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摘要:随着信息技术的发展以及智能化建设在我国各行各业的推广与应用,我國城市轨道交通行业推动在线监测技术的研究和应用,是符合时代对于城市轨道交通智慧运维方向建设的必然趋势。本文对城市轨道交通车辆智能运维体系所包含的运维方案设计以及具体的系统应用进行详细的介绍与说明。
关键词:城市轨道;指标体系;智能运维;
引言:将城市轨道交通车辆的运行状态、健康质量情况、数据信息进行全面、实时的收集与分析是智能运维理念的基本内容。
一、智能运维方案设计
城市轨道交通车辆智能运维系统主要是由承担工作责任存在差异的车厂智能生产管理系统、车辆智能专家诊断系统、车辆智能检修系统所组成。
车辆智能检修系统主要是负责城市轨道交通车辆智能检修工作,主要是对城市轨道车辆车侧、“车底(车轮)、车顶”等重点部位进行质量情况检测和安全隐患排查;车厂智能生产系统主要是负责城市轨道交通车辆的生产工作,智能管理车辆生产计划以及智能冲突检测工作主要是依靠设备的自动定位和核对施工工单来进行开展;车辆智能专家诊断系统主要是通过借助图像处理技术,AI技术,大数据技术等科学技术手段来实现全方面评估和检测城市轨道车辆的实时运行状态、健康信息、车辆故障原因和维修方案的制定。
二、车厂智能生产管理系统
车厂智能生产管理系统主要负责车辆状态、运营日计划、定位、施工作业管理、智能移动终端应用管理等工作。
2.1 运营日计划管理
智能运维系统建立的车辆智能排布模型主要依靠对车辆检修计划、施工情况等因素进行考虑来建立;车辆运营日计划管理主要是通过对车辆检修计划、施工情况等因素进行权重值计算来排布车辆;车辆检修人员根据车辆需要收回、发出等实际情况来进行新运营日计划的灵活调整。
2.2 车辆状态管理
对于已进入厂段的车辆,主要是借助定位设备来帮助车厂智能生产管理系统进行车辆停放股道、维修工单、带电状态、故障信息等状态信息的实时监测。同时对于股道的车辆借助逻辑条件为算法来判断是否能正常运行、检修工作时间冲突与否等内容。
2.3 施工作业管理
值班人员能够通过对车厂智能生产管理系统生产的检修计划工单和移动终端远程设备,来实现对检修部门人员进行一键核对和派发检修计划工单。同时车厂智能生产管理系统需要对当时检修人员的专业能力和经验以及车辆检修工作难度和工作量,来对车辆检修任务和检修计划工单进行科学合理的分配与派发。
2.4 定位管理
车厂控制中心对于进入车厂的车辆位置以及车辆状态借助超宽带定位技术以及车载定位设备,来实现精准的定位于把控。同时根据车厂系统基站内部安装的铁鞋等定位设备,来实现对场内关键设备进行合理的分析与最终位置的确认。同时车厂控制中心监控屏幕要实时的更新进厂车辆的位置以及状态,从而帮助作业人员和检修人员来实现和系统基站的实时通信,有效防止未佩戴安全帽和胸牌的未授权人员进入车厂内部。
2.5 智能移动终端应用管理
工作人员和维修人员可以利用手持移动终端来对轨道交通车辆的检修工单进行填写、申请、内容修改等操作。同时也可在轨道交通车辆上贴放二维码,工作人员可以对车辆二维码进行扫描来实现检测任务单的填写,从而对过去传统的轨道交通车辆检修过程进一步简化。最后,智能移动终端可以通过文字记录、拍照、音频等多种形式,实现对轨道交通车辆的故障信息、车辆信息、检修数据等信息的上传,同时也借助智能移动终端来对轨道交通车辆历史故障信息进行实时的查看。
三、车辆智能检修系统
车辆智能检修系统主要对智能检修机器人、走行部智能监测、其他规划布局工作进行管理。
3.1 走行部智能监测
走行部检测系统主要是借助库内轨旁检测设备来对进入库内运行的轨道车辆进行车侧部分的高清数据图像采集,从而实现借助走行部及闸片对轨道交通车辆进行关键部位是否缺失、车辆变形等检测。
3.2 智能检修机器人
智能检修机器人能够在动静态工作环境下,对车辆各关键部位图像、车辆信息、车辆状态进行图像技术处理与算法的计算,能够拥有比人工检修与检测更高效的故障位置定位和故障等级判断能力,同时还能对轨道车辆设备故障原因以及决策方案供维修人员进行自由选择,不仅极大地减少了车辆检修人员的工作负担,而且还能提高城市轨道交通车辆检修的精确度和速度。
3.3 其他规划布局
城市轨道交通车辆关键部件和可视部位可以通过车辆360度视觉检测技术,来实现对城市轨道车辆关键部件常规测距和可视部位的图像监测,从而通过车辆360度视觉检测所采集的高清图像来判断车辆关键部件(螺母、螺栓、齿轮箱等)是否出现松动或丢失、关键线路是否出现脱落或断开的问题。
同时也可采用轮对数字激光检测技术来对城市轨道车辆轮对踏面轮廓、内侧距、车轮直径等内容的精准高质量的检测,并且将对车辆关键部位的检测工作数据借助无线传输方式上传至控制中心,从而对车辆运行状态、稳定性、轮对旋修等工作开展提供精准的数据支持。
四、智能专家诊断系统
智能专家诊断系统主要包括对车载数据采集、异常状态检测、数据趋势判断内容。
4.1 数据趋势判断
车辆的运行状态以及车辆信息等数据可以通过车载智能检测设备来实现全面、实时的收集,智能专家诊断系统则通过车载状态监测设备所收集的车辆状态信息以及历史数据来绘制数据趋势图表。对于数据趋势变化较大的问题,需要及时的点派维修人员进行报警处理和检修工作的开展。
4.2 车载数据采集
轨道交通车辆关键系统、关键部件的运行状态以及车辆的实时信息主要是通过车载状态监测设备来实现实时的监测与数据的收集,而车载监测检测设备主要是通过传感器、MVB网络等设备部件借助5G等无线传输来实现数据信息的上传。
4.3 异常状态检测
车辆智能专家诊断系统通过以车辆全部状态数据为根本,对影响车辆运转的关键因素以及过程变量在不同区段进行数据的分析和参考数和区间特征值的提取,从而对车辆状态数据借助相应算法来完成重组;通过利用无监督机器学习算法以同类型车辆的状态数据和故障检测标准,来作为车辆判断是否存在异常情况的数据模板和标准。
五、结束语
在我国城市轨道交通车辆管理与检修相关部门运用城市轨道交通车辆智能运维系统,极大地延长了我国轨道交通车辆关键设备的使用寿命、维修质量、检修的安全性与快捷性。
参考文献 :
[1]贾云峰.城市轨道交通车辆智能运维指标体系与应用[J].智能城市,2021,7(07):3-4.
[2]叶鹏君,刘东宇,吴涛.城市轨道交通智能运维系统工程应用研究[J].轨道交通装备与技术,2021(02):55-58.
[3]赵耀,田永鸿,党建武,付树军,王恒友,万军,安高云,杜卓然,廖理心,韦世奎.面向智慧城市的交通视频结构化分析前沿进展[J].中国图象图形学报,2021,26(06):1227-1253.
关键词:城市轨道;指标体系;智能运维;
引言:将城市轨道交通车辆的运行状态、健康质量情况、数据信息进行全面、实时的收集与分析是智能运维理念的基本内容。
一、智能运维方案设计
城市轨道交通车辆智能运维系统主要是由承担工作责任存在差异的车厂智能生产管理系统、车辆智能专家诊断系统、车辆智能检修系统所组成。
车辆智能检修系统主要是负责城市轨道交通车辆智能检修工作,主要是对城市轨道车辆车侧、“车底(车轮)、车顶”等重点部位进行质量情况检测和安全隐患排查;车厂智能生产系统主要是负责城市轨道交通车辆的生产工作,智能管理车辆生产计划以及智能冲突检测工作主要是依靠设备的自动定位和核对施工工单来进行开展;车辆智能专家诊断系统主要是通过借助图像处理技术,AI技术,大数据技术等科学技术手段来实现全方面评估和检测城市轨道车辆的实时运行状态、健康信息、车辆故障原因和维修方案的制定。
二、车厂智能生产管理系统
车厂智能生产管理系统主要负责车辆状态、运营日计划、定位、施工作业管理、智能移动终端应用管理等工作。
2.1 运营日计划管理
智能运维系统建立的车辆智能排布模型主要依靠对车辆检修计划、施工情况等因素进行考虑来建立;车辆运营日计划管理主要是通过对车辆检修计划、施工情况等因素进行权重值计算来排布车辆;车辆检修人员根据车辆需要收回、发出等实际情况来进行新运营日计划的灵活调整。
2.2 车辆状态管理
对于已进入厂段的车辆,主要是借助定位设备来帮助车厂智能生产管理系统进行车辆停放股道、维修工单、带电状态、故障信息等状态信息的实时监测。同时对于股道的车辆借助逻辑条件为算法来判断是否能正常运行、检修工作时间冲突与否等内容。
2.3 施工作业管理
值班人员能够通过对车厂智能生产管理系统生产的检修计划工单和移动终端远程设备,来实现对检修部门人员进行一键核对和派发检修计划工单。同时车厂智能生产管理系统需要对当时检修人员的专业能力和经验以及车辆检修工作难度和工作量,来对车辆检修任务和检修计划工单进行科学合理的分配与派发。
2.4 定位管理
车厂控制中心对于进入车厂的车辆位置以及车辆状态借助超宽带定位技术以及车载定位设备,来实现精准的定位于把控。同时根据车厂系统基站内部安装的铁鞋等定位设备,来实现对场内关键设备进行合理的分析与最终位置的确认。同时车厂控制中心监控屏幕要实时的更新进厂车辆的位置以及状态,从而帮助作业人员和检修人员来实现和系统基站的实时通信,有效防止未佩戴安全帽和胸牌的未授权人员进入车厂内部。
2.5 智能移动终端应用管理
工作人员和维修人员可以利用手持移动终端来对轨道交通车辆的检修工单进行填写、申请、内容修改等操作。同时也可在轨道交通车辆上贴放二维码,工作人员可以对车辆二维码进行扫描来实现检测任务单的填写,从而对过去传统的轨道交通车辆检修过程进一步简化。最后,智能移动终端可以通过文字记录、拍照、音频等多种形式,实现对轨道交通车辆的故障信息、车辆信息、检修数据等信息的上传,同时也借助智能移动终端来对轨道交通车辆历史故障信息进行实时的查看。
三、车辆智能检修系统
车辆智能检修系统主要对智能检修机器人、走行部智能监测、其他规划布局工作进行管理。
3.1 走行部智能监测
走行部检测系统主要是借助库内轨旁检测设备来对进入库内运行的轨道车辆进行车侧部分的高清数据图像采集,从而实现借助走行部及闸片对轨道交通车辆进行关键部位是否缺失、车辆变形等检测。
3.2 智能检修机器人
智能检修机器人能够在动静态工作环境下,对车辆各关键部位图像、车辆信息、车辆状态进行图像技术处理与算法的计算,能够拥有比人工检修与检测更高效的故障位置定位和故障等级判断能力,同时还能对轨道车辆设备故障原因以及决策方案供维修人员进行自由选择,不仅极大地减少了车辆检修人员的工作负担,而且还能提高城市轨道交通车辆检修的精确度和速度。
3.3 其他规划布局
城市轨道交通车辆关键部件和可视部位可以通过车辆360度视觉检测技术,来实现对城市轨道车辆关键部件常规测距和可视部位的图像监测,从而通过车辆360度视觉检测所采集的高清图像来判断车辆关键部件(螺母、螺栓、齿轮箱等)是否出现松动或丢失、关键线路是否出现脱落或断开的问题。
同时也可采用轮对数字激光检测技术来对城市轨道车辆轮对踏面轮廓、内侧距、车轮直径等内容的精准高质量的检测,并且将对车辆关键部位的检测工作数据借助无线传输方式上传至控制中心,从而对车辆运行状态、稳定性、轮对旋修等工作开展提供精准的数据支持。
四、智能专家诊断系统
智能专家诊断系统主要包括对车载数据采集、异常状态检测、数据趋势判断内容。
4.1 数据趋势判断
车辆的运行状态以及车辆信息等数据可以通过车载智能检测设备来实现全面、实时的收集,智能专家诊断系统则通过车载状态监测设备所收集的车辆状态信息以及历史数据来绘制数据趋势图表。对于数据趋势变化较大的问题,需要及时的点派维修人员进行报警处理和检修工作的开展。
4.2 车载数据采集
轨道交通车辆关键系统、关键部件的运行状态以及车辆的实时信息主要是通过车载状态监测设备来实现实时的监测与数据的收集,而车载监测检测设备主要是通过传感器、MVB网络等设备部件借助5G等无线传输来实现数据信息的上传。
4.3 异常状态检测
车辆智能专家诊断系统通过以车辆全部状态数据为根本,对影响车辆运转的关键因素以及过程变量在不同区段进行数据的分析和参考数和区间特征值的提取,从而对车辆状态数据借助相应算法来完成重组;通过利用无监督机器学习算法以同类型车辆的状态数据和故障检测标准,来作为车辆判断是否存在异常情况的数据模板和标准。
五、结束语
在我国城市轨道交通车辆管理与检修相关部门运用城市轨道交通车辆智能运维系统,极大地延长了我国轨道交通车辆关键设备的使用寿命、维修质量、检修的安全性与快捷性。
参考文献 :
[1]贾云峰.城市轨道交通车辆智能运维指标体系与应用[J].智能城市,2021,7(07):3-4.
[2]叶鹏君,刘东宇,吴涛.城市轨道交通智能运维系统工程应用研究[J].轨道交通装备与技术,2021(02):55-58.
[3]赵耀,田永鸿,党建武,付树军,王恒友,万军,安高云,杜卓然,廖理心,韦世奎.面向智慧城市的交通视频结构化分析前沿进展[J].中国图象图形学报,2021,26(06):1227-1253.