 ，维修好后也 可以再安装到其他父设备上去。 图 3设 备 树 ( 2 )预防性维修计划 在地铁行业 中 ，最 常用 的仪表 读数为列车 的每 日行车里程。每天列车行车里程从列车 中抄 录通过 系统接 口上传 到设备 维修管理系统 中。仪表读数 可 以根据定义的设备结构 由父设备 自动传递到子设备。 子设备根据获取仪表读数 ，生成相应 的预防性维修 计划 。 子设备从父设 备拆卸后 ，再安装 到其他设备上 ， 其 原来仪表读 数保 留且从 新父设 备继承 仪表读 数 。 如果父设备 的仪表读 数出现 了错误 ，修正父设备 的 仪表读数后 ，系统将 自动修正其 所有子设备 的仪表 读数 。 定制完成预 防性维修计划后 ，系统 根据预防性 维修计划参 数 自动生成设备 的预防性 维修计划 并 同时生成人力需 求和物料需求计划 。如果 是委外维 修设备 ，系统 自动将 维修计划分配给承包 商 ，否则 系统 自动分配给相应 的工作组 。计划人员根 据预防 性 维修 计划并结合实 际的可用人力 和可用物料安排 分配维修工作，生成预防性维修工单。 ( 3 )工单管理 根据维修工作性质 ，工单可分为预防性维修工 单、故障维修工单以及非维修工单。预防性维修工 单是根 据设备 预 防性 维修计 划 由系统 自动产生 的 。 故障维修工单是当设备发生故障时，由相关人员根 据 故障情况手工输入 的 ，如果该故 障有标准维修模 式 ，在 录人工 单时 ，选择对应 的标准工作 自动引 用标准工作 中定 义的工作步骤 、人工需求 、物料需 求等信息。工单生成后 ，由计划员分派给相关维修 人员进行设备检修或故障处理。检修或故障处理完 成后 ，再把相关 的信息 录人工单 。为 了和财务 系统 接 1：3，在工单中增加财务会计科 目信息，以便把维 修成本传递到财务系统 中。 ( 4 )委外维修管理 在地铁 运营设 备维修管理 中，由于维 修成 本或 技术等原因，某些设备或某类设备外包给专业承包 商进行 维修 。对于委外维修设备 ，系统在生成预 防 性维修工单时自动分配给承包商 ，由承包商完成设 备检修。当委外维修设备发生故障时 在创建工单 时，系统 自动将工单分配给委外承包商。承包商完 成维修工作后填报工单相关信息。 ( 5 )维修预算 在地铁运营管理中 ，预算是一项非常重要工作 而维修预算又是运营预算 中的重 中之重 。一个较为准 确的维修预算 ，能够为维修工作提供强有力 的资金和 人力支持，使维修工作能够按计划执行下去。设备维 修