專利名稱：一種軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)及方法。 技術背景一般地，軌道交通包含三種運行體系行車體系、運營服務體系和 維護體系。行車體系以信號系統(tǒng)為主，確保行車安全和人身安全；運營 服務體系以綜合監(jiān)控系統(tǒng)為主，滿足運營調(diào)度和乘客服務要求；維護體 系以設備維護管理系統(tǒng)為主，在機電設備層面和基礎設施層面上提供運 營的基本保障。軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)采集平臺、綜合監(jiān)控支撐平臺和 -些上層應用模塊構成，用于實現(xiàn)對供電系統(tǒng)、環(huán)控系統(tǒng)、火災報警系 統(tǒng)、通信系統(tǒng)等專業(yè)系統(tǒng)的監(jiān)控與調(diào)度，其關注的重點在于專業(yè)系統(tǒng)運 行狀況的監(jiān)視與控制，而對專業(yè)設備本身的健康狀態(tài)則關注較少。軌道交通的設備維護管理系統(tǒng)有人工管理和計算機輔助管理兩種 形式，其關注的重點在于專業(yè)設備及基礎設施的臺賬管理和維護計劃管 理，通常采用計劃維修和故障維修兩種維護模式。由于現(xiàn)有的軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)與設備維護管理系統(tǒng)是兩個分 置建設的獨立系統(tǒng)，分別由運營部門和維護部門負責管理，實際應用中 存在以下不足(1)維護部門迫切需要設備故障預警等高級功能，以有效降低設 備故障率，確保行車安全，但目前常用的計劃修和故障修都不能全面地 滿足這一要求。例如，針對軌道交通關鍵的機電設備，如果計劃維修次 數(shù)過多，設備替換過于頻繁，則會浪費時間、人力、物力，甚至會因設 備拆裝次數(shù)過多而降低設備的可靠性、縮短設備的使用壽命；過少則不 能很好地保證設備的完好率，有隱患的設備可能會在運行過程中發(fā)生故
障而造成嚴重事故。故障維修更是一種被動維修方式，既無法保證設備 的正常使用，也無法保證正常的運營秩序。(2) 由于設備維護管理系統(tǒng)不能共享綜合監(jiān)控系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)，使得設備維護管理系統(tǒng)的功能局限在對設備固定信息的統(tǒng)計和分析，無 法及時反映設備當前的健康狀態(tài)，不能預測設備潛在的故障。(3) 若再為設備維護管理系統(tǒng)建設專用的數(shù)據(jù)采集平臺，則不僅存在重復建設的問題，還需要大筆的資金投入，故現(xiàn)有的設備維護管理 系統(tǒng)都不包含專用的數(shù)據(jù)采集平臺。(4) 由于綜合監(jiān)控系統(tǒng)與電力監(jiān)控、環(huán)控、火災報警等系統(tǒng)存在 多種數(shù)據(jù)接口關系，設備維護系統(tǒng)與這些系統(tǒng)同樣也存在類似接口關 系，使得現(xiàn)有的接口重復且數(shù)量較多，接口類型復雜，增加了施工難度。(5) 綜合監(jiān)控系統(tǒng)與設備維護系統(tǒng)分置，使得用戶需要安排兩套 管理和技術班子來保證系統(tǒng)的建設和運營，增加了用戶的管理成本。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了克服上述的缺陷而提供一種包含有維護管理模 塊的綜合監(jiān)控系統(tǒng)，將綜合監(jiān)控系統(tǒng)和設備維護管理系統(tǒng)歸并與整合，最 大效率地利用綜合監(jiān)控系統(tǒng)既有的框架和資源，有效地在綜合監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)反映設備健康狀況并給出狀態(tài)預警和維護策略，使維護與運營調(diào)度一體 化管理，實現(xiàn)維護工作的高集成化、透明化和信息化。另外，通過將各 種復雜的接口關系轉換為統(tǒng)一的綜合監(jiān)控接口標準和規(guī)范，減少接口數(shù) 量，有利于降低施工建設難度，方便后期運行維護。同時有效的融合， 減少了用戶管理資源，降低了建設管理成本。 實現(xiàn)上述目的的技術方案是本發(fā)明之一， 一種軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)，包括采集平臺、綜合 監(jiān)控支撐平臺和監(jiān)視控制模塊，它們之間通過應用接口依次相連，其中， 還包括一維護管理模塊，該維護管理模塊通過應用接口與綜合監(jiān)控支撐 平臺相連，用于對設備的維護進行管理和決策支持。上述的一種軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其中，所述的維護管理模塊
包括分別通過應用接口與綜合支撐平臺相連的設備維護管理子模塊、備 品備件管理子模塊和流程管理子模塊，其中設備維護管理子模塊，用以故障診斷并對故障設備進行維修管理， 通過對系統(tǒng)產(chǎn)生的告警信息進行綜合分析，生成診斷意見和維修建議， 并向外界發(fā)送；備品備件管理子模塊，用以對備品備件的數(shù)量和狀態(tài)進行統(tǒng)一管 理和調(diào)度，以提高備品備件的完好率和利用率，并根據(jù)不同情況提出采 購意見，以保證備品備件充足-,流程管理子模塊，用以定制維護管理流程，使步驟程序化，由管 理方按照相關制度規(guī)定來設定。上述的一種軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其中，所述的維護管理模塊 還包括分別通過應用接口與所述綜合監(jiān)控支撐平臺相連的圖形與報表 生成子模塊、實時狀態(tài)顯示子模塊、專家?guī)熳幽K和告警管理子模塊。上述的一種軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其中，所述的監(jiān)視控制模塊 包括分別通過應用接口與所述綜合監(jiān)控支撐平臺相連的控制子模塊、網(wǎng) 絡管理子模塊、用戶權限管理子模塊、預案處理子模塊和聯(lián)動處理子模 塊。上述的一種軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其中，所述的監(jiān)視控制模塊 還包括與所述維護管理模塊共享的圖形與報表生成子模塊、實時狀態(tài)顯 示子模塊、專家?guī)熳幽K、告警管理子模塊。上述的一種軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其中，所述的采集平臺還與 反映設備健康狀況的采集設備相連。本發(fā)明之二， 一種軌道交通綜合監(jiān)控方法，包括以下步驟步驟l:在線檢測報警信息，即對最小維護單元進行在線檢測報警傳自 1曰尼"步驟2:過濾檢測到的報警信息，即過濾掉次要的重復的報警信息; 步驟3:診斷是否為第一等級故障-若否，則診斷不為第一等級故障，進入步驟4;若是，則是第一等級故障，則進入步驟31;
步驟31:預案處理，然后進入步驟6; 步驟4:診斷是否為第二等級故障-若是，即診斷為第二等級故障，則進入步驟41:步驟41:專家決策，即通過調(diào)閱各種分析圖表和專家?guī)?子模塊內(nèi)現(xiàn)有的經(jīng)驗記錄，由專家決策決定維護策略，并且 將形成經(jīng)驗的結果記錄入專家?guī)熳幽K，使專家?guī)熳幽K更 新，然后進入步驟42;步驟42:診斷是否需要即時維護若是，即需要即時維護，則進入步驟43; 若否，即不需要即時維護，則進入步驟45; 步驟43:維護，即對故障進行維護，在系統(tǒng)內(nèi)進行掛牌 處理，然后進入步驟5;若否，即不是第二等級故障，則進入步驟44:步驟44:選擇維護方案，然后進入步驟45; 步驟45:等待維護，即等待維護命令，當收到維護命 令后，則進入步驟43; 步驟5:隔離故障，即故障實施隔離以防止故障的蔓延，然后進 入步驟6;步驟6:在線檢測維護效果，即在維護后，在線檢測設備參數(shù)， 驗證維護效果；步驟7:記錄故障及維護的詳細情況。 上述的一種軌道交通綜合監(jiān)控方法，其中，所述的第一等級故障 為對運營有影響的故障。上述的一種軌道交通綜合監(jiān)控方法，其中，所述的第二等級故障 為對系統(tǒng)有影響的故障。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明增設了一維護管理模塊使得該綜合系統(tǒng) 能夠有效地在系統(tǒng)內(nèi)反映設備健康狀況并根據(jù)該健康狀況和設備的重 要性給出預警和維護策略，同時降低了系統(tǒng)造價，優(yōu)化崗位設置，避免 業(yè)務的重疊和交叉，幫助維護決策人員分析設備狀態(tài)、制定科學的維護
計劃，并給出日常維護工作內(nèi)容，提醒并督促相關人員完成維護任務， 收集并記錄維修維護信息，實現(xiàn)了維護的科學管理和快速響應。


圖1是本發(fā)明一種軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)的結構圖；圖2是本發(fā)明一種軌道交通綜合監(jiān)控方法的流程圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明一種軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)及方法作進一 步說明。請參閱圖i，本發(fā)明一種軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)，包括采集平臺r、綜合監(jiān)控支撐平臺2'、監(jiān)視控制模塊3'和維護管理模塊4'，采集 平臺1'、綜合監(jiān)控支撐平臺2'和監(jiān)視控制模塊3'之間通過應用接 口 5'依次相連，維護管理模塊4'通過應用接口 5'與綜合監(jiān)控支撐 平臺2'相連，用于對設備的維護進行管理和決策支持。采集平臺1'還與反映設備健康狀況的采集設備相連(圖中未示出)。維護管理模塊4'包括分別通過應用接口 5'與綜合支撐平臺2' 相連的設備維護管理子模塊41'、備品備件管理子模塊42'、流程管 理子模塊43'、圖形與報表生成子模塊44'、實時狀態(tài)顯示子模塊45，、 專家?guī)熳幽K46'和告警管理子模塊47'，其中設備維護管理子模塊41'，用以對故障進行診斷以及對目標系統(tǒng) 進行維修管理，對系統(tǒng)產(chǎn)生的告警信息進行深入分析，包括人工分析和 計算機自動分析，然后生成診斷意見和維修建議，發(fā)往維護調(diào)度員工作 站，由維護調(diào)度合理調(diào)配人力和物力，及時赴現(xiàn)場維修；備品備件管理子模塊42'，用以對維修部門的備品備件諸如設備、 組件、零部件等的數(shù)量和狀態(tài)進行統(tǒng)一管理和調(diào)度，以提高備品備件的完好率和利用率，并根據(jù)不同情況提出采購意見，以保證備品備件充足; 流程管理子模塊43'，用以配合過程管理的需要，使步驟程序化，
由管理方按照相關制度規(guī)定來設定；圖形與報表生成子模塊44'，根據(jù)當前狀態(tài)信息和歷史狀態(tài)信息 進f T設備、網(wǎng)絡和接口等當前性能的評估，并生成性能曲線和性能報表； 實吋狀態(tài)顯示子模塊45'，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理的狀態(tài)信息進行分類顯 示，包括設備狀態(tài)、網(wǎng)絡狀態(tài)、系統(tǒng)狀態(tài)和接口狀態(tài)等；專家?guī)熳幽K46'，事先錄入和保存專家過往的決策經(jīng)驗及策略， 具備數(shù)據(jù)庫管理、置庫、調(diào)用、査詢和維護功能，并當新事件或故障類 型出現(xiàn)而庫內(nèi)無現(xiàn)成的經(jīng)驗和策略時，通過綜合分析為用戶提供最佳匹 配的策略或建議；告警管理子模塊47'，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理的狀態(tài)信息首先進行告警的 生成，接著進行告警的相關性分析，然后將這些告警分類成設備狀態(tài)告 警、網(wǎng)絡狀態(tài)告警和接口狀態(tài)告警。監(jiān)視控制模塊3'包括分別通過應用接口5'與所述綜合監(jiān)控支撐 平臺相連2'的控制子模塊31'、預案處理子模塊32'、聯(lián)動處理子 模塊33'、網(wǎng)絡管理子模塊34'和用戶權限管理子模塊35'，它還包 括與所述維護管理模塊4'共享的圖形與報表生成子模塊44'、實時狀 態(tài)顯示子模塊45'、專家?guī)熳幽K46'、告警管理子模塊47'，其中 控制子模塊3T ，是綜合監(jiān)控系統(tǒng)最基本的功能之一，主要實現(xiàn) 對各子系統(tǒng)和各類設備的控制?？刂品绞接许樞蚩刂?、模式控制和單獨 控制等多種方式；預案處理子模塊32'，由綜合監(jiān)控支撐平臺內(nèi)的故障識別功能驅 動，實現(xiàn)預案的建立、調(diào)用、修改和查詢等功能，并可對預案的執(zhí)行全 過程進行監(jiān)控以及自動生成操作記錄；聯(lián)動處理子模塊33'，本實施例具備四種聯(lián)動模式。在正常的運 營條件下，按照時間表內(nèi)的內(nèi)容，執(zhí)行相應的控制流程以協(xié)調(diào)各子系統(tǒng) 的運行；在突發(fā)事件情況下，根據(jù)應急預案事先設定的內(nèi)容，采取緊急 處理措施來消除突發(fā)事件對運營造成的影響。 本實施例的四種聯(lián)動模式 1)正常模式
根據(jù)行車、環(huán)境、客流、供電和設備狀態(tài)等信息，主要按時間表 計劃自動協(xié)調(diào)各子系統(tǒng)運行。2) 災害模式匯集各種現(xiàn)場報警信息、結合列車位置和客流情況，根據(jù)災害性 質(zhì)、范圍和程度采取相應的措施，調(diào)用相應的應急控制預案，圍繞人員 安全、設備安全的目標，快速高效地協(xié)調(diào)各有關系統(tǒng)工作。3) 阻塞模式根據(jù)列車滯留位置，調(diào)用相應的控制預案，協(xié)調(diào)各有關系統(tǒng)采取 措施，在保證安全的前提下快速消除阻塞。4) 故障模式根據(jù)故障類型和影響范圍，通過維修調(diào)度啟動相應的控制預案和 應急維修計劃，盡快排除故障；網(wǎng)絡管理子模塊34'，系統(tǒng)對網(wǎng)絡通信狀況和入網(wǎng)設備進行實時 監(jiān)控，管理人員可以及時監(jiān)測網(wǎng)絡流量和通信異常等情況，檢査新入網(wǎng) 設備的認證和使用情況，杜絕非法入網(wǎng)，保證系統(tǒng)的高度安全性；用戶權限管理子模塊35'，除了數(shù)據(jù)庫平臺提供的角色權限管理 模型外，系統(tǒng)自身根據(jù)運營管理層次的要求設計一套角色功能管理模 塊，在應用級上對用戶端的登錄進行有效的分級授權管理和日志存儲。請參閱圖2，本發(fā)明的一種軌道交通綜合監(jiān)控方法，包括以下步驟步驟l:在線檢測報警信息，即對最小維護單元進行在線檢測報警 信息；步驟2:過濾檢測到的報警信息，即過濾掉次要的重復的報警信息； 步驟3:診斷是否為第一等級故障，即為對運營有影響的故障 若否，則診斷不為第一等級故障，進入步驟4; 若是，則是第一等級故障，則進入步驟31; 步驟31:預案處理，然后進入步驟6; 步驟4:診斷是否為第二等級故障，即為對系統(tǒng)有影響的故障 若是，即診斷為第二等級故障，則進入步驟41:步驟41:專家決策，即通過調(diào)閱各種分析圖表和專家?guī)?br> 子模塊內(nèi)現(xiàn)有的經(jīng)驗記錄，由專家決策決定維護策略，并且 將形成經(jīng)驗的結果記錄入專家?guī)熳幽K，使專家?guī)熳幽K更 新，然后進入步驟42;步驟42:診斷是否需要即時維護若是，即需要即時維護，則進入步驟43; 若否，即不需要即時維護，則進入步驟45; 步驟43:維護，即對故障進行維護，在系統(tǒng)內(nèi)進行掛牌 處理，然后進入步驟5;若否，即不是第二等級故障，則進入步驟44:步驟44:選擇維護方案，然后進入步驟45; 步驟45:等待維護，即等待維護命令，當收到維護命 令后，則進入步驟43; 步驟5:隔離故障，即故障實施隔離以防止故障的蔓延，然后進入 步驟6;步驟6:在線檢測維護效果，即在維護后，在線檢測設備參數(shù)，驗 證維護效果；步驟7:記錄故障及維護的詳細情況。綜上所述，本發(fā)明不僅能夠對系統(tǒng)的運行狀況進行監(jiān)視，而且還能 夠監(jiān)視設備的健康狀況并作出狀態(tài)預警，基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)源，利用系統(tǒng) 內(nèi)的原有共享信息(例如設備的實時狀態(tài)信息、故障信息和歷史趨勢信 息)和采集/傳輸平臺，降低了系統(tǒng)造價，很好地減少重復建設成本， 有利于數(shù)據(jù)的整合和歸總，提升維護工作的信息化水準。新增的維護管理模塊可以根據(jù)設備維修維護方式，按各專業(yè)、各設 備的維護特點，以各設備實際運行數(shù)據(jù)為基礎，結合地鐵機電設備的維 修方式和規(guī)則，幫助維護決策人員分析設備狀態(tài)、制定科學的維護計劃， 實現(xiàn)維護的科學管理和快速響應機制。雖然本發(fā)明一種軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)及方法已參照當前的具體 實例進行了描述，但是本技術領域的普通技術人員應該認識到，以上的 實例僅是用來說明本發(fā)明，在沒有脫離本發(fā)明精神的情況下還可做出各
種等效的變化和修改。因此，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)對上述實 例的變化，變型都將落在本發(fā)明的權利要求書的范圍內(nèi)。
權利要求
1. 一種軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)，包括采集平臺、綜合監(jiān)控支撐平臺和監(jiān)視控制模塊，它們之間通過應用接口依次相連，其特征在于還包括一維護管理模塊，該維護管理模塊通過應用接口與綜合監(jiān)控支撐平臺相連，用于對設備的維護進行管理和決策支持。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所 述的維護管理模塊包括分別通過應用接口與綜合支撐平臺相連的設備維護管 理子模塊、備品備件管理子模塊和流程管理子模塊，其中設備維護管理子模塊，用以故障診斷并對故障設備進行維修管理，通過對 系統(tǒng)產(chǎn)生的告警信息進行綜合分析，生成診斷意見和維修建議，并向外界發(fā)送；備品備件管理子模塊，用以對備品備件的數(shù)量和狀態(tài)進行統(tǒng)一管理和調(diào) 度，以提高備品備件的完好率和利用率，并根據(jù)不同情況提出采購意見，以保 證備品備件充足；流程管理子模塊，用以定制維護管理流程，使步驟程序化，由管理方按照 相關制度規(guī)定來設定。
3. 根據(jù)權利要求2所述的一種軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所 述的維護管理模塊還包括分別通過應用接口與所述綜合監(jiān)控支撐平臺相連的 圖形與報表生成子模塊、實時狀態(tài)顯示子模塊、專家?guī)熳幽K和告警管理子模 塊。
4. 根據(jù)權利要求1所述的一種軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所 述的監(jiān)視控制模塊包括分別通過應用接口與所述綜合監(jiān)控支撐平臺相連的控 制子模塊、網(wǎng)絡管理子模塊、用戶權限管理子模塊、預案處理子模塊和聯(lián)動處理子模塊。
5. 根據(jù)權利要求4所述的一種軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所 述的監(jiān)視控制模塊還包括與所述維護管理模塊共用的圖形與報表生成子模塊、 實時狀態(tài)顯示子模塊、專家?guī)熳幽K、告警管理子模塊。
6. 根據(jù)權利要求1所述的 一種軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所 述的采集平臺還與具有反映設備健康狀況的采集設備相連。
7.-—種軌道交通綜合監(jiān)控方法，包括以下步驟步驟l:在線檢測報警信息，即對最小維護單元進行在線檢測報警信息； 歩驟2:過濾檢測到的報警信息，即過濾掉次要的重復的報警信息； 歩驟3:診斷是否為第一等級故障若否，則診斷不為第一等級故障，進入步驟4; 若是，則是第一等級故障，則進入步驟31; 步驟31:預案處理，然后進入步驟6; 步驟4:診斷是否為第二等級故障若是，即診斷為第二等級故障，則進入步驟41:步驟41:專家決策，即通過調(diào)閱各種分析圖表和專家?guī)熳幽K內(nèi) .現(xiàn)有的經(jīng)驗記錄，由專家決策決定維護策略，并且將形成經(jīng)驗的結 果記錄入專家?guī)熳幽K，使專家?guī)熳幽K更新，然后進入步驟42; 步驟42:診斷是否需要即時維護若是，即需要即時維護，則進入步驟43; 若否，即不需要即時維護，則進入步驟45; 步驟43:維護，即對故障進行維護，在系統(tǒng)內(nèi)進行掛牌處理， 然后進入步驟5;若否，即不是第二等級故障，則進入步驟44:步驟44:選擇維護方案，然后進入步驟45;步驟45:等待維護，即等待維護命令，當收到維護命令后，則 進入步驟43;步驟5:隔離故障，即故障實施隔離以防止故障的蔓延，然后進入步驟6; 步驟6:在線檢測維護效果，即在維護后，在線檢測設備參數(shù)，驗證維護效果；步驟7:記錄故障及維護的詳細情況。
8. 根據(jù)權利要求7所述的一種軌道交通綜合監(jiān)控方法，其特征在于所 述的第一等級故障為對運營有影響的故障。
9. 根據(jù)權利要求7所述的一種軌道交通綜合監(jiān)控方法，其特征在于所 述的第二等級故障為對系統(tǒng)有影響的故障。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)及方法，它包括采集平臺、綜合監(jiān)控支撐平臺和監(jiān)視控制模塊，它們之間通過應用接口依次相連，還包括一維護管理模塊，它通過應用接口與綜合監(jiān)控支撐平臺相連。方法包括在線檢測，過濾，故障等級判斷，根據(jù)不同等級按不同情況處理，屬于第一等級的則進行預案處理，其余的則通過專家決策來決定維護策略并更新專家?guī)熳幽K，對需要立即維護的設備，則維護，否則等待維護，維護時先進行掛牌處理，再隔離故障，最后檢測維護效果，記錄故障和維護情況。本發(fā)明可有效地在綜合監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)反映設備健康狀況并給出維護策略，使維護與運營調(diào)度一體化管理，實現(xiàn)維護工作的高集成化、透明化和信息化，并有效降低建設成本。
文檔編號B61L27/04GK101209714SQ20061014819
公開日2008年7月2日 申請日期2006年12月28日 優(yōu)先權日2006年12月28日
發(fā)明者成軍農(nóng), 正 楊, 陳赤峰, 韓玉雄 申請人:上海軌道交通設備發(fā)展有限公司