车辆基地智能运维方案简介.docx

车辆基地智能运维方案简介1.1 智能运维总体思路1) 检测设备代替人工通过在轨旁安装检测设备、采用智能检修设备，代替人工检测，节省人力成本同时通过检测设备的并行作业，提高检修效率。2) 部件全寿命周期跟踪管理通过车载设备的监测，跟踪关键部件的状态和性能变化情况；通过离散的日常检测，对比跟踪检测项点的变化过程和失效形式。3) 业务综合管控与安全保障通过物联技术将作业过程中的设备进行逻辑关联，包括库门、安全作业平台门禁/接地/供断电、不落轮镟床、牵引车、智能仓库、物料配送装置、周界安防系统等，同时进行人员跟踪、列车定位跟踪、异常入侵跟踪，保障检修业务的顺利执行和提供绝对的安全保障。4) 设备智能化远程控制通过列车和设备的升级改造，建立监控平台与设备作业的连接控制关系，逐步形成通过监控平台直接下达和控制调车和设备作业执行，包括车辆运行远程控制、库门远程控制、远程供断电控制、远程接地控制、不落轮镟床/洗车机作业控制等，最终形成物理层自动化、智能化作业管控。1.2 智能运维技术方案11.3.1 检修业务优化图1检修业务流程对比11.3.2智能运维系统总体技术框架图2智能运维总体系统结构本方案提供智能运维系统包括4个部分，分别为智能感知系统、服役安全保障系统/大数据平台及AI、业务执行装置及系统、应用系统。智能感知系统：整个系统的前提，用于监测和检测列车相关状态数据，分别识别并感知列车环境、设备、人员，并通过车载集成采集主机实现故障实时预警报警和车地数据传输。服役安全保障系统/大数据平台及AI：整个系统核心技术手段，用于实现设备健康管理和维保决策支撑，实现手段包括状态跟踪、模拟仿真、机理分析、统计分析、模式识别、效能分析；大数据平台及AI首先用存储、管理和整合运维过程所产生的大量数据，然后通过AI技术挖掘价值信息。（说明：本系统依托国家工程实验室车辆平台建设，进一步进行深化和扩展研究，将成果转化为产业化应用）。业务执行装置及系统：用于整个调车业务、检修业务、资源管理业务的执行和控制，同时提供状态数据用于整个业务过程执行监管控。应用系统：整个系统外在价值体现形式，用于指导业务系统计划、执行、监管等，主要覆盖检修生产指挥、维修作业、资源配送等。11.3.3 智能运维技术体系框架智能运维技术体系包括：数据管理、数据服务、业务系统、运维设备及系统和能力管理台。数据管理：所需要管理的数据包括：人员/设备/工装/仪器/列车/部件等基础数据、转向架/车体/受电弓机械部件感知数据、电气系统数据、环境及列控数据、轨旁检测数据、模型数据、设备状态数据、业务数据、资源管理数据、监管数据、智能控制数据、分析数据、报表数据等。数据服务：数据服务包括：用户与授权、身份认证、日志服务、报表服务、表单服务、消息服务、查询统计服务、ETL服务、分布式存储/计算服务、MQ消息队列服务。业务系统：业务系统包括用车业务、检修业务、资源管理业务、监管业务、智能控制业务。1）用车业务包括收发车计划管理、收发车执行管理、收发车变更管理、调车计划管理、调车变更管理、调车执行审查、调车过程监管、调车资源统计、调车报表；2）检修业务管理包括检修工艺管理、检修计划管理、检修工单管理、检修资源需求管理、作业齐备审查、检修作业跟踪、检修作业变更管理、检修质量管理、检修知识管理、日/列检报表、月度/年度报表、在线安全检查、作业通信、列车清洁管理等；3）资源管理业务包括人员管理、设备管理、工装管理、仪器管理、列车管理、部件管理、备品备件管理、检修资源配备管理、电子订单管理、智能仓储管理、工位微库管理、资源履历管理、资源报表管理、设备健康管理等；4）监管业务包括电子地图、列车位置监测、人员/设备/工装/仪器/备品备件定位跟踪、股道状态监测、库门状态监测、门禁状态监测、供断电接地监测、作业进度监测、作业质量监测、作业安全监测、列车运行安全监测、部件性能状态监测、资源消耗统计、故障报表；5）智能控制业务包括调车控制、股道自动化控制、库门联动控制、供断电控制、门禁联锁控制、可视化远程接地控制、智能物流控制、辅助设备联动控制、安全应急手动控制。运维设备及系统：运维设备及系统包括列车状态感知装置及系统、辅助设备及系统、检修设备及系统。其中列车状态感知装置及系统包括走行部监测、车门监测、受电弓监测、动力学监测、蓄电池监测、MVB数据采集、车地数据传输系统、轮对尺寸检测、轮对探伤系统、车底及两侧图像检测、轴承轨旁声学检测、轴温及电机温度检测、运行品质检测、受电弓及车顶图像检测；辅助设备及系统包括车号识别系统、安全作业平台、智能立体仓库、周界防护系统、列车/人/工装/仪器定位系统、手持/固定终端、调车/检修联锁自动控制系统；检修设备及系统包括不落轮镟床、洗车机、牵引车、探伤设备等。能力管理：能力建设根据部件的健康管理，一方面支撑检修项和检修业务的优化和调整，另一方面支撑检修资源的优化利用。主要包括：故障识别、故障实时预警报警、部件状态跟踪及故障预测、列车运行安全评估、用车业务计划辅助决策、检修业务计划辅助决策、资源管理业务计划辅助决策、运维安全保障辅助决策、列车适运标准体系、部件性能及业务模拟仿真、智能运维系统RAMS。11.3.4 车辆基地智能运维系统拓扑结构1) 车载系统车载系统由走行部状态监测子系统、车门监测子系统、蓄电池监测子系统、动力学监测子系统、受电弓监测子系统、MVB数据采集子系统、车载数据集成采集系统、车载故障预警报警子系统、车地数据传输子系统组成。各子系统通过车载以太网将数据传输至车载集成采集系统，故障预警报警子系统与列车HMI连接，将分析出的报警信息在界面上进行展示，车地数据传输子系统将原始数据通过无线网络/有线网络/存储盘转存的方式进行数据传输到地面服务器。其中，走行部状态监测子系统、动力学监测子系统、受电弓监测子系统通过在列车上安装传感器、前置处理器、采集主机进行处理和分析，其它系统采用与列车接口方式获取相关原始数据或分析结果，然后进行数据处理分析。2) 地面系统（1） 地面感知系统地面感知系统包括辅助设备的状态感知、检修设备的状态感知、业务进度/质量/过程安全的状态感知，所有的感知系统通过以太网将信息传输至地面服务器，其结果通过LED大屏、PC机进行展示。（2） 地面数据管理系统地面数据管理系统主要由服务器、地面数据管理PC构成，满足：数据管理，将智能运维所有数据进行管理，提供的分布式存储、增删改、查询、统计、分析、挖掘、打印功能；提供MQ消息队列服务、ETL服务、消息服务、表单服务、报表服务、日志服务、身份认证、用户与授权。（3） 地面分析系统地面分析系统主要由服务器、PC机、LED大屏、VR工作站组成，均通过以太网与服务器连接，提供故障识别、故障实时预警报警、部件状态跟踪、运行安全评估、检修业务计划辅助决策、用车业务计划辅助决策、资源管理业务计划辅助决策、部件性能及业务模拟仿真等。（4） 地面业务系统地面业务系统主要包括用车业务、检修业务、资源管理业务、智能控制业务、监管业务。其组成主要由业务服务器、操控平台、监管平台、PC、LED大屏组成，完成业务计划、执行、监管、变更等功能。各业务系统协同工作，其中监管业务和智能控制业务对其它业务进行集成监管控。（5） 辅助设备及系统辅助设备及系统主要包括轨旁辅助设备及系统和检修设备及系统，各设备通过以太网与数据中心连接。其中辅助设备及系统包括车号识别系统、安全作业平台系统、智能立体仓库、周界防护系统、列车/人/工装/仪器/定位系统、手持/固定终端、调车/检修联锁自动控制系统等，检修设备及系统包括不落轮镟床、洗车机、牵引车、探伤设备等。（6） 传输接口列车在运行过程中，通过无线网络，将车载数据传输至地面服务器；列车进入车辆段或停车场，通过无线网络或以太网将数据传输至地面服务器；地面数据传输采用以太网通信进行数据传输；手持终端、手机等移动设备采用段内无线或第三方服务进行数据传输。1.3 设备组成智能运维系统设备组成如下（各段自己进行填写各段的内容）：序号分类设备名称安装位置属性备注说明1车载受电弓监测系统车顶及电气柜软硬件正线采用接触网供电的设置，每条线安装2列（根据轨旁检测辅助决策）2走行部状态监测系统转向架及电气柜软硬件每条线安装5列3动力学监测系统转向架/车体/受电弓每条线安装3列，每列安装2节，每2节为1套4数据集成采集系统（含MVB）电气柜每列车都安装5车地传输系统电气柜软硬件每列车都安装6车门检测车门软硬件每列车都安装7轨旁车底及两侧图像检测系统车辆入段线软硬件每个段场设置1处8车顶图像检测系统正线尽量靠近车辆段软硬件每条线设置1处9车辆运行品质在线检测软硬件每条线设置1处10轮对探伤检测系统车辆入段线软硬件每条线设置1处，仅适用于18/22号线11车辆段辅助设备及系统周界安防系统车辆段软硬件按周长公里计算，核算价包括三套X光机和出入口监测系统12固定/移动终端段内各检测点软硬件车辆段设置20套，停车场设置15套13检修设备接口软硬件系统段内各检测点软硬件车辆段设置4套，停车场设置2套14大架修智能检修车辆段软硬件仅用于18号线万顷沙车辆段15业务系统业务支撑机房业务操控中心软硬件每线设置1套16PC及辅助工作台业务操控中心软硬件17操控台业务操控中心软硬件18LED大屏及图形工作站业务操控中心软硬件19调车业务系统业务操控中心软件20检修业务系统业务操控中心软件21资