一种预防性地铁运维系统及方法与流程

本发明实施例涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种预防性地铁运维系统及方法。

背景技术：

随着大数据时代的降临和发展，已经为人类的生活创造了前所未有的可量化的维度，成为了各行各业的不断创造新发明和新服务的源泉，利用互联网和大数据技术，让地铁运维过程中的海量数据被采集，管理和分析成为可能。以实时监测地铁设备的使用情况，定位故障地点，提供维修作业管理，预测设备健康寿命为基础，建立一个基于大数据的预防性地铁运维系统，用以实现预防故障发生，提高地铁运维效率和管理水平已经成了地铁行业的发展趋势。

地铁运维安全的关键是预防，地铁运维系统具备可靠的安全分析和故障预测能力至关重要。首先，目前的安全分析和故障预测，一般以组件、子系统间相互独立为假设条件，现有的研究中，由于没有考虑系统组件间存在的多重耦合关系，以及由此形成具有涌现特征的复杂系统行为，以至于无法准确描述耦合与功能依赖关系，从而难以解决列车运行的安全性问题。其次，现阶段对于列车运行控制系统的状态建模缺乏对多种不确定性的综合考虑，导致信息建模准确性较低，并且维修管理方案如何反馈于列车运行控制系统的设计和日程管理缺乏深入研究，增加了故障发生率或维修损失。

在地铁运维过程中，由于地铁行业特有的严谨性，一旦设备出现故障或者报警，涉及的部门多，参与的人员广，层层汇报，流程复杂，维修人员响应缓慢，消耗了大量的人力和管理成本。

技术实现要素：

由于现有方法存在上述问题，本发明实施例提出一种预防性地铁运维系统及方法。

第一方面，本发明实施例提出一种预防性地铁运维系统，包括：信号系统、维护监测系统、维护工作站和企业微信平台；

所述信号系统与所述维护监测系统连接，用于行车指挥和列车运行现代化；

所述维护监测系统与所述维护工作站连接，用于对所述信号系统的工作状态进行监测，收集所述信号系统的状态数据，并将所述状态数据发送给所述维护工作站；

所述维护工作站与所述企业微信平台连接，用于根据所述状态数据进行处理和故障报警，并将故障报警发送至所述企业微信平台；

所述企业微信平台接收所述故障报警，以告知工作人员及时处理故障。

可选地，所述维护工作站具体用于：

所述维护工作站若判断获知有故障报警发生时，触发维护提醒，并将所述维护提醒发送至工区主任终端；

若第一预设时间内未接收到所述工区主任终端的反馈信息，则将所述维护提醒发送至项目部调度员终端；

若第二预设时间内未接收到所述项目部调度员终端的反馈信息，则将所述维护提醒发送至调度主任终端；

其中，所述工区主任终端、所述项目部调度员终端和所述调度主任终端均设有所述企业微信平台。

可选地，所述维护监测系统具体用于收集所述信号系统中自动列车监控系统ats、区域控制器zc、车载控制器vobc、联锁、微机监测子系统、数据存储单元dsu、数据通信系统dcs、电源系统、路侧单元leu、计轴和道岔缺口监测子系统的状态数据。

可选地，所述维护工作站具体用于根据所述状态数据进行工单管理、历史回放、运营统计、信息查询、安全特性分析及故障预测、控制系统寿命预测和系统监控管理分析。

可选地，所述维护工作站具体用于：

对所述状态数据中的运营数据、维修数据和故障数据进行清洗、整理、转化及降维处理，得到预处理数据；

根据所述预处理数据进行网络建模、聚类分析和特征提取，得到二次处理数据；

根据失效机理和故障传播对所述二次处理数据进行分析和预测，得到故障报警。

第二方面，本发明实施例还提出一种预防性地铁运维方法，包括：

所述维护监测系统对所述信号系统的工作状态进行监测，收集所述信号系统的状态数据，并将所述状态数据发送给所述维护工作站；

所述维护工作站根据所述状态数据进行处理和故障报警，并将故障报警发送至所述企业微信平台；

所述企业微信平台接收所述故障报警，以告知工作人员及时处理故障。

可选地，所述维护工作站根据所述状态数据进行处理和故障报警，并将故障报警发送至所述企业微信平台，具体包括：

所述维护工作站若判断获知有故障报警发生时，触发维护提醒，并将所述维护提醒发送至工区主任终端；

若第一预设时间内未接收到所述工区主任终端的反馈信息，则将所述维护提醒发送至项目部调度员终端；

若第二预设时间内未接收到所述项目部调度员终端的反馈信息，则将所述维护提醒发送至调度主任终端；

其中，所述工区主任终端、所述项目部调度员终端和所述调度主任终端均设有所述企业微信平台。

可选地，所述收集所述信号系统的状态数据具体包括：

收集所述信号系统中自动列车监控系统ats、区域控制器zc、车载控制器vobc、联锁、微机监测子系统、数据存储单元dsu、数据通信系统dcs、电源系统、路侧单元leu、计轴和道岔缺口监测子系统的状态数据。

可选地，所述维护工作站根据所述状态数据进行处理，具体包括：

所述维护工作站根据所述状态数据进行工单管理、历史回放、运营统计、信息查询、安全特性分析及故障预测、控制系统寿命预测和系统监控管理分析。

可选地，所述维护工作站根据所述状态数据进行处理，具体包括：

所述维护工作站对所述状态数据中的运营数据、维修数据和故障数据进行清洗、整理、转化及降维处理，得到预处理数据；

根据所述预处理数据进行网络建模、聚类分析和特征提取，得到二次处理数据；

根据失效机理和故障传播对所述二次处理数据进行分析和预测，得到故障报警。

由上述技术方案可知，本发明实施例通过维护监测系统进行监测并收集状态数据，通过维护工作站对状态数据进行处理和故障报警，并通过企业微信平台接收所述故障报警，告知工作人员及时处理故障，一旦设备出现故障或者报警，能够快速通知工作人员，无需层层汇报，流程简单，节省了大量的人力和运维成本，同时通过预防性报警，降低了地铁设备的故障率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的一种预防性地铁运维系统的连接示意图；

图2为本发明一实施例提供的维护监测系统的数据处理的流程示意图；

图3为本发明一实施例提供的维护工作站数据处理的流程示意图；

图4为本发明一实施例提供的维护监测系统的收集数据示意图；

图5为本发明一实施例提供的维护工作站的功能示意图；

图6为本发明一实施例提供的维护工作站数据处理内容示意图；

图7为本发明另一实施例提供的维护工作站数据处理的流程示意图；

图8为本发明一实施例提供的一种预防性地铁运维方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

图1示出了本实施例提供的一种预防性地铁运维系统的连接示意图，包括：信号系统101、维护监测系统102、维护工作站103和企业微信平台104；

所述信号系统101与所述维护监测系统102连接，用于行车指挥和列车运行现代化；

所述维护监测系统102与所述维护工作站103连接，用于对所述信号系统101的工作状态进行监测，收集所述信号系统101的状态数据，并将所述状态数据发送给所述维护工作站；

所述维护工作站103与所述企业微信平台104连接，用于根据所述状态数据进行处理和故障报警，并将故障报警发送至所述企业微信平台；

所述企业微信平台104接收所述故障报警，以告知工作人员及时处理故障。

其中，信号系统101是保证列车运行安全，实现行车指挥和列车运行现代化，提高运输效率的关键系统设备，也是运维系统中的核心组成部分。

维护监测系统(mss)102是整个信号系统的设备状态监测和维护的辅助工具。维护监测系统对正线信号系统和车辆段/停车场信号系统(包括联锁系统设备、配套电源设备、微机监测设备、室外信号设备、道岔缺口监测设备等)的工作状态进行监测和报警，如图2所示。

维护工作站(bdms)103作为运维系统的重要组成部分，实现了运维系统的设备状态处理和故障报警，提供了故障报警处理流程闭环，以及通过科学的分析，预防故障发生的地铁运维工作平台。

企业微信平台104是腾讯正式发布全平台企业办公工具。其拥有对用户友好的操作特性，可使运营方在使用运维系统时获得十分舒适的移动互联体验，优化运维效率。

本实施例通过维护监测系统进行监测并收集状态数据，通过维护工作站对状态数据进行处理和故障报警，并通过企业微信平台接收所述故障报警，告知工作人员及时处理故障，一旦设备出现故障或者报警，能够快速通知工作人员，无需层层汇报，流程简单，节省了大量的人力和运维成本，同时通过预防性报警，降低了地铁设备的故障率。

进一步地，在上述系统实施例的基础上，所述维护工作站103具体用于：

所述维护工作站103若判断获知有故障报警发生时，触发维护提醒，并将所述维护提醒发送至工区主任终端；

若第一预设时间内未接收到所述工区主任终端的反馈信息，则将所述维护提醒发送至项目部调度员终端；

若第二预设时间内未接收到所述项目部调度员终端的反馈信息，则将所述维护提醒发送至调度主任终端；

其中，所述工区主任终端、所述项目部调度员终端和所述调度主任终端均设有所述企业微信平台。

具体地，维护工作站103进行信号系统设备状态数据的接收和统计、按要求自动/人工生成信号设备故障报警，并提供维修处理流程闭环。

举例来说，如图3所示，维护工作站103的数据分析包括以下步骤：

a1、针对不同的用户角色，将其划分工区级维护员、项目部级维护调度员和中心级的调度主任三个层次；

a2、当有故障报警发生时，触发维护提醒，该维护提醒下发到工区主任；

a3、工区主任应在10分钟(该时间可配置)内响应并处理故障，如未能及时处理，该报警信息将发布至其上级项目部维护调度员；

a4、项目部调度员收到故障提醒信息后，应在5分钟内(该时间可配置)向工区直拨电话；

a5、如5分钟内未处理，该故障信息则推送至其上级中心级调度主任；

a6、任务超时可推送至手机进行显示。

本实施例以大数据为基础，实现一套具备安全分析和故障预测的地铁运维系统，提供有力的地铁运营支撑，提供高效的故障维修处理流程闭环，提供针对不同器件的健康管理方案，优化地铁运维效率，节省运维成本，降低故障发生率。

进一步地，在上述系统实施例的基础上，所述维护监测系统102具体用于收集所述信号系统中自动列车监控系统ats、区域控制器zc、车载控制器vobc、联锁、微机监测子系统、数据存储单元dsu、数据通信系统dcs、电源系统、路侧单元leu、计轴和道岔缺口监测子系统的状态数据。

具体地，实时采集下表中各子系统状态数据：

上述各个子系统的海量状态数据，其战略意义在于可对这些含有意义的数据进行专业化处理、分析和挖掘。使之成为搭建预防性地铁运维系统的数据基础。

信号系统中的各个子系统的状态数据是整个预防性地铁运维系统的关键，而准确实时地采集到各子系统的数据是重中之重。各子系统的数据采集如图4所示：zc通过zc维护设备将设备状态和系统运行状态发送给维护监测系统；ats通过ats维护设备将设备状态和系统运行状态发送给维护监测系统；dsu通过dsu维护设备将设备状态和系统运行状态发送给维护监测系统；vobc通过网管系统将车载设备维护信息报告给维护监测系统；联锁通过联锁维护设备将联锁主机和基础信号设备开关量信息发送到维护监测系统；微机监测通过微机监测终端将基础信号设备模拟量信息发送到维护监测系统；网管系统采集dcs系统的网络状态及故障信息，网管系统再把网络设备故障信息发送给维护监测系统；电源系统监测模块通过独立通道采集所有电源系统信息，并将电源设备的故障信息发送到维护监测系统；计轴系统通过计轴维护单元将设备状态和系统运行状态发送给维护监测系统；leu系统通过leu维护设备将设备状态和系统运行状态发送给维护监测系统。

进一步地，在上述系统实施例的基础上，所述维护工作站103具体用于根据所述状态数据进行工单管理、历史回放、运营统计、信息查询、安全特性分析及故障预测、控制系统寿命预测和系统监控管理分析。

具体地，如图5所示，本实施例基于大数据的理论和方法，能够进行工单管理、历史回放、运营统计、信息查询、安全特性分析及故障预测、控制系统寿命预测和系统监控管理分析，提出多源、异构及不同可靠性数据的聚类、特征提取以及不确定性数据计算的高效策略和方法；应用系统科学中图论和社会网络模型，构建列车运行安全特性分析的模拟模型，设计相应的核心求解算法；通过高维、巨量运维数据，进行轨道交通列车运行安全特性分析，刻画数据蕴含的相关性及非线性特征；借鉴和改进机器学习中当前的研究结果，改进神经网络深度学习算法，提出适合高维、巨量运维数据的轨道交通列车运行控制系统故障预测模型。

进一步地，在上述系统实施例的基础上，所述维护工作站103具体用于：

对所述状态数据中的运营数据、维修数据和故障数据进行清洗、整理、转化及降维处理，得到预处理数据；

根据所述预处理数据进行网络建模、聚类分析和特征提取，得到二次处理数据；

根据失效机理和故障传播对所述二次处理数据进行分析和预测，得到故障报警。

具体地，如图6所示，本实施例建立列车运行控制系统的退化模型，并根据可靠度概念，将其代入模型中，考虑损失和生产效益的综合影响。通过健康管理过程中不确定性因素的分析，不断优化健康管理方案，提高可靠度。将得到的健康管理方案，反馈于城市轨道交通的列车运行控制系统中，最终形成较为完整的列车运行控制系统健康管理方案。

本实施例提供的预防性地铁运维方法的流程示意图如图7所示，本实施例建立的基于大数据的预防性地铁运维系统，严谨高效的支撑着地铁运维流程，降低了地铁维修流程中的人力，时间和管理成本的开销。通过为从大数据，大系统的角度进行全面分析，可有有效的预防一部分故障的发生，降低了地铁设备故障率。

图8示出了本实施例提供的一种预防性地铁运维方法的流程示意图，包括：

s801、所述维护监测系统对所述信号系统的工作状态进行监测，收集所述信号系统的状态数据，并将所述状态数据发送给所述维护工作站；

s802、所述维护工作站根据所述状态数据进行处理和故障报警，并将故障报警发送至所述企业微信平台；

s803、所述企业微信平台接收所述故障报警，以告知工作人员及时处理故障。

本实施例通过维护监测系统进行监测并收集状态数据，通过维护工作站对状态数据进行处理和故障报警，并通过企业微信平台接收所述故障报警，告知工作人员及时处理故障，一旦设备出现故障或者报警，能够快速通知工作人员，无需层层汇报，流程简单，节省了大量的人力和运维成本，同时通过预防性报警，降低了地铁设备的故障率。

进一步地，在上述方法实施例的基础上，s802具体包括：

所述维护工作站若判断获知有故障报警发生时，触发维护提醒，并将所述维护提醒发送至工区主任终端；

若第一预设时间内未接收到所述工区主任终端的反馈信息，则将所述维护提醒发送至项目部调度员终端；

若第二预设时间内未接收到所述项目部调度员终端的反馈信息，则将所述维护提醒发送至调度主任终端；

其中，所述工区主任终端、所述项目部调度员终端和所述调度主任终端均设有所述企业微信平台。

进一步地，在上述方法实施例的基础上，所述收集所述信号系统的状态数据具体包括：

收集所述信号系统中自动列车监控系统ats、区域控制器zc、车载控制器vobc、联锁、微机监测子系统、数据存储单元dsu、数据通信系统dcs、电源系统、路侧单元leu、计轴和道岔缺口监测子系统的状态数据。

进一步地，在上述方法实施例的基础上，s802具体包括：

所述维护工作站根据所述状态数据进行工单管理、历史回放、运营统计、信息查询、安全特性分析及故障预测、控制系统寿命预测和系统监控管理分析。

进一步地，在上述方法实施例的基础上，s802具体包括：

所述维护工作站对所述状态数据中的运营数据、维修数据和故障数据进行清洗、整理、转化及降维处理，得到预处理数据；

根据所述预处理数据进行网络建模、聚类分析和特征提取，得到二次处理数据；

根据失效机理和故障传播对所述二次处理数据进行分析和预测，得到故障报警。

本实施例所述的预防性地铁运维方法可以用于执行上述系统实施例，其原理和技术效果类似，此处不再赘述。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。