楊 宏

（武漢鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院 湖北·武漢 430205）

1 地鐵站機(jī)電設(shè)備的計(jì)算機(jī)管理現(xiàn)狀

現(xiàn)代地鐵站點(diǎn)機(jī)電設(shè)備管理建立在計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展，并迅速滲透至機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)之上。機(jī)電技術(shù)綜合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)、微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等，以系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)，根據(jù)系統(tǒng)功能的目標(biāo)和優(yōu)化智能組織的目標(biāo)，從智能、動(dòng)力、結(jié)構(gòu)以及感覺(jué)這四個(gè)方面的組成要素以及信息的傳遞與處理出發(fā)，對(duì)接口耦合、傳動(dòng)、能量與信號(hào)的轉(zhuǎn)換、信息通道等進(jìn)行研究，使得整個(gè)系統(tǒng)形成一個(gè)“有機(jī)綜合體”，并嚴(yán)格受控于硬件電路以及軟件程序的電子信號(hào)流控制之下；擁有高性能、高質(zhì)量、高精度、高可靠性、低能耗等眾多優(yōu)點(diǎn)，有著非常高的經(jīng)濟(jì)效益。

盡管現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于地鐵機(jī)電設(shè)備管理已經(jīng)有相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間了，但管理工作的信息化水平仍然處于較低的層面。首先，地鐵車輛調(diào)度系統(tǒng)系統(tǒng)正在不斷發(fā)展，但各地鐵站點(diǎn)之間相互獨(dú)立，缺乏互通性，沒(méi)有較好地聯(lián)系在一起；各地鐵站點(diǎn)機(jī)電設(shè)備的數(shù)據(jù)交換、共享等機(jī)制都還未完善，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)地鐵線路全程的信息互通，造成地鐵站點(diǎn)“各管各的”局面。并且，不同線路之間的數(shù)據(jù)分析和處理標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范各有差異，兩個(gè)非換乘站之間的地鐵數(shù)據(jù)難以交流與共享，使其難以有效地協(xié)調(diào)內(nèi)部工作。其次，地鐵站點(diǎn)機(jī)電設(shè)備反饋數(shù)據(jù)重復(fù)現(xiàn)象非常突出，如記錄溫度、電壓等運(yùn)行數(shù)據(jù)的工作日志，相同的數(shù)據(jù)會(huì)在不同系統(tǒng)中多次存儲(chǔ)，這不僅會(huì)占用系統(tǒng)存儲(chǔ)空間，還會(huì)增加工作人員處理的工作量。此外，機(jī)電設(shè)備管理體系不夠全面，機(jī)電設(shè)備控制中心的硬件設(shè)施以及軟件系統(tǒng)存在一定的缺陷，難以管理較為復(fù)雜的機(jī)電單元。

2 地鐵站機(jī)電設(shè)備管理信息化的路徑

2.1 信息化建設(shè)目標(biāo)

地鐵運(yùn)營(yíng)企業(yè)的信息化建設(shè)，其發(fā)展思路借鑒以往先進(jìn)的制造業(yè)機(jī)電設(shè)備的管理思想，依據(jù)地鐵站點(diǎn)的實(shí)際情況，開發(fā)契合于自身的管理系統(tǒng)，以計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)為機(jī)電設(shè)備的控制機(jī)構(gòu)，各機(jī)電設(shè)備為執(zhí)行機(jī)構(gòu)；實(shí)現(xiàn)所有機(jī)電設(shè)備的中央集成管理、各單元并行運(yùn)行。在某些較為復(fù)雜的系統(tǒng)中，可能需要設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單的“系統(tǒng)單元”，并將單元作為總生產(chǎn)系統(tǒng)的一個(gè)“機(jī)電產(chǎn)品”，進(jìn)一步精細(xì)化管理。

此外，要根據(jù)實(shí)際調(diào)查和規(guī)劃來(lái)建設(shè)集成管理系統(tǒng)的信息中心、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)，整合各機(jī)電設(shè)備的硬件參數(shù)、運(yùn)行環(huán)境等，建立安裝簡(jiǎn)單，管理全面、高效、安全的機(jī)電設(shè)備管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化的管理；同時(shí)輔以靈活、彈性的人工決策，不斷提升地鐵站點(diǎn)機(jī)電設(shè)備的管理效率和質(zhì)量。

2.2 地鐵信息化建設(shè)的原則

從多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，管理信息化建設(shè)應(yīng)遵循“集成規(guī)劃、分步實(shí)施、依托技術(shù)、實(shí)用為主”的原則。如前文所述，首先，不同站點(diǎn)的、同一站點(diǎn)的不同機(jī)電設(shè)備，應(yīng)適用統(tǒng)一的管理標(biāo)準(zhǔn)，全面考量各個(gè)地鐵站的實(shí)際差異，梳理機(jī)電管理流程，初步建立管理模型。在制定統(tǒng)一建設(shè)規(guī)劃后，分批次地進(jìn)行信息化建設(shè)與安裝；先安裝集成管理總臺(tái)，在由上往下搭建各種先進(jìn)的技術(shù)框架。機(jī)電設(shè)備管理信息系統(tǒng)應(yīng)滿足實(shí)用性的原則，要根據(jù)其當(dāng)前的工作內(nèi)容，充分考慮未來(lái)一段時(shí)間的發(fā)展情況，并留有一定的升級(jí)空間。

3 地鐵站機(jī)電設(shè)備管理信息化建設(shè)的內(nèi)容

要促進(jìn)地鐵機(jī)電設(shè)備管理與計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的融合與發(fā)展，就必須考察、分析實(shí)踐情況，全面審視地鐵站點(diǎn)機(jī)電設(shè)備的管理狀況，以機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)以及計(jì)算機(jī)信息技術(shù)為重要依據(jù)來(lái)建設(shè)信息化。在計(jì)算機(jī)信息技術(shù)方面，搭建基于瀏覽器/服務(wù)器架構(gòu)的信息管理平臺(tái)，通過(guò)專用通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交流。搭建機(jī)電設(shè)備信息管理平臺(tái)有兩方面的工作，一是建立中心數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，并設(shè)置各站點(diǎn)的分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)；二是搭建通訊信道。

3.1 搭建中心數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器

建立中心數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器所需要的關(guān)鍵技術(shù)為 TOMCAT服務(wù)器以及Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)；結(jié)構(gòu)采用的是J2EE標(biāo)準(zhǔn)體系；編程語(yǔ)言為JAVA；操作系統(tǒng)為L(zhǎng)inux或Windows XP系統(tǒng)；B/S架構(gòu)的交互界面為IE或其他瀏覽軟件。

3.2 建立通訊信道

在計(jì)算機(jī)集成管理系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)需要了解各個(gè)機(jī)電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、性能以及參數(shù)等，或者對(duì)機(jī)電產(chǎn)品的運(yùn)行進(jìn)行控制；尤其是在地鐵站點(diǎn)這樣人員情況復(fù)雜的安全重災(zāi)區(qū)，還會(huì)要求對(duì)監(jiān)測(cè)、控制有一定的即時(shí)性。因此，就要根據(jù)實(shí)際需要來(lái)選擇系統(tǒng)的通信協(xié)議，并從兩個(gè)角度對(duì)此問(wèn)題展開思考：一是標(biāo)準(zhǔn)化通訊協(xié)議，即采用標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議，其優(yōu)點(diǎn)是可以保持高度的兼容性，能與大多數(shù)的機(jī)電設(shè)備很好地連接；具體是將機(jī)電設(shè)備做成較小規(guī)模的可替換模塊，提供滿足這些模塊支持的接口；只要符合這個(gè)接口，安裝相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序，就能將任意一個(gè)模塊接入到整個(gè)集成系統(tǒng)中；同時(shí)，這也使得在通信協(xié)議上有更多的選擇，對(duì)通信系統(tǒng)的維護(hù)成本也更加低廉。二是定制化通訊協(xié)議，定制適合地鐵站點(diǎn)機(jī)電設(shè)備的通訊協(xié)議，創(chuàng)建封閉的管理系統(tǒng)；定制化協(xié)議有著較強(qiáng)的針對(duì)性，在機(jī)電設(shè)備的選擇和應(yīng)用上都可以更加專注于產(chǎn)品的高性能，而不必考慮其兼容性、協(xié)議升級(jí)的問(wèn)題等。

4 地鐵站機(jī)電設(shè)備計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)的功能

4.1 故障監(jiān)測(cè)功能

在匯報(bào)設(shè)備管理任務(wù)時(shí)，要主動(dòng)收集機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行、管理日志，詳細(xì)記錄各機(jī)電設(shè)備的資源使用情況，確保運(yùn)行狀態(tài)能及時(shí)更新。需要指出的是，通信協(xié)議以及編碼體系在不斷地改進(jìn)和優(yōu)化，運(yùn)營(yíng)企業(yè)要不斷對(duì)信息系統(tǒng)的中心數(shù)據(jù)庫(kù)以及各地鐵站點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行整合以及完善；收集機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障、磨損等實(shí)際運(yùn)行情況的參數(shù)，以此為依據(jù)建設(shè)專家故障處理系統(tǒng)，保證系統(tǒng)對(duì)故障自動(dòng)檢測(cè)的準(zhǔn)確性和速度。

4.2 維修管理功能

地鐵站機(jī)電設(shè)備維修管理的主要工作內(nèi)容包括故障檢測(cè)、故障篩選、預(yù)警以及故障自排等，并且這些方面都必須確保高度的即時(shí)性，要在第一時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)、分析、申報(bào)、處理故障。在此過(guò)程中，信息系統(tǒng)會(huì)詳細(xì)記錄故障參數(shù)，特別是故障類型和原因以及設(shè)備品牌等；同時(shí)，要對(duì)故障的次數(shù)、頻率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和計(jì)算，同臨界值進(jìn)行比較；如果故障樹數(shù)值達(dá)到預(yù)警臨界值，則需要發(fā)出紅色警報(bào)。而對(duì)于某些機(jī)電產(chǎn)品的品牌或其它參數(shù)在特定時(shí)間內(nèi)與故障相聯(lián)系的數(shù)量和可能性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和詳細(xì)分析，形成一個(gè)有意義的機(jī)電設(shè)備動(dòng)態(tài)預(yù)警圖，從而直觀地將某些易損壞設(shè)備類型反映在計(jì)算交互界面上，便于工作人員進(jìn)行操作和處理，只需輕點(diǎn)以下鼠標(biāo)，就可以顯示何種機(jī)電設(shè)備損壞，以及是否需要維修或更換。

5 地鐵機(jī)電設(shè)備管理信息化建設(shè)

5.1 數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集的主要內(nèi)容是通過(guò)特定的監(jiān)測(cè)設(shè)備來(lái)輸入系統(tǒng)的外部信息，如地鐵軌道的溫度、壓力、振動(dòng)、裂縫、位移等，空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的噪音、溫度、壓力等；將這些信息整合至于中心數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的管理與轉(zhuǎn)化，為企業(yè)管理中心保證地鐵站的穩(wěn)定運(yùn)行提供數(shù)據(jù)支持。

5.2 建設(shè)云計(jì)算平臺(tái)

建設(shè)地鐵企業(yè)機(jī)電設(shè)備管理信息化建設(shè)的云計(jì)算平臺(tái)，對(duì)其提供高質(zhì)量、高效率的管理手段有著極大的輔助作用。建設(shè)云計(jì)算平臺(tái)需要熟悉和了解各個(gè)地鐵站點(diǎn)的機(jī)電設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、參數(shù)，這樣站點(diǎn)之間的管理經(jīng)驗(yàn)溝通與交流才是較為安全、有效的。在構(gòu)建云計(jì)算平臺(tái)的過(guò)程中，要綜合考量各個(gè)站點(diǎn)采用機(jī)電設(shè)備的實(shí)際情況選擇適合的云計(jì)算模式。此外，要減少重復(fù)數(shù)據(jù)的錄入工作，建立數(shù)據(jù)關(guān)系結(jié)構(gòu)，找到合理的關(guān)系主鍵，將重復(fù)數(shù)據(jù)進(jìn)行合并，提高信息管理水平。

5.3 調(diào)度與決策中心

調(diào)度與決策主要是在數(shù)據(jù)整合的數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)一步深化挖掘有用的信息，通過(guò)系統(tǒng)采集地鐵站點(diǎn)機(jī)電設(shè)備的各項(xiàng)信息，以此對(duì)機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行安排、調(diào)度，保證所有機(jī)電設(shè)備的高效運(yùn)行。在對(duì)機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)測(cè)過(guò)程中，還包括決策這一方面。

6 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)地鐵機(jī)電設(shè)備的發(fā)展較為緩慢，但是較為系統(tǒng)化。在今后的信息化建設(shè)過(guò)程中，要穩(wěn)扎穩(wěn)打，保證管理工作更加系統(tǒng)，提升管理質(zhì)量。同時(shí)，要做好軟件、協(xié)議的升級(jí)換代工作；工作人員不能因?yàn)橹悄芑芾砭褪韬龃笠?，因此，還要做好工作人員的技能培訓(xùn)以及思想教育工作，明確使用計(jì)算機(jī)來(lái)管理地鐵站機(jī)電設(shè)備的輔助作用。