智能運維系統(tǒng)在車輛檢修業(yè)務(wù)中的優(yōu)化及應(yīng)用

文/孔佳麟、曹海平、王勇

上海地鐵17號線于2017年12月30日正式開通運營。與以往線路相比，上海地鐵17號線在開通伊始就配備了車輛智能運維系統(tǒng)平臺，包括車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)IOR,軌旁車輛綜合檢測系統(tǒng)SMIT、移動點巡檢系統(tǒng)及智能工具箱系統(tǒng)。這些新系統(tǒng)為優(yōu)化車輛維護策略，降低現(xiàn)場人工勞動強度帶來了極大的幫助。

系統(tǒng)1：車地無線傳輸系統(tǒng)（IOR）

列車狀態(tài)監(jiān)控：利用車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，實現(xiàn)了對正線運營列車整體狀態(tài)（包括牽引、制動、車門、空調(diào)等子系統(tǒng)）的全方位監(jiān)控。與過去相比，員工在辦公室即可實時掌握列車狀態(tài)；同時伴隨故障自動推送功能的應(yīng)用，優(yōu)化了正線列車應(yīng)急處置流程，處置效率也大大提高。提高檢修效率：根據(jù)系統(tǒng)顯示的正線列車故障，通過平臺選取相關(guān)信號及數(shù)據(jù)對該故障進行及時分析，在列車回庫前便可知曉故障原因，員工可以提前準備好修復(fù)工具及備件，待列車回庫后及時進行修復(fù)。

圖1：正線故障處置流程對比圖

圖2：IOR平臺列車實時故障列表

建立預(yù)警機制：為了提升正線故障處置效率以及盡早發(fā)現(xiàn)車輛隱患，在平臺上設(shè)置了預(yù)警規(guī)則24項。通過設(shè)置電機溫度預(yù)警，提前介入電機檢修工作，成功避免了多起運營故障，該預(yù)警規(guī)則提前介入檢修的成功率率超過85%。通過設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)預(yù)警，包括空調(diào)不制冷預(yù)警、排氣溫度過高預(yù)警、高壓故障預(yù)警、傳感器故障&接線松動預(yù)警，提前介入空調(diào)檢修，有效減少了因為空調(diào)引起的乘客投訴。

圖3：IOR平臺預(yù)警編制界面

系統(tǒng)2：軌旁在線檢測系統(tǒng)（SMIT）

通過軌旁的360度檢測系統(tǒng)，員工可以通過平臺查看完成的列車外觀，檢測識別項點覆蓋60%規(guī)程檢查范圍,節(jié)省人力資源。同時系統(tǒng)還帶有自動識別故障功能，通過模式識別、特征匹配等數(shù)字圖像處理技術(shù)，實現(xiàn)車頂、車側(cè)、車底走行部異物，車頂、車側(cè)、車底走行部關(guān)鍵部件缺失、變形等異常監(jiān)視。在原有日檢模式中每天需要人工檢查的項目，轉(zhuǎn)變?yōu)闄C器自動檢查，人工復(fù)核。

圖4：SMIT平臺360度檢測界面

通過平臺的輪對尺寸檢測及踏面擦傷檢測功能，可以對輪對進行無死角的檢查，覆蓋了常規(guī)車輪尺寸檢查的所有要求。經(jīng)過激光尺校核，輪對尺寸檢測精度完全符合技術(shù)規(guī)格書要求，現(xiàn)已使用設(shè)備檢測數(shù)據(jù)代替日常檢修數(shù)據(jù)。對于檢測出異常的數(shù)據(jù)都進行人工復(fù)核，同時每年對設(shè)備數(shù)據(jù)準確性進行復(fù)核，確保設(shè)備可靠性。輪對擦傷檢測具備識別功能，能自動檢測輪對踏面存在的各種缺陷、擦傷以及剝離。

圖5：SMIT平臺輪對尺寸檢測界面

圖6：SMIT平臺輪對擦傷檢測界面

系統(tǒng)3：移動點巡檢系統(tǒng)

移動巡檢系統(tǒng)對于檢修過程與數(shù)據(jù)管理可謂意義重大，其實現(xiàn)了人工檢修過程的電子化，是智能運維系統(tǒng)不可或缺的一部分。移動巡檢是對傳統(tǒng)檢修模式的優(yōu)化與改造，其特點如下：

·引入了工位的概念，規(guī)范了檢修作業(yè)的行徑路線。真正做到了檢修作業(yè)標準化，杜絕漏檢重復(fù)檢，提升作業(yè)質(zhì)量。

圖7：均衡修車下工位示意圖

·檢修記錄的電子化錄入，無需紙質(zhì)記錄，便于記錄數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)的分析利用。將數(shù)據(jù)電子化，易于管理與保存，同時也減少了檢修人員的工作量，提高了檢修效率。

·綠色環(huán)保。告別了紙質(zhì)記錄單。以17號線為例，均衡修原本每天需要差不多60張紙質(zhì)表單，一年就需要21900張，紙張的消耗量可想而知。移動巡檢系統(tǒng)的誕生，則減少了紙質(zhì)的巨大消耗，使檢修變得更加綠色環(huán)保。

便于在檢修工作時，手持終端在線查詢各類作業(yè)工藝等支持性文件。除了常規(guī)的功能之外，點巡檢系統(tǒng)的終端還提供了故障查詢，故障記錄，查詢相關(guān)文檔的功能。

圖8：點巡檢與其他智能平臺聯(lián)動

圖9：點巡檢系統(tǒng)逐步取代紙質(zhì)記錄單

圖10：點巡檢設(shè)備中可查看技術(shù)要求

系統(tǒng)4：智能工具箱系統(tǒng)

17號線朱家角基地的檢修現(xiàn)場配備了智能工具箱系統(tǒng)。智能工具箱規(guī)范了工具的領(lǐng)用流程以及使用限制，并與工單系統(tǒng)配合一起運用在車輛維修維護過程中。無論進行何種部件的維修，智能工具箱系統(tǒng)都會給予檢修人員對應(yīng)維修工具的使用權(quán)限，且只有對應(yīng)檢修人員才有權(quán)限通過智能工具箱系統(tǒng)領(lǐng)取到工具。在維修結(jié)束后，檢修人員須及時歸還工器具至“智能工具箱”，且只有在所有借用工具全部無損地歸還到位后，才可有權(quán)限進行檢修作業(yè)的注銷。這樣的檢修模式有效地實現(xiàn)了作業(yè)標準化,提高了工作效率，減少了工具的使用所能造成的檢修中可能發(fā)生的生產(chǎn)事故，并完善現(xiàn)場的精益化管理。

圖11：智能工器具箱實物圖

智能運維的運用不僅方便了現(xiàn)場員工的檢查，對于管理人員更是意義重大。管理人員利用智能運維系統(tǒng)可以實時掌握每輛車的狀態(tài)，對于故障處置也不在像以前那要需要待車回庫后才能處理；管理人員也可通過獲取的大量數(shù)據(jù)進行全面分析，其對優(yōu)化維修策略，降低維護成本，有著積極的作用。

智能運維系統(tǒng)將會隨著現(xiàn)場維修需求的不斷挖掘，不停更新優(yōu)化。在未來的幾年中，智能運維系統(tǒng)將從數(shù)據(jù)分析及業(yè)務(wù)流程打通兩方面繼續(xù)開發(fā)及改進。