CN100588580C - 一种轨道交通综合监控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道交通综合监控系统及方法，它包括采集平台、综合监控支撑平台和监视控制模块，它们之间通过应用接口依次相连，还包括一维护管理模块，它通过应用接口与综合监控支撑平台相连。方法包括在线检测，过滤，故障等级判断，根据不同等级按不同情况处理，属于第一等级的则进行预案处理，其余的则通过专家决策来决定维护策略并更新专家库子模块，对需要立即维护的设备，则维护，否则等待维护，维护时先进行挂牌处理，再隔离故障，最后检测维护效果，记录故障和维护情况。本发明可有效地在综合监控系统内反映设备健康状况并给出维护策略，使维护与运营调度一体化管理，实现维护工作的高集成化、透明化和信息化，并有效降低建设成本。

Description

一种轨道交通综合监控系统及方法

技术领域

本发明涉及一种轨道交通综合监控系统及方法。

技术背景

一般地，轨道交通包含三种运行体系：行车体系、运营服务体系和维护体系。行车体系以信号系统为主，确保行车安全和人身安全；运营服务体系以综合监控系统为主，满足运营调度和乘客服务要求；维护体系以设备维护管理系统为主，在机电设备层面和基础设施层面上提供运营的基本保障。

轨道交通综合监控系统一般由数据采集平台、综合监控支撑平台和一些上层应用模块构成，用于实现对供电系统、环控系统、火灾报警系统、通信系统等专业系统的监控与调度，其关注的重点在于专业系统运行状况的监视与控制，而对专业设备本身的健康状态则关注较少。

轨道交通的设备维护管理系统有人工管理和计算机辅助管理两种形式，其关注的重点在于专业设备及基础设施的台账管理和维护计划管理，通常采用计划维修和故障维修两种维护模式。

由于现有的轨道交通综合监控系统与设备维护管理系统是两个分置建设的独立系统，分别由运营部门和维护部门负责管理，实际应用中存在以下不足：

(1)维护部门迫切需要设备故障预警等高级功能，以有效降低设备故障率，确保行车安全，但目前常用的计划修和故障修都不能全面地满足这一要求。例如，针对轨道交通关键的机电设备，如果计划维修次数过多，设备替换过于频繁，则会浪费时间、人力、物力，甚至会因设备拆装次数过多而降低设备的可靠性、缩短设备的使用寿命；过少则不能很好地保证设备的完好率，有隐患的设备可能会在运行过程中发生故障而造成严重事故。故障维修更是一种被动维修方式，既无法保证设备的正常使用，也无法保证正常的运营秩序。

(2)由于设备维护管理系统不能共享综合监控系统采集的数据，使得设备维护管理系统的功能局限在对设备固定信息的统计和分析，无法及时反映设备当前的健康状态，不能预测设备潜在的故障。

(3)若再为设备维护管理系统建设专用的数据采集平台，则不仅存在重复建设的问题，还需要大笔的资金投入，故现有的设备维护管理系统都不包含专用的数据采集平台。

(4)由于综合监控系统与电力监控、环控、火灾报警等系统存在多种数据接口关系，设备维护系统与这些系统同样也存在类似接口关系，使得现有的接口重复且数量较多，接口类型复杂，增加了施工难度。

(5)综合监控系统与设备维护系统分置，使得用户需要安排两套管理和技术班子来保证系统的建设和运营，增加了用户的管理成本。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述的缺陷而提供一种包含有维护管理模块的综合监控系统，将综合监控系统和设备维护管理系统归并与整合，最大效率地利用综合监控系统既有的框架和资源，有效地在综合监控系统内反映设备健康状况并给出状态预警和维护策略，使维护与运营调度一体化管理，实现维护工作的高集成化、透明化和信息化。另外，通过将各种复杂的接口关系转换为统一的综合监控接口标准和规范，减少接口数量，有利于降低施工建设难度，方便后期运行维护。同时有效的融合，减少了用户管理资源，降低了建设管理成本。

实现上述目的的技术方案是：

本发明之一，一种轨道交通综合监控系统，包括采集平台、综合监控支撑平台和监视控制模块，它们之间通过应用接口依次相连，其中，还包括一维护管理模块，该维护管理模块通过应用接口与综合监控支撑平台相连，用于对设备的维护进行管理和决策支持。

上述的一种轨道交通综合监控系统，其中，所述的维护管理模块包括分别通过应用接口与综合支撑平台相连的设备维护管理子模块、备品备件管理子模块和流程管理子模块，其中：

设备维护管理子模块，用以故障诊断并对故障设备进行维修管理，通过对系统产生的告警信息进行综合分析，生成诊断意见和维修建议，并向外界发送；

备品备件管理子模块，用以对备品备件的数量和状态进行统一管理和调度，以提高备品备件的完好率和利用率，并根据不同情况提出采购意见，以保证备品备件充足；

流程管理子模块，用以定制维护管理流程，使步骤程序化，由管理方按照相关制度规定来设定。

上述的一种轨道交通综合监控系统，其中，所述的维护管理模块还包括分别通过应用接口与所述综合监控支撑平台相连的图形与报表生成子模块、实时状态显示子模块、专家库子模块和告警管理子模块。

上述的一种轨道交通综合监控系统，其中，所述的监视控制模块包括分别通过应用接口与所述综合监控支撑平台相连的控制子模块、网络管理子模块、用户权限管理子模块、预案处理子模块和联动处理子模块。

上述的一种轨道交通综合监控系统，其中，所述的监视控制模块还包括与所述维护管理模块共享的图形与报表生成子模块、实时状态显示子模块、专家库子模块、告警管理子模块。

上述的一种轨道交通综合监控系统，其中，所述的采集平台还与反映设备健康状况的采集设备相连。

本发明之二，一种轨道交通综合监控方法，包括以下步骤：

步骤1：在线检测报警信息，即对最小维护单元进行在线检测报警信息；

步骤2：过滤检测到的报警信息，即过滤掉次要的重复的报警信息；

步骤3：诊断是否为第一等级故障：

若否，则诊断不为第一等级故障，进入步骤4；

若是，则是第一等级故障，则进入步骤31；

步骤31：预案处理，然后进入步骤6；

步骤4：诊断是否为第二等级故障：

若是，即诊断为第二等级故障，则进入步骤41：

步骤41：专家决策，即通过调阅各种分析图表和专家库子模块内现有的经验记录，由专家决策决定维护策略，并且将形成经验的结果记录入专家库子模块，使专家库子模块更新，然后进入步骤42；

步骤42：诊断是否需要即时维护：

若是，即需要即时维护，则进入步骤43；

若否，即不需要即时维护，则进入步骤45；

步骤43：维护，即对故障进行维护，在系统内进行挂牌处理，然后进入步骤5；

若否，即不是第二等级故障，则进入步骤44：

步骤44：选择维护方案，然后进入步骤45；

步骤45：等待维护，即等待维护命令，当收到维护命令后，则进入步骤43；

步骤5：隔离故障，即故障实施隔离以防止故障的蔓延，然后进入步骤6；

步骤6：在线检测维护效果，即在维护后，在线检测设备参数，验证维护效果；

步骤7：记录故障及维护的详细情况。

上述的一种轨道交通综合监控方法，其中，所述的第一等级故障为对运营有影响的故障。

上述的一种轨道交通综合监控方法，其中，所述的第二等级故障为对系统有影响的故障。

本发明的有益效果是：本发明增设了一维护管理模块使得该综合系统能够有效地在系统内反映设备健康状况并根据该健康状况和设备的重要性给出预警和维护策略，同时降低了系统造价，优化岗位设置，避免业务的重叠和交叉，帮助维护决策人员分析设备状态、制定科学的维护计划，并给出日常维护工作内容，提醒并督促相关人员完成维护任务，收集并记录维修维护信息，实现了维护的科学管理和快速响应。

附图说明

图1是本发明一种轨道交通综合监控系统的结构图；

图2是本发明一种轨道交通综合监控方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明一种轨道交通综合监控系统及方法作进一步说明。

请参阅图1，本发明一种轨道交通综合监控系统，包括采集平台1’、综合监控支撑平台2’、监视控制模块3’和维护管理模块4’，采集平台1’、综合监控支撑平台2’和监视控制模块3’之间通过应用接口5’依次相连，维护管理模块4’通过应用接口5’与综合监控支撑平台2’相连，用于对设备的维护进行管理和决策支持。

采集平台1’还与反映设备健康状况的采集设备相连(图中未示出)。

维护管理模块4’包括分别通过应用接口5’与综合支撑平台2’相连的设备维护管理子模块41’、备品备件管理子模块42’、流程管理子模块43’、图形与报表生成子模块44’、实时状态显示子模块45’、专家库子模块46’和告警管理子模块47’，其中：

设备维护管理子模块41’，用以对故障进行诊断以及对目标系统进行维修管理，对系统产生的告警信息进行深入分析，包括人工分析和计算机自动分析，然后生成诊断意见和维修建议，发往维护调度员工作站，由维护调度合理调配人力和物力，及时赴现场维修；

备品备件管理子模块42’，用以对维修部门的备品备件诸如设备、组件、零部件等的数量和状态进行统一管理和调度，以提高备品备件的完好率和利用率，并根据不同情况提出采购意见，以保证备品备件充足；

流程管理子模块43’，用以配合过程管理的需要，使步骤程序化，由管理方按照相关制度规定来设定；

图形与报表生成子模块44’，根据当前状态信息和历史状态信息进行设备、网络和接口等当前性能的评估，并生成性能曲线和性能报表；

实时状态显示子模块45’，经过数据处理的状态信息进行分类显示，包括设备状态、网络状态、系统状态和接口状态等；

专家库子模块46’，事先录入和保存专家过往的决策经验及策略，具备数据库管理、置库、调用、查询和维护功能，并当新事件或故障类型出现而库内无现成的经验和策略时，通过综合分析为用户提供最佳匹配的策略或建议；

告警管理子模块47’，经过数据处理的状态信息首先进行告警的生成，接着进行告警的相关性分析，然后将这些告警分类成设备状态告警、网络状态告警和接口状态告警。

监视控制模块3’包括分别通过应用接口5’与所述综合监控支撑平台相连2’的控制子模块31’、预案处理子模块32’、联动处理子模块33’、网络管理子模块34’和用户权限管理子模块35’，它还包括与所述维护管理模块4’共享的图形与报表生成子模块44’、实时状态显示子模块45’、专家库子模块46’、告警管理子模块47’，其中：

控制子模块31’，是综合监控系统最基本的功能之一，主要实现对各子系统和各类设备的控制。控制方式有顺序控制、模式控制和单独控制等多种方式；

预案处理子模块32’，由综合监控支撑平台内的故障识别功能驱动，实现预案的建立、调用、修改和查询等功能，并可对预案的执行全过程进行监控以及自动生成操作记录；

联动处理子模块33’，本实施例具备四种联动模式。在正常的运营条件下，按照时间表内的内容，执行相应的控制流程以协调各子系统的运行；在突发事件情况下，根据应急预案事先设定的内容，采取紧急处理措施来消除突发事件对运营造成的影响。

本实施例的四种联动模式：

1)正常模式：

根据行车、环境、客流、供电和设备状态等信息，主要按时间表计划自动协调各子系统运行。

2)灾害模式：

汇集各种现场报警信息、结合列车位置和客流情况，根据灾害性质、范围和程度采取相应的措施，调用相应的应急控制预案，围绕人员安全、设备安全的目标，快速高效地协调各有关系统工作。

3)阻塞模式：

根据列车滞留位置，调用相应的控制预案，协调各有关系统采取措施，在保证安全的前提下快速消除阻塞。

4)故障模式：

根据故障类型和影响范围，通过维修调度启动相应的控制预案和应急维修计划，尽快排除故障；

网络管理子模块34’，系统对网络通信状况和入网设备进行实时监控，管理人员可以及时监测网络流量和通信异常等情况，检查新入网设备的认证和使用情况，杜绝非法入网，保证系统的高度安全性；

用户权限管理子模块35’，除了数据库平台提供的角色权限管理模型外，系统自身根据运营管理层次的要求设计一套角色功能管理模块，在应用级上对用户端的登录进行有效的分级授权管理和日志存储。

请参阅图2，本发明的一种轨道交通综合监控方法，包括以下步骤：

步骤1：在线检测报警信息，即对最小维护单元进行在线检测报警信息；

步骤2：过滤检测到的报警信息，即过滤掉次要的重复的报警信息；

步骤3：诊断是否为第一等级故障，即为对运营有影响的故障：

若否，则诊断不为第一等级故障，进入步骤4；

若是，则是第一等级故障，则进入步骤31；

步骤31：预案处理，然后进入步骤6；

步骤4：诊断是否为第二等级故障，即为对系统有影响的故障：

若是，即诊断为第二等级故障，则进入步骤41：

步骤41：专家决策，即通过调阅各种分析图表和专家库子模块内现有的经验记录，由专家决策决定维护策略，并且将形成经验的结果记录入专家库子模块，使专家库子模块更新，然后进入步骤42；

步骤42：诊断是否需要即时维护：

若是，即需要即时维护，则进入步骤43；

若否，即不需要即时维护，则进入步骤45；

步骤43：维护，即对故障进行维护，在系统内进行挂牌处理，然后进入步骤5；

若否，即不是第二等级故障，则进入步骤44：

步骤44：选择维护方案，然后进入步骤45；

步骤45：等待维护，即等待维护命令，当收到维护命令后，则进入步骤43；

步骤5：隔离故障，即故障实施隔离以防止故障的蔓延，然后进入步骤6；

步骤6：在线检测维护效果，即在维护后，在线检测设备参数，验证维护效果；

步骤7：记录故障及维护的详细情况。

综上所述，本发明不仅能够对系统的运行状况进行监视，而且还能够监视设备的健康状况并作出状态预警，基于统一的数据源，利用系统内的原有共享信息(例如设备的实时状态信息、故障信息和历史趋势信息)和采集/传输平台，降低了系统造价，很好地减少重复建设成本，有利于数据的整合和归总，提升维护工作的信息化水准。

新增的维护管理模块可以根据设备维修维护方式，按各专业、各设备的维护特点，以各设备实际运行数据为基础，结合地铁机电设备的维修方式和规则，帮助维护决策人员分析设备状态、制定科学的维护计划，实现维护的科学管理和快速响应机制。

虽然本发明一种轨道交通综合监控系统及方法已参照当前的具体实例进行了描述，但是本技术领域的普通技术人员应该认识到，以上的实例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可做出各种等效的变化和修改。因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实例的变化，变型都将落在本发明的权利要求书的范围内。

Claims (5)

1.一种轨道交通综合监控系统，包括采集平台、综合监控支撑平台和监视控制模块，它们之间通过应用接口依次相连，其特征在于：还包括一维护管理模块，该维护管理模块通过应用接口与综合监控支撑平台相连，用于对设备的维护进行管理和决策支持；

所述的维护管理模块包括分别通过应用接口与综合监控支撑平台相连的设备维护管理子模块、备品备件管理子模块和流程管理子模块，其中：

设备维护管理子模块，用以故障诊断并对故障设备进行维修管理，通过对系统产生的告警信息进行综合分析，生成诊断意见和维修建议，并向外界发送；

备品备件管理子模块，用以对备品备件的数量和状态进行统一管理和调度，以提高备品备件的完好率和利用率，并根据不同情况提出采购意见，以保证备品备件充足；

流程管理子模块，用以定制维护管理流程，使步骤程序化，由管理方按照相关制度规定来设定；

所述的维护管理模块还包括分别通过应用接口与所述综合监控支撑平台相连的图形与报表生成子模块、实时状态显示子模块、专家库子模块和告警管理子模块；

所述的监视控制模块包括分别通过应用接口与所述综合监控支撑平台相连的控制子模块、网络管理子模块、用户权限管理子模块、预案处理子模块和联动处理子模块；

所述的监视控制模块还包括与所述维护管理模块共用的图形与报表生成子模块、实时状态显示子模块、专家库子模块、告警管理子模块。

2.根据权利要求1所述的一种轨道交通综合监控系统，其特征在于：所述的采集平台还与具有反映设备健康状况的采集设备相连。

3.一种轨道交通综合监控方法，包括以下步骤：

步骤1：在线检测报警信息，即对最小维护单元进行在线检测报警信息；

步骤2：过滤检测到的报警信息，即过滤掉次要的重复的报警信息；

步骤3：诊断是否为第一等级故障：

若否，则诊断不为第一等级故障，进入步骤4；

若是，则是第一等级故障，则进入步骤31；

步骤31：预案处理，然后进入步骤6；

步骤4：诊断是否为第二等级故障：

若是，即诊断为第二等级故障，则进入步骤41：

步骤41：专家决策，即通过调阅各种分析图表和专家库子模块内现有的经验记录，由专家决策决定维护策略，并且将形成经验的结果记录入专家库子模块，使专家库子模块更新，然后进入步骤42；

步骤42：诊断是否需要即时维护：

若是，即需要即时维护，则进入步骤43；

若否，即不需要即时维护，则进入步骤45；

步骤43：维护，即对故障进行维护，在系统内进行挂牌处理，然后进入步骤5；

若否，即不是第二等级故障，则进入步骤44：

步骤44：选择维护方案，然后进入步骤45；

步骤45：等待维护，即等待维护命令，当收到维护命令后，则进入步骤43；

步骤5：隔离故障，即故障实施隔离以防止故障的蔓延，然后进入步骤6；

步骤6：在线检测维护效果，即在维护后，在线检测设备参数，验证维护效果。

步骤7：记录故障及维护的详细情况。

4.根据权利要求3所述的一种轨道交通综合监控方法，其特征在于：所述的第一等级故障为对运营有影响的故障。

5.根据权利要求3所述的一种轨道交通综合监控方法，其特征在于：所述的第二等级故障为对系统有影响的故障。

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