杜洋

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高和信息時(shí)代的不斷發(fā)展，信號(hào)智能化運(yùn)維系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，該系統(tǒng)憑借著自身強(qiáng)大的智能化控制功能被廣泛地應(yīng)用于城市軌道交通領(lǐng)域中，為實(shí)現(xiàn)對(duì)城市軌道交通的自動(dòng)化、信息化管控提供重要的平臺(tái)支持。為了進(jìn)一步提高信號(hào)智能化運(yùn)維系統(tǒng)的運(yùn)行性能，現(xiàn)根據(jù)線(xiàn)網(wǎng)中心設(shè)計(jì)需求，完成對(duì)線(xiàn)網(wǎng)中心方案的科學(xué)設(shè)計(jì)，然后，將信號(hào)智能化運(yùn)維系統(tǒng)線(xiàn)網(wǎng)中心科學(xué)應(yīng)用于某地鐵維護(hù)保障有限公司運(yùn)維中心內(nèi)終端設(shè)備或者云應(yīng)用服務(wù)器集群中，應(yīng)用實(shí)踐表明：信號(hào)智能化運(yùn)維系統(tǒng)線(xiàn)網(wǎng)中心具有非常高的應(yīng)用價(jià)值和應(yīng)用前景，不僅可以實(shí)現(xiàn)跨線(xiàn)路、跨專(zhuān)業(yè)、跨車(chē)站的可視化、集中化、綜合化在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，還能幫助系統(tǒng)維護(hù)人員全面了解和掌握全線(xiàn)網(wǎng)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，為有效地調(diào)整、優(yōu)化和完善相關(guān)設(shè)備發(fā)揮出重要作用。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通;信號(hào)智能化運(yùn)維系統(tǒng);線(xiàn)網(wǎng)中心;設(shè)計(jì);應(yīng)用

最近幾年，隨著我國(guó)交通建設(shè)進(jìn)程的不斷推進(jìn)，我國(guó)對(duì)城市軌道交通信號(hào)管控提出了更高的要求，旨在提高信號(hào)智能化運(yùn)維系統(tǒng)的可靠性、安全性和可維護(hù)性。而線(xiàn)網(wǎng)中心作為信號(hào)智能化運(yùn)維系統(tǒng)的核心和關(guān)鍵，其設(shè)計(jì)水平直接影響了該系統(tǒng)的運(yùn)行性能。因此，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)信號(hào)系統(tǒng)的集中化、統(tǒng)一化管理，提高城市軌道交通信號(hào)的管控水平，如何科學(xué)設(shè)計(jì)和應(yīng)用信號(hào)智能化運(yùn)維系統(tǒng)線(xiàn)網(wǎng)中心是技術(shù)人員必須思考和解決的問(wèn)題。

1 信號(hào)智能化運(yùn)維系統(tǒng)線(xiàn)網(wǎng)中心方案設(shè)計(jì)

1.1 線(xiàn)網(wǎng)中心平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)

信號(hào)智能化運(yùn)維系統(tǒng)線(xiàn)網(wǎng)中心邏輯架構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖如圖1所示。從圖中可以看出，該線(xiàn)網(wǎng)中心主要由四個(gè)部分組成，分別是專(zhuān)業(yè)終端、數(shù)據(jù)庫(kù)集群、大數(shù)據(jù)集群和應(yīng)用服務(wù)器集群。其中，數(shù)據(jù)庫(kù)集群通過(guò)綜合運(yùn)用線(xiàn)路、車(chē)站類(lèi)型等多種存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，為用戶(hù)靈活調(diào)閱相關(guān)數(shù)據(jù)提供相應(yīng)的支持，同時(shí)，還能向大數(shù)據(jù)集群傳遞全線(xiàn)網(wǎng)設(shè)備的狀態(tài)信息數(shù)據(jù)[1]，以達(dá)到深度分析和挖掘在線(xiàn)信息數(shù)據(jù)，提高機(jī)器學(xué)習(xí)效率和效果。應(yīng)用服務(wù)集群作為信號(hào)智能化運(yùn)維系統(tǒng)線(xiàn)網(wǎng)中心的關(guān)鍵和核心，以職能為劃分標(biāo)準(zhǔn)，可以將其劃分為報(bào)警服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器、接口服務(wù)器和統(tǒng)一分析服務(wù)器等，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各條線(xiàn)路數(shù)據(jù)的收集、匯總和整理，并將最終的整理結(jié)果與外部系統(tǒng)接口信息、專(zhuān)業(yè)終端訂閱信息進(jìn)行有效地結(jié)合，在此基礎(chǔ)上，完成對(duì)專(zhuān)業(yè)前端信息的形象化展示，以達(dá)到提高用戶(hù)人機(jī)交互體驗(yàn)感的目的。

1.2 基于虛擬化云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)線(xiàn)網(wǎng)中心動(dòng)態(tài)擴(kuò)容

在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心模式下，服務(wù)器和存儲(chǔ)硬件設(shè)備均采用單一化的職能部署方式，這種職能部署方式的擴(kuò)展性相對(duì)較差，為了解決這一問(wèn)題，需要新增一種先進(jìn)、新型的應(yīng)用設(shè)備，然后，采用物理服務(wù)器和全線(xiàn)網(wǎng)設(shè)備相結(jié)合的方式[2]，利用虛擬化云平臺(tái)，完成對(duì)應(yīng)用服務(wù)器集群的搭建。在虛擬化云平臺(tái)的應(yīng)用背景下，通過(guò)搭建服務(wù)器集群架構(gòu)不僅可以突破傳統(tǒng)數(shù)據(jù)在系統(tǒng)資源共享和利用方面的局限性，還可以起到動(dòng)態(tài)化擴(kuò)容作用。當(dāng)新應(yīng)用系統(tǒng)上線(xiàn)時(shí)，技術(shù)人員僅僅需要在資源池內(nèi)配置和安裝新的虛擬機(jī)內(nèi)即可[3]，無(wú)需新增額外的硬件設(shè)備;當(dāng)某些應(yīng)用程序內(nèi)部的存儲(chǔ)空間和計(jì)算資源較少時(shí)，機(jī)器人僅僅需要采用在線(xiàn)調(diào)整資源的方式，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)優(yōu)質(zhì)資源的科學(xué)分配，從而提高優(yōu)質(zhì)資源的利用率，為進(jìn)一步地提高線(xiàn)網(wǎng)中心運(yùn)行性能創(chuàng)造良好的條件。此外，通過(guò)利用構(gòu)件和應(yīng)用云服務(wù)器集群，可以根據(jù)數(shù)據(jù)的容錯(cuò)性和同構(gòu)交換性，進(jìn)一步提高線(xiàn)網(wǎng)中心服務(wù)水平，確保線(xiàn)網(wǎng)中心能夠可靠、穩(wěn)定、安全地運(yùn)行。

1.3 設(shè)計(jì)異構(gòu)數(shù)據(jù)接入、持久化、同步機(jī)制，保證數(shù)據(jù)完整性與一致性

在設(shè)計(jì)信號(hào)智能化運(yùn)維系統(tǒng)線(xiàn)網(wǎng)中心的過(guò)程中，技術(shù)人員要重視對(duì)異構(gòu)數(shù)據(jù)接入、持久化、同步機(jī)制的設(shè)計(jì)，以達(dá)到提高數(shù)據(jù)真實(shí)性、一致性和完整性的目的。首先，技術(shù)人員要采用構(gòu)建多種數(shù)據(jù)的方式，將采集數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地結(jié)合[4]，在此基礎(chǔ)上，不斷修改、優(yōu)化和完善數(shù)據(jù)持久化機(jī)制，確保線(xiàn)網(wǎng)中心的可靠性和完整性。此外，技術(shù)人員還要制定和完善數(shù)據(jù)同步機(jī)制，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、一致性和完整性。數(shù)據(jù)接入、持久化和同步機(jī)制如圖2所示。為了進(jìn)一步提高線(xiàn)網(wǎng)中心設(shè)計(jì)水平，技術(shù)人員要根據(jù)外部數(shù)據(jù)的特征，有針對(duì)性地設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)制，同時(shí)，還要采用采集數(shù)據(jù)的方式，將相關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)塊，為后期更好地傳輸、共享和利用數(shù)據(jù)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外，還要在結(jié)合結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)使用需求的基礎(chǔ)上，嚴(yán)格按照數(shù)據(jù)通用規(guī)范[5]，對(duì)其進(jìn)行格式化設(shè)計(jì)，并將相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中。在處理非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的過(guò)程中，要采用分離存儲(chǔ)的方式，將索引內(nèi)容和數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行有效地結(jié)合，為用戶(hù)提供快速查詢(xún)功能。

1.4 建立前端應(yīng)用組態(tài)機(jī)制，滿(mǎn)足終端快速定制化要求

為了促進(jìn)城市軌道交通行業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展，在進(jìn)行信號(hào)智能化運(yùn)維系統(tǒng)線(xiàn)網(wǎng)中心設(shè)計(jì)的過(guò)程中，技術(shù)人員還要重視對(duì)前端應(yīng)用組態(tài)機(jī)制的制定和完善，確保該機(jī)制符合終端快速定制化相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求。為此，技術(shù)人員還借鑒和應(yīng)用工業(yè)控制組態(tài)相關(guān)知識(shí)和技術(shù)，利用線(xiàn)網(wǎng)中心大屏，完成對(duì)專(zhuān)業(yè)運(yùn)維終端的科學(xué)化、高效化定制。通常情況下，前端應(yīng)用組態(tài)機(jī)制在制定期間，主要涉及到了以下兩大環(huán)節(jié)：（1）定制可視化工具，以提高終端界面顯示器定制效率和效果。（2）借助解釋型語(yǔ)言，編寫(xiě)相關(guān)腳本。在這一環(huán)節(jié)中，機(jī)器人采用調(diào)用插件接口的方式，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)人機(jī)交互功能以及后臺(tái)服務(wù)功能的設(shè)計(jì)，以達(dá)到提高數(shù)據(jù)交互效率的目的。

2 信號(hào)智能化運(yùn)維系統(tǒng)線(xiàn)網(wǎng)中心的應(yīng)用及效果

為了更好地驗(yàn)證信號(hào)智能化運(yùn)維系統(tǒng)線(xiàn)網(wǎng)中心的有效性和可靠性，現(xiàn)將其部署和應(yīng)用于某地鐵維護(hù)保障有限公司運(yùn)維中心內(nèi)終端設(shè)備或者云應(yīng)用服務(wù)器集群中，取得了良好的應(yīng)用效果，通過(guò)利用該線(xiàn)網(wǎng)中心的匯總外部系統(tǒng)接口功能，針對(duì)實(shí)時(shí)在線(xiàn)數(shù)據(jù)特征，采用在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的方式，實(shí)現(xiàn)跨線(xiàn)路、跨車(chē)站的綜合化分析和判斷[6]。同時(shí)，利用在線(xiàn)網(wǎng)終端，可以向用戶(hù)提供各種設(shè)備相關(guān)信號(hào)，如全線(xiàn)網(wǎng)軌信號(hào)、電源信號(hào)以及車(chē)載信號(hào)等，此外，還能形象、直觀(guān)地呈現(xiàn)設(shè)備的故障信息，為后期維修工作的有效開(kāi)展提供重要的依據(jù)和參考。另外，通過(guò)利用該線(xiàn)網(wǎng)中心的多維度展示功能，將各條線(xiàn)路和車(chē)站相關(guān)感知數(shù)據(jù)形象、直觀(guān)地呈現(xiàn)在維護(hù)人員面前，便于維護(hù)人員全面了解和掌握全線(xiàn)網(wǎng)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。為了安全、可靠地保存各條線(xiàn)路歷史信息數(shù)據(jù)，線(xiàn)網(wǎng)中心嚴(yán)格按照專(zhuān)業(yè)類(lèi)型、應(yīng)用范圍，實(shí)現(xiàn)對(duì)全線(xiàn)網(wǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)跟蹤和監(jiān)控，為后期綜合分析和判斷全線(xiàn)網(wǎng)設(shè)備的預(yù)警診斷信號(hào)、系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)等信息打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在線(xiàn)網(wǎng)中心的應(yīng)用背景下，還能根據(jù)全線(xiàn)網(wǎng)設(shè)備相關(guān)歷史數(shù)據(jù)[7]，總結(jié)和歸納全線(xiàn)網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行規(guī)律，并自動(dòng)生成系統(tǒng)維護(hù)策略報(bào)告，便于維護(hù)人員根據(jù)全線(xiàn)網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行信息數(shù)據(jù)，科學(xué)、高效地優(yōu)化和完善全線(xiàn)網(wǎng)設(shè)備維護(hù)方案。線(xiàn)網(wǎng)中心在具體的運(yùn)用中，還可以為維護(hù)人員提供系統(tǒng)、完善的運(yùn)維管理機(jī)制，同時(shí)，還能利用用戶(hù)類(lèi)型、用戶(hù)權(quán)限以及前端交互信息，采用獨(dú)立運(yùn)維的方式，實(shí)現(xiàn)電源信號(hào)、環(huán)境信號(hào)以及道岔信號(hào)的智能化管控?？傊?，通過(guò)部署和應(yīng)用信號(hào)智能化運(yùn)維系統(tǒng)線(xiàn)網(wǎng)中心，不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)全線(xiàn)網(wǎng)設(shè)備的智能化運(yùn)維和維護(hù)，縮小維護(hù)人員的工作量，還能最大限度地提高全線(xiàn)網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的在線(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水平。因此，線(xiàn)網(wǎng)中心值得被進(jìn)一步地推廣和普及。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，促進(jìn)城市軌道交通行業(yè)的迅猛發(fā)展，提高信號(hào)智能化運(yùn)維系統(tǒng)運(yùn)行得穩(wěn)定性、可靠性和安全性，技術(shù)人員要加強(qiáng)對(duì)線(xiàn)網(wǎng)中心的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，這樣一來(lái)，不僅有利于提高設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的檢修能力，還能大幅度改善設(shè)備故障維修流程，為有效地縮小人力成本、物力成本和財(cái)力成本發(fā)揮出重要作用，同時(shí)，還能更好地拓展和優(yōu)化信號(hào)智能化運(yùn)維系統(tǒng)功能，以實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)智能化運(yùn)維系統(tǒng)運(yùn)維模式的改革和創(chuàng)新。

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