上海地铁车辆智能运维系统

上海地铁车辆智能运维系统上海申通地铁集团有限公司基本情况系统概述运维模式合作模式基本情况01申通地铁集团有限公司概况公司概况申通地铁上海申通地铁集团有限公司是承担轨道交通融资、建设、运营主体责任的企业。目前公司拥有运营线路17条、线路总长705公里、车站415座，配属列车856列，5376辆。705公里线路总长415座车站5376辆配属车辆856列配属列车17条运营线路①检修模式与增长规模不匹配②装备规模群庞大，全寿命周期内数据量巨大③人工检查，纸质工单记录数据分散，不利于统计①地铁规模增长、传统模式下用工成本过高②用工成本不断攀升，企业负担过重，难以持续发展①运营车辆服役时间增加，车辆设备老化严重，设备维护频率与要求与日俱增②地铁车辆数量不断增长，维修压力增大③人工重复操作工作量大、超负荷①花费大量资源建造停车库，用地资源矛盾日益凸显②超大规模地铁网络，各基地相互离散，资源紧张检修效率低运维成本高占地资源多维修强度大城轨车辆智能运维系统背景维修计划维修规程执行交付运营专家系统智能报表RAMS分析模块专业主题分析模块车辆知识库模块服务评估模块作业方法维修装备检修作业支持岗位能力RAMS报表设施设备年鉴故障报表检修报表可用性分析可靠性分析旅速能耗区间峰值功率客流及载重设备故障树管理电子履历部件研究维修规程管理规则引擎关键信号标准阈值作业指导书管理服务评估运营数据分析健康评估故障诊断第三方应用移动点巡检鹰眼现场智能物料管理现场智能工具管理工艺设备信息系统故障去重维修建议故障标注故障应急处置司机驾驶行为评价系统正线车辆故障应急处置车辆数据采集系统车辆检测系统车载轮轨振动检测子系统运行数据轮对尺寸测量受流器检测车下关键设备温度检测车辆360°外观检测车轮不圆度检测车载弓网检测车辆状态无线传输全寿命周期维护维修计划管理备件/生产物料统筹管理供应商管理委外管理系统库存管理生产辅料配套工具检修模式供应商信息供应商评价全寿命周期维护维修规程管理RCM支持LCC支持可靠性分析规程编制规程审核规程发布维修规程编制大纲资金配置管理资源配置管理智能可穿戴设备现场指导视频转储运营质量评价项目管理大架修管理部件故障修城轨车辆运维核心业务设备故障影响信息化建设成本科研、试点信息化改造信息化改造传统运维模式照明监测列车全量数据传输轮轨状态监测空调状态监测受电弓状态监测传统设备信息化改造评估车辆智能运维系统平台（R.I.S.E）B2检修作业支持模块故障去重维修建议故障标注应急处置D4供应链管理系统（MSCP）A2轨旁车辆智能综合检测系统（S.M.I.T）图像识别轮轨检测踏面检测车轮尺寸A3维修信息管理系统EAM管理点巡检管理鹰眼管理已建系统新建系统凡例：迭代系统其他系统D2故障报修平台D3施工管理平台A.车辆运维多维数据采集系统B.车辆智能运维专家系统D.平台服务互通系统C3列车基本信息C4列车结构树C5列车故障词典C6用户信息C.运维基础数据管理系统C7角色权限管理C8视频通知机制C2车型协议解析C1主数据管理系统A1车联网系统（I.O.R）状态监测预警管理历史数据查询视频监控实时状态监控故障管理状态数据分析状态信息统计故障诊断健康评估数据分析服务评估B3列车服务评估模块B4业务支持管理模块检修计划、智能化排班、库存管理B5专业主题分析模块能耗、旅速B1车辆知识库模块信号标准阈值信号故障树规则引擎维修履历列车修程作业指导书设备接口关系部件寿命D5点巡检管理平台D6企业资产管理（EAM）D1第三方专家系统D7平台接口通用服务层工具仓库车辆智能运维系统平台业务功能架构设备层网络层基础服务层安全服务层通用平台层存储服务层应用层可视化决策层NB-IoT4GWIFILTE私有云服务器车辆统一集成数据平台网站安全主机安全数据加密BGP高仿容器服务均衡负载弹性伸缩集群管理中间件管理日志服务事务服务设备管理专业报表KPI指标监控列车&部件状态视图路网级监控离线文件存储图像存储状态存储故障存储视频存储二进制文件存储A.车辆运维多维数据采集系统IOR车载无线设备轨旁在线检测设备群电子点巡检移动终端设备鹰眼设备服务器集群B.车辆智能运维专家系统C.运维基础数据管理系统D.平台服务互通系统信息总览安全质量技术管理生产管理专业平台服务生产运维应用数据处理中心网络传输通道智能采集设备车辆智能运维系统平台建设架构系统概述02申通数据中心车联网子系统轨旁车辆综合检测子系统车辆维护管理信息子系统SMC.RISETMSMC.IORTMSMC.SMITTM车辆智能运维系统概述通过车载无线传输设备，实现运行信息采集，对列车状态数据进行管理，并传输到地面系统。实现列车实时运行信息采集、实时监测，为智能运维提供技术支持。车辆智能运维系统概述通过式的检测装置，安装基于机器视觉、红外线、激光等传感技术的检测装置，车辆经过时自动检测外表故障及磨耗件尺寸等，将信息发送到数据服务器和监控终端，建立车辆检修新模式。车辆智能运维系统概述平轮、轴温在线检测受流器检测单元轮对尺寸检测及踏面缺陷检测单元车顶、车侧、走行部图像检测单元车辆智能运维系统概述点巡检系统鹰眼系统工具管理系统工艺设备管理系统车辆维护管理信息系统车辆智能运维系统概述运维模式03过去的故障处理过程大量依靠人工经验，故障感知手段单一，故障预警机制缺失，检修质量难以把握，故障发生时的状态数据难以回溯分析。过去的故障修复模式运维新模式—故障认知的演变故障发生原因分析检修处置数据分析编制预警提前预防传统处置新模式运维新模式—故障认知的演变当列车故障初次发生时，依靠车辆智能运维系统（RISE），对故障发生时的列车状态进行回溯分析，寻找异常曲线。状态异常曲线初次故障运维新模式—故障认知的演变故障正常数值故障触发新模式预警预警预警模型的应用找到异常区先后，针对特征阈值建立预警模型，并通过海量历史数据对其严重，在列车运行时运用预警模型，捕捉性能阈值和异常特征，提前预测故障的发生。运维新模式—故障认知的演变基于车门开关门时间及开关门电流的大数据积累，形成相应数据规律的探索挖掘，如针对列车左侧车门开关门延时率的持续历史比对分析，发现No.13及No.52门存在故障隐患。列车开关门时间汇总散点图左侧车门开关门延时率统计1717车13#门及52#门存在故障隐患运维新模式—故障认知的演变现在过去运维新模式—检修方式的演变现在过去运维新模式—检修方式的演变过去现在运维新模式—检修方式的演变合作模式04IFS操作页面应用系统用户权限数据库监控系统操作页面故障判断逻辑用户权限数据库接口服务动态地图消息推送健康管理系统操作页面用户权限数据库消息推送业务流转流程报表展示•••系统建设冗余，系统间的交互复杂，信息化系统管理难度大合作模式—合作生态圈应用层IFS数据层操作页面应用系统IFS系统数据监控系统监控系统数据OA系统数据•••操作页面故障判断逻辑OA系统操作页面业务流转流程动态地图•••平台层用户权限接口服务消息推送报表工具•••合作模式—合作生态圈平台微服务消息推送预警工具权限管理主数据列车结构状态数据······故障数据供应商主数据消息推送权限管理列车结构数据库数据解析平台将列车结构、主数据、预警工具等应用开发商需要的工具或功能以微服务的形式进行输出，应用开发商不必进行重复开发，直接调取平台服务即可，为应用开发商节约了大量的开发时间。平台提供应用开发商自建由软件供应商、主机厂、零部件供应商开发的各类应用，需要仔细评估其有没有被别的应用使用的价值，确定其开发架构是否需要使用微服务化架构。合作模式—合作生态圈列车原理清晰了解故障机理列车整体把握力强主机厂优势系统架构搭建前沿技术把握数据挖掘分析网络科技公司优势部件原理清晰针对性强参数认识丰富零部件供应商优势需求明确业务流程熟悉运维经验丰富上海地铁优势合作模式—合作生态圈维修规程全寿命周期维护维修规程管理RCM支持LCC支持可靠性分析规程编制规程审核规程发布网络科技公司在规程编制审核发布方面，可寻找软件供应商开发与公司管理流程对应的应用软件，提升规程管理的信息化程度。该类应用产生的结果被其他应用使用的概率较小，无需使用微服务化的开发架构。网络科技公司可寻找软件供应商开发相应的分析工具，根据现场需求自行使用该工具。为了满足别的软件供应商开发的应用可能用到该类工具的需求，需要使用微服务化开发架构。工具类应用微服务化输出公司专属应用无需微服务化合作模式—合作生态圈维修计划全寿命周期维护维修计划管理备件/生产物料统筹管理供应商管理委外管理系统库存管理生产辅料配套工具检修模式供应商信息供应商评价资金配置管理资源配置管理项目管理会被别的应用使用针对列车维护计划制定方面，对于这些管理需求，均可寻找专精于这一方面的软件供应商，结合用户个性需求进行开发。而且备件管理，供应商管理，资金配置管理等应用输出的结果会较多的会被自动排班、维护计划管理等应用使用，所以需要使用微服务架构进行开发。网络科技公司合作模式—合作生态圈作业方法维修装备检修作业支持岗位能力移动点巡检场内定位车辆视频落地鹰眼现场智能物料管理现场智能工具管理工艺设备信息系统故障去重维修建议故障标注故障应急处置智能可穿戴设备现场指导视频5G下载内燃机车管理架车机洗车机场内工艺设备执行零部件供应商主机厂零部件供应商网络科技公司主机厂作业方法类、维修装备类以及人员管理类的应用，可以由专业的网络科技公司实施平台软件功能，由主机厂及设备供应商完成功能改造。故障去重、维修建议等作业支持类的应用，需要对列车故障机制比较熟悉，可以选择主机厂对该类应用进行开发。该类应用的结果价值较高，建议使用微服务开发架构。会被别的应用使用需微服务化合作模式—合作生态圈司机驾驶行为评价系统正线车辆故障应急处置车辆数据采集系统车辆检测系统车载轮轨振动检测CBTC场强检测轮对尺寸测量受流器检测车下关键设备温度检测车辆360°外观检测车轮不圆度检测车载弓网振动检测车辆状态无线传输车辆声学检测运营质量评价障碍物检测轴承健康检测交付运营主机厂主机厂零部件供应商网络科技公司主机厂网络科技公司针对司机驾驶行为评价、正线应急处置这两个应用，可以发挥主机厂对列车整体的熟悉度高的优势，开发相应的应用。对数据采集类、车辆检测类以及运营质量评价类的应用可以采用设备供应商提供检测设备及数据，业主提出需求，网络科技公司开发应用的方式联合开发应用。合作模式—合作生态圈智能报表RAMS分析模块专业主题分析模块车辆知识库模块服务评估模块RAMS报表设施设备年鉴故障报表检修报表可用性分析可靠性分析旅速能耗区间峰值功率客流及载重设备故障树管理电子履历部件研究维修规程管理规则引擎关键信号标准阈值作业指导书管理服务评估运营数据分析健康评估故障诊断第三方应用维修规程编制大纲专家系统网络科技公司主机厂零部件供应商网络科技公司零部件供应商零部件供应商网络科技公司RAMS分析、专业主题分析以及智能报表建议联合零部件供应商共同寻找专业的网络科技公司开发工具类应用。车辆知识库模块建议寻找网络科技公司根据用户需求开发定制化应用，应用数据联合主机厂及零部件供应商共同开发。服务评估模块建议利用零部件供应商对自己系统较为熟悉优势，开发各个子系统的健康评估类应用。合作模式—合作生态圈数据生产者车辆智能运维系统平台（RISE）数据消费者开放数据端口提出数据接入需求数据接入平台数据生产者（检测设备供应商）数据生产者（主机厂）数据生产者（列车零部件供应商）数据生产者（······）合作模式—合作生态圈数据生产者车辆智能运维系统平台（RISE）数据消费者提出数据接入需求数据生产者（检测设备供应商）数据生产者（主机厂）数据生产者（列车零部件供应商）数据生产者（······）数据生产者&消费者（数据分析服务商、零部件供应商、主机厂······）提出数据需求（接入&输出）数据融合数据输入分析结果输出到平台数据协同共享，打破信息壁垒，消除信息孤岛开放数据端口数据接入平台合作模式—合作生态圈车门供应商自建系统和数据库车门开关次数车门开关时间车门开关站点······车