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基于轨道交通的设备智慧运维平台

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成果主要完成人

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项目概况

近十年,我国轨道交通建设和运营规模快速发展,截止2019年6月,中国内地累计有37个城市投入运营轨道交通线路6126.82公里,2019年上半年总客运量134.86亿人次,日均7469.6万人次。未来十年,城市轨道交通还将持续新的建设和运营浪潮,城市轨道交通运营里程将超过10000公里,年均客流量也将快速攀升,我国将成为名副其实的轨道交通强国。

但是城轨交通在线网规模快速发展的同时,也面临着运营管理能力相对滞后带来的与现在社会需求不切合的各种现实问题,尤其在智慧运维方面,国内地铁的维保运作大部分采用人工定期检修,设备发生故障后,人工调度操作分配工单至各个工程师由有关部门进行维修,步骤繁琐,维修时间长,甚至可能会出现信息的部分丢失,运维人力、物力成本高,工期长,急需建立自动化派单、实时监控、统计分析为核心业务功能的精准高效的维保管理系统。

随着现代科学技术的飞速发展,大量高新技术成果已应用到现代装备系统中,使装备的使用操作、维护维修等变得日益复杂;同时,高新技术装备的应用对人员提出更高要求,装备系统所含技术要求逐步增大,对人员的使用要求、维护维修及培训过程都变得日益复杂。地铁是典型的设备资产密集型行业,涉及到车辆、设施、AFC等系统设备。地铁设备对安全要求非常高,管好设备资产、有效提升设备的可用性,降低安全隐患,延长设备使用生命周期系统是地铁运营的重要工作。

方正国际软件(北京)有限公司自2019年开始AFC智慧维保管理系统研发,以AFC智能维保信息化管理为重点,已研究出AFC系统原型,可监管维保服务过程,开发服务管理、设备管理、备件管理、人力资源管理、监控系统、智能图表、知识库管理等模块,可解决派单管理传统老旧、备件管理杂乱、周转率低、维修效率低下、人员流动率高等局面。

主要研究内容、技术关键及创新点

(一)主要研究内容

本项目通过智能维保信息化管理,实现对于维保服务过程的全生命周期管理,包括开发服务管理、设备管理、备件管理、人力资源管理、监控系统、智能图表、知识库管理等模块,从而解决地铁维保过程中的效率低,管控难,成本高等问题,提高AFC设备管理智能化水平。

设备维护管理主动化

在设备管理工作中,设备维护管理是很重要的一环。本杰明?富兰克林曾说过,百分补救,远不如一分预防,可见设备维护管理首先应做到预防性维护。通过预防性的分析和预警,一方面可以帮助维修技术人员提前安排一些重要的预防维修措施,以防止宕机的情况出现;另一方面,通过对预防维护的智能调度,企业可以有充分的时间为设备升级或更新做准备。

设备管理可视化

设备管理的可视化,具体包括可视化设备建模、可视化设备安装/拆卸管理、可视化设备台账管理、可视化巡检/维保管理等内容,表现为对企业设备进行几何建模,可以直观、真实、精确地展示设备形状、设备分布、设备运行状况,同时将设备模型与实时、档案等基础数据绑定,实现设备在三维场景中的快速定位与基础信息查询。

● 可视化设备建模:指采用3D建模技术,对设备零件、设备部套、设备整机进行3D建模,建立零备件和设备的3D模型库,展示整机、部套、零件之间的层次关系,实现人与场景中3D对象的交互。

●?可视化设备安装/拆卸管理:指对设备进行三维建模,并把三维场景与设备维修过程的拆卸/安装结合,同时可以结合AR/VR技术进行虚拟维修指导。

●?可视化设备台账管理:指通过建立设备台账及设备数据库,并和三维设备绑定,实现设备台账的可视化及模型和属性数据的互查、双向检索定位,从而实现三维可视化的设备管理,使用户能够快速找到相应的设备,以及查看设备对应的现场位置、所处环境、关联设备、设备参数等真实情况。

●?可视化巡检管理:指巡检任务从制定、分配、下发、接收、执行、考核等全部工作都可以远程控制、无线实时同步,从而实现巡检过程可视化、简捷化、规范化、智能化管理,使用户及时发现设施缺陷和各种安全隐患。

设备运维数据分析自动化

设备在生产维护过程中会产生大量的运行、维护保养数据信息,这些信息是开展设备管理活动的依据,对这些信息的自动化接入、掌握、分析水平决定了设备管理工作的质量。

●设备运行效率及能源消耗数据的自动汇总统计:?设备管理要保证统计数据的真实性、及时性、连贯性和一致性,使设备管理决策更加科学、及时。设备管理可接入传感器采集的实时数据,并从多个维度相互比对,生成图表进行更细化的分析,使管理人员可以更直观地了解设备运行效率、能源消耗,可及时制定故障预防措施。

●维修信息的分类采集:设备维护保养信息不仅要便于查阅,更重要的是要对这些信息进行统计分析,给管理层一个更宏观的视野,掌握设备状况。

●备件消耗的自动统计:设备管理可查阅备件信息并了解该备件的规格型号、库存信息、存放位置,对于备件采购、备件领用、合理安排备件库存提供可靠参考。

(二)主要研究任务

1、地铁线路管理

在项目管理中,可以总览地铁线基础运营信息(地铁线名称、上线时间、运行时长、地铁线位置和地铁线状态)。

2、智能自助报修子系统开发

从系统基础数据开发,利用服务管理、设备管理、监控系统、人力资源等模块来完善、形成自动报修系统,可通过微信自动通知工程师对设备进行维保工作,减少人工传达;

利用对线路设备监控、维保项目合同要约,能新建、导入计划性任务,根据设备使用情况进行监控,并可以预测下次保修时间,减少无用的保修成本。

3、智能图表管理业务开发

智能图表管理业务,提供直观清晰考核数据,时时掌握设备运行趋势。

根据系统收集、保存的大数据,自动生成响应的报表,并具备导出功能,由本模块来反映出AFC设备的生命周期、千票率、完好率的信息;

4、物资管理业务开发

备件管理业务,从而监管各级仓库库存、借用情况、备件维修管理、产品生命周期、报废机制,提高备件周转率。

利用系统管控每个备件的使用次数,并根据厂家提供的数据,制定下一保养时间;

跟踪每个备件的流向及质量,行程数据对供应商提供的备件及维修质量进行把控。

5、知识库管理业务开发

知识库管理业务,提高工程师技术能力,故障维修效率。

建立知识库体系系统,对设备可能出现的故障及维修方法进行记录,并能在工程师接到维修工单的时候看到对应的维修方法,并在维修后选择此次使用的维修方式。

通过设备厂家及工程师的录入,统计出同类故障最常见的维修方法,可以减少新员工的培训,也可以加快工作效率。

建立考试考核体制系统,为人员管理、激励机制提供有效依据。

6、人员管理业务开发

人员管理业务,进行合理的组织和调配,有效控制人力资源。

对工程师考勤进行管控,导入工程师排班班表,根据班表进行考勤,包括固定地点打卡或手机签到等方式进行签到,也可以根据其技能和维修质量定下考核标准。

7、IOT数据接入

维保平台中,支持接入基于不同物联网(IOT)连接协议(如:RS232,RS485, modelbus,carbus,opc等)的工业智能传感器(如:接入温度传感器,湿度传感器,震动传感器,压力传感器、里程传感器等)采集的数据。