成都地铁综合监控系统检修优化探讨的论文

时间:2020-01-13

  设备维修保养是地铁运营管理的重要环节,综合监控设备的维修保养更是重中之重。提高设备的可用性和安全性,避免浪费过多的人力物力,是当前运营维保人员研究的重要方向。

  设备维修保养的目的,是为了减少故障的发生概率,以及让设备的可用性、安全性提高,延长设备的使用周期。本文探讨地铁综合监控系统的检修模式,并给出优化检修的建议。

  1检修模式的类型

  检修的类型主要分为预防性检修(计划修)、故障性检修和预测性检修。预防性维修又称定时维修,是以时间为依据的维修。它根据生产计划和经验,按规定的时间间隔进行停机检查、解体、更换零部件,以预防损坏、继发性毁坏及生产损失。该维修方法即目前国内地铁所普遍采用的计划维修或定期维修(如大、中、小修等)模式。据不完全统计,通过预防性检修,60%的设备故障能在它的萌芽状态被及时发现,采取措施及时排除,就可以避免停产造成的损失。

  故障性检修,是以设备是否完好或是否能用为依据的维修,只在设备部分或全部故障后再恢复其原始状态,也就是用坏后再修理,属于非计划性维修。国内没有哪家地铁公司只采用这种模式,通常都是结合预防性检修模式联合开展。

  预测性检修,是以状态为依据的维修,在设备运行时对它的主要(或需要)部位进行定期(或连续)的状态监测和故障诊断,以判定装备所处的状态,预测设备状态未来的发展趋势;并依据设备的状态发展趋势和可能的故障模式,预先制定预测性维修计划,确定设备应该修理的时间、内容、方式和必需的技术和物资支持。预测性维修集设备状态监测、故障诊断、故障(状态)预测、维修决策支持和维修活动于一体,是一种新兴的维修方式。预测性维护需要一定的专用设备及技术支撑,前期投入会较大,但是从长远看经济效益巨大。当前国内地铁尚未采用此维修模式,其他行业有采取该模式的范例。

  2检修模式对比

  以成都地铁1号线综合监控系统为例进行分析。成都地铁1号线综合监控系统全部实行自主维保的方式。经过6年的运行,其大部分设备处于老化状态,某些由于隐蔽性工程的原因导致的故障时有发生。现有的维护人员大部分没有参与前期的现场施工及系统调试,维保人力不足情况时有出现。目前的修程以设备清洁、状态指示灯检查、运行功能检查和数据备份工作为主。

  在控制中心设有1组综合监控人员(由地铁1、2号线人员构成,不设置工班),实行24h轮班制,主要负责控制中心的设备巡视、保养及应急情况下的故障处理。此处最低人员配置为1号线4人,2号线4人,才能形成合理的人员运转。

  目前检修方式为双周检、季检、年检。分别按照双周检每站2h、季检每站3h、年检每站4h计算。1号线双周检、季检可在白天进行,年检均在夜晚进行。以5年为单位进行统计。检修站点包括17个站,1个车辆段站点,控制中心由于设备较多而分为2个站点,共计20个检修站点。

  设备运行的第1年问题相对会比较多(初始故障期)。此时的维修方式可考虑计划修,主要维修策略是检查、记录、分析及调整。专业人员要尽可能细致地掌握设备状态,以便于后期的故障分析,并为后期预测性维护提供数据基础。

  偶发故障期,通常是在设备运行2~6年时,其主要维修策略是清扫、紧固。可以考虑减少维保密度,根据可靠性数据进行危害性分析,然后以此进行故障修或者根据各个设备的实际使用寿命进行分级、分类修。

  通过A、B、C三种检修方式以5年时间进行耗时对比。

  A类检修组合:第一年由承包商只做故障性检修,从第二年开始做预防性维护。

  B类检修组合:第一年只做年检及双周检,后面4年做双周检及季检,每2年做一次年检。

  C类检修组合:第一年只做年检及双周检,后面4年只做月检,每2年做一次年检。

  可以看出,C类检修组合比A、B类检修组合方式的日班耗时和夜班耗时更少,设备在可能发生故障前已排除掉,可降低对客运的影响。

  目前,成都地铁1号线采用A类检修方式,日班耗时较多,夜班耗时最大,主要是发生故障后进行检修,故障频率高,对客运影响比较明显。

  3检修模式分析

  通过对检修模式对比可知,不宜对所有设备和设备的所有周期都实行同样频次的预防性维修,那样需支付大量维修费用,不利于保证和提高设备维修的经济性,且会产生“过分维修”的现象。检修作业应尽量安排在在白天进行,不能限定在晚上进行,这样可节约部分人力,降低运营成本。

  因此,宜对设备进行分类检修,重大设备及容易发生故障的设备需重点修,加大维修频次,而非关键性设备及可靠性很高的设备,减少维修频次。

  以一个车站设备为例,对设备故障强度分级如下:对车站设备的正常运转无太大影响的故障为最低级别1级;对车站设备正常运转无太大影响,但对与控制中心远程监控有影响的故障为2级;对车站设备正常运转无太大影响,对某些特殊情况有影响的故障为3级;对车站设备正常运转有阻碍的故障为4级。故障频次分为低、较低、较高、高共4级。将设备分为A、B、C类,其中,A类设备是综合监控专业的关键性设备,建议采用以时间为基准的预防性维护,加大监测力度,避免故障修,其预防性周期应低于平均故障周期;B类设备应采取以状态监测为主的预防性维护,并辅以时间为基准的检修,确保故障不升级;C类设备以故障性检修为主,以时间为基准的预防性检修为辅,以不发生故障为目的,以便在可靠性与维护成本之间取得平衡。

  在成都地铁综合监控系统运营中,通信前端处理器的故障频次很高,其余依次为工作站、服务器、综合后备盘、交换机。故障强度方面,服务器、前端通信处理器、综合后备盘、交换机、工作站依次递减。因此,综合监控前端通信处理器属于A类设备,综合监控交换机、工作站属于C类设备,综合监控服务器、综合后备盘属于B类设备。

  4优化措施

  (1)在设计阶段对设计方案应作全盘考虑。预测性维护是一个系统工程,除状态检测、故障诊断外,还要考虑预判出故障后如何有效地处理故障,这就需要在设计阶段整体考虑,如设备的在线切除、冗余备份、数据统计、设备的性能等都是必不可少的。

  (2)加强维保方在新建线路的前期介入和配合。可在施工阶段进行有效的卡控,避免在施工完毕后再进行细节问题的修改;减少遗留问题,从而降低故障频率,达到减少检修周期的最终目的。

  (3)建立有效的设备故障监测体系,对每个设备的故障频次进行统计,对故障强度进行分析,对故障解决措施进行统计,对设备分类,确定维修策略,再制定检修计划。

  (4)在新线进入运营接管模式后,应立即开展一次全面的检测,以减少后期设备维护的频率,也为后期的预测性维护提供一次全面的基础数据。因为在建设及调试期存在很多非正常使用设备以及高频率使用设备,导致设备容易老化及处于非正常状态。

  (5)电子设备6年后多数处于老化阶段,出现故障的几率较大,这时的维保密度需要加大,侧重主动修复或更换。技术革新或提升可以在此时进行。

  (6)在整个综合监控系统调试完毕并正常运行一段时间后,现有的绝大部分修程、修制对电子及计算机设备的预防性维护以设备清洁、状态指示灯检查、运行功能检查和数据备份工作为主,针对性不高,对减少设备运行故障的直接作用不大,建议结合实际故障情况进行扩大检修周期的调整。

  5结语

  本文对成都地铁综合监控系统的检修模式进行探讨,结合运营过程中实际的检修模式优缺点,从数据进行分析,得出一种相对较为合理的检修模式,并对设备检修提出合理化建议。

  对设备的检修管理应采用系统工程的观点,将其工作范围扩大到设备的整个使用周期。从这一指导思想出发,要求自觉采用维修预防方法,把减少设备故障的工作拓展到设备的生成阶段,在设备的设计、制造阶段就着手尽可能地减少设备故障,提高其可靠性和维修性,并最终将系统纳入预测性检修模式,以节省人力、物力。