“互联网+”时代下西安地铁智慧运维应用的探索与实践.ppt

互联网 时代下西安地铁智慧运维应用的探索与实践 西安市轨道交通集团有限公司刘峻峰2 2 2020 西安地铁运营现状与规划 Since2011 01 5号线 4号线 3号线 14号线 机场线 14号线 9号线 临潼线 2号线 1号线 6号线 1号线二期 88座车站 126公里 4条线 西安地铁建设运营时序图 西安地铁运营现状与规划 西安地铁运营现状与规划 西安是国家 一带一路 战略规划的核心城市 并正在建设国际化大都市和国家中心城市 作为城市主要交通工具 依据城市发展规划 遵循 一张网 多制式 全覆盖 的建设原则 西安轨道交通规划了城市大容量 大格局快速轨道交通网络 引导城市向多中心发展 加快西咸一体化建设 为推进西安现代化发展进程助力提速 目前西安地铁在建线路5 6 9号线 临潼线 机场线及1号线二期 随着三期建设规划获批 西安地铁即将正式进入 6线齐发 9线共建 4线运营 的大建设 大发展局面 西安地铁运营现状与规划 西安地铁运维管理现状 Since2011 02 西安地铁运维管理现状 西安地铁以分公司 运营中心 专业部门 线路分部 班组五级架构 大多采用了白夜4班2运转模式日夜坚守 大量的生产 技术辅助人员为4条线路的运营保驾护航 1 维保组织架构 各生产专业大都采用计划性维修与预防性维修相结合的维修制式 维保模式选择的是基于企业管理意愿 人员技能 外部市场资源等各方面综合衡量而确定的 自主维保 影响运营行车安全的重要关键设备 车辆 信号 供电 屏蔽门 提供重要保障或涉及资金安全的设备 通信 AFC 委外维保 运营单位不具备取证条件的设备 电扶梯 FAS 维修简单 市场资源丰富的设备 轨道 房建 结构 机电 西安地铁运维管理现状 2 维保模式 西安地铁运维管理现状 3 存在问题 西安地铁运维管理现状 随着西安地铁线网规模的快速扩大 故障影响传导速度加快 同时点多线长面广的设备设施分布使得维修组织管理的难度不断攀升 这就对故障的感知 响应 修复等一系列响应提出了更高的要求 我们迫切的寻求解决上述问题的有效途径 达到以下目的 4 愿景 西安地铁在 互联网 时代下智慧运维应用的探索与实践 Since2018 03 一 工业革命历程18世纪中叶以来 人类历史上先后发生了三次工业革命 发源于西方国家及衍生国家 并由他们创新主导 继蒸汽技术革命 第一次工业革命 电力技术革命 第二次工业革命 计算机及信息技术革命 第三次工业革命 后 以大数据 云计算技术 移动互联技术 机器人技术 3D打印 虚拟现实 智慧低碳技术等信息新技术 智慧技术和新能源的综合性运用为技术突破口的第四次工业科技革命悄然已至 正积极在全球范围内广泛布局 西安地铁在 互联网 时代下智慧运维应用的探索与实践 二 什么叫 智慧运维 我们认为 将物联网 云计算 大数据 移动互联网和人工智能 深度学习等技术有效集成 并运用到城市轨道交通各系统设备的维护中 以提高运维效率为目的 以全面感知 深度融合 主动服务 科学决策为宗旨 通过建设实时的动态信息服务体系 深度挖掘运维管理所需的相关数据 形成问题分析模型 实现资源配置优化能力 业务决策能力 资源管理能力 辅助服务能力的提升 从而建立的高效 环保 人性 资源高度协调的立体化运维体系统一称为 智慧运维 西安地铁在 互联网 时代下智慧运维应用的探索与实践 三 西安地铁智慧运维的 13481 战略目标 西安地铁在 互联网 时代下智慧运维应用的探索与实践 四 西安地铁 智慧运维 构想1 平台架构智能运维平台拟分为三级架构 感知执行层 将温度 力 红外 震动 激光 声音 视觉等多种传感装置互联 以微型化 集成化 移动化 虚拟化 标准化的需求 实现前端数据的智能感知 数据传输层 以通信传输骨干网为基础 综合利用无线 5G等新型传输方式 打通信息数据快速传递高速公路 并且实现大容量 分布式 标准化 可视化 持久化的数据存储 为数据分析创造前提 业务分析层 利用高性能硬件和智能分析软件 如阈值分类 机器学习 深度学习等 实现海量非结构化声音 图像 视频 文本等大数据的处理和分析 逐步实现执行无人化 应用场景多元化 如运营数据统计 备件管理 维修人员调度及工单管理 西安地铁在 互联网 时代下智慧运维应用的探索与实践 2 关键技术智能运维平台的实现 大量依赖分布的WIFI覆盖 或者5G等高带宽 低延时 多接入的传输方式实现感知层和执行层设备的互联 以及命令的及时传递 并且利用云计算 大数据存储 以及数据挖掘 深度学习 数据挖掘实现运行经验积累 状态评估 实时报警 趋势分析 以及各类不同设备的故障诊断 健康管理 预测维修 状态维修 剩余寿命估计和智能维修决策 西安地铁在 互联网 时代下智慧运维应用的探索与实践 西安地铁在 互联网 时代下智慧运维应用的探索与实践 3 支撑项目与实现路径 西安地铁在 互联网 时代下智慧运维应用的探索与实践 3 支撑项目与实现路径 举例 车辆专业 西安地铁在 互联网 时代下智慧运维应用的探索与实践 3 支撑项目与实现路径 举例 信号专业 车载信号监测及无线数据传输监测 正线信号设备关键位置信息采集监测 包含关键继电器 联锁机信息 蓄电池温度等 车载信号监测及无线数据传输监测 西安地铁在 互联网 时代下智慧运维应用的探索与实践 3 支撑项目与实现路径 举例 其它专业 西安地铁在 互联网 时代下智慧运维应用的探索与实践 4 项目效果 后续计划 Since2019 04 西安地铁在 互联网 时代下智慧运维应用的探索与实践 一 西安地铁线网规模目前西安地铁线网运营线路4条 运营里程126km 车站88座 在建146km 车站93座 2019年6月12日 西安市城市轨道交通第三期建设规划 2019 2024年 正式获国家发改委批复 根据 规划 预计至三期规划末 西安地区城市轨道交通线网将达422 45km 车站276座 西安地铁在 互联网 时代下智慧运维应用的探索与实践 二 三期规划线路中已落地的 智慧运维系统 按照50人 km的生产人员配置标准 至三期规划末期 西安市轨道交通的运营需补充生产运作人员近15000人 利用智慧手段减轻人员需求数量与工作量 打造新型生产组织模式已迫在眉睫 经过参与三期规划可行性研究 部分新线已明确对部分智慧运维的研究项目成果予以采用 纳入建设阶段实施或者试点 包括弓网在线检测系统 电客车运行数据在线监测系统 车载转向架在线监测系统 接触网可视化接地操作系统 智慧机电 供电设备智能运维系统等 问题与展望 三 多功能的线网管控中心探索理想中的智慧运维系统一定不是单点存在 而是与多项运营管理业务相融合的线网级系统 通过打破一线一中心的设置 实现了资源优化配置和布局 通过实现NCC线网扁平化 高效化安全管控和具体化 集约化的管理模式 基于大数据和云平台的线网管控中心将成为地铁线网化运营和设备系统功能管控的真正大脑 问题与展望 四 智慧运维条件下的安全保障方式探索传统的城市轨道交通安全在应对行车故障 大客流 侵限 设备人为操作失误 各类自然灾害 人为破坏等方面的风险 通过设立监管机构 推进多方协调机制 建立各级标准规范 健全督导巡查手段 强化作业管控流程 完善安全评价水平 开展风险识别和专项排查整治 落实应急预案加强演练 促进应急有效联动等手段 为轨道交通安全运营发挥了重要作用 但传统方式以人 防为主 对于人员需求量和响应速度方面相对落后 在智能运维条件下 设备可思考 会说话 为探寻安全保障新思路提供了前提 我们需要进一步深入研究由传统人防向机器主动监测预测转变的多层防线 如初期可利用无人机 智能摄像头 激光扫描等方式 人巡转变为机巡 实现地铁范围重点区域 重点设备的高频巡查 利用AI智能分析 深度学习等实现故障设备 人员行为 违规机械 客流趋势等的分析判断 实现信息反馈及时 任务派发合理 应急效率提升 问题与展望 五 探索全自动运行FAO条件下的运营管理全自动运行系统可以 摆脱司机配置和周转的制约 根据需求灵活调整运营间隔 提高对突发大客流的响应能力 提高旅行速度 缩短行车间隔 列车具备更高的控制精度 减少能耗 设备维护方面自身功能加强 关键技术包括列车控制技术 监测联动技术 故障处理技术 乘客管理技术等 问题与展望 五 探索全自动运行FAO条件下的运营管理 全自动运行系统下的关键性专业共有7个 分别是线路 供电 车辆 信号 通信 机电 综合监控系统 是一个复杂巨型系统 其中线路 供电 机电专业较传统有人驾驶线路的区别较小 车辆 通信 信号 综合监控 站台门等多专业的智能应急联动和辅助决策技术 代替人员操作 实现各类运营场景需求 是实现FAO复杂系统间的智能协调联合控制 实现对FAO智能管控的关键 问题与展望 五 探索全自动运行FAO条件下的运营管理 总的来说 全自动运行系统提高地铁整体自动化水平 提升运行组织的灵活性 减少人为误操作 降低运营人员劳动强度 西