智慧高速機電系統(tǒng)運維管理平臺(公路機電設備智慧管理與運維系統(tǒng)方案)

　　一、背景

　　我國高速公路里程規(guī)模已躍居世界第一，隨著信息化建設的快速推進，高速公路沿線及機房都配備了大量的機電設備，這些機電設備種類繁多、分布廣泛、所處環(huán)境復雜、管理難度較大。如何保障機電設備的全天候正常運行，直接關系到高速公路的運營質量和服務水平，因此有必要對高速公路機電設備進行統(tǒng)一的運維管理。

　　機電設備運維管理是一項巨大、復雜、系統(tǒng)化的工作。目前我國高速公路機電設備運維管理普遍停留在粗獷型管理模式，呈現紙質化、片面化、救火式、斷面式等特點，需要龐大的人力支持，造成運維成本高、運維效率低、運維資源不均衡等問題。目前國內部分高速公路應用的機電管理系統(tǒng)，多以電子臺賬、資產管理、工程項目管理為主，大多僅實現了單點的基本的庫存管理、故障處理、設備采購管理，缺少針對區(qū)域機電設備的精確化管理，管理系統(tǒng)仍停留在電子化、數字化階段，遠未實現機電設備管理的數據化、自動化和智慧化。

　　二、解決方案

　　為了解決高速公路機電運維中的各項問題，借助云計算、物聯網、大數據等新一代信息技術，充分考慮國內機電運維管理各方的需求，高速公路機電智慧運維管理系統(tǒng)。

　　本系統(tǒng)通過對高速公路機電運維數據的智能采集，融合廠商數據、互聯網數據等多源數據，實現對設備故障的自動檢測、及時報警和快速處置，對設備資產進行全生命周期的精細化、透明化管理。同時利用人工智能分析和大數據挖掘技術，對積累的海量數據進行深度挖掘分析，形成多維度分析結果，實現對系統(tǒng)健康狀態(tài)、設備運行狀態(tài)、運維服務質量、人員工作效率等的評價，并根據運維業(yè)務沉淀下來的知識經驗，形成運維知識庫，指導運維工作的指揮與部署，進行精細化的人員派工、備品備件管理等。

　　本系統(tǒng)以前端感知為基礎，運維智庫為支撐，管理平臺為核心，構建針對高速公路機電設備的“三位一體”智慧運維服務產品，系統(tǒng)構成如圖1所示。總體建設思路是：利用前端感知設備完成高速公路內外場機電設備信息的采集和傳輸，包括外場設備狀態(tài)檢測終端、智能機箱和智能傳輸網管;通過運維管理智庫為運維管理提供各種數據、技術和知識支持，為運維業(yè)務提供一站式知識服務，運維智庫是集科研院校支持、運維單位經驗積累、設備廠商資料和系統(tǒng)建設單位技術凝練為一體的知識體系;依靠智慧運維管理平臺實現對運維工作各個環(huán)節(jié)的智慧化、精細化管理，提高運維管理水平和服務質量，主要功能包括綜合監(jiān)測與報警、運維工單管理、運維資源及單位管理、運維支持管理、運維助手等。

　　三、平臺功能

　　高速公路機電智慧運維管理平臺是整個管理系統(tǒng)的核心，該平臺主要包括八大功能模塊。

　　(一)綜合監(jiān)測與報警

　　本功能是對所有運維對象的統(tǒng)一監(jiān)測展示和報警處置管理，通過豐富多樣的二維或三維圖表方式向用戶展示監(jiān)測內容，包括系統(tǒng)拓撲監(jiān)控視圖、告警詳情統(tǒng)計分析視圖等。通過采集數據的實時分析，判斷事件是否發(fā)生及事件等級，通過統(tǒng)一的綜合監(jiān)測界面對報警事件進行顯示，并對報警事件進行統(tǒng)一集中管理，實現報警事件按查詢條件排序、事件屏蔽、事件處理、報警配置等功能。功能實現界面如圖2和圖3所示。

　　(二)運維工單管理

　　本功能基于標準體系的事件流程管理，對設備故障發(fā)生時的工單進行統(tǒng)一管理，包括工單登記、生成、分配、處理、確認、審核、評價及歸檔，支持從監(jiān)控告警事件轉為事件處理，支持關聯變更管理、服務請求、配置項，支持基于響應時間和解決時間的預警、告警，支持人工派單和工單自動分派。可根據運維人員和故障點距離、運維人員技術能力與熟練度、工單飽和度、事件緊急程度等因素進行綜合調配，實現運維工單派送的科學、準確、高效。

　　(三)運維資源及單位管理

　　運維資源管理主要實現設備數據的全生命周期管理，將全部設備按其物理形態(tài)和業(yè)務系統(tǒng)做邏輯劃分，為每一類設備建立一個資源模板，對每一個設備實現資源的實例化，收集實例屬性信息并登記，包含分類管理、實例管理、實例關聯管理、實例回收記錄、實例操作報告、使用到期清單等管理;運維單位管理是通過梳理運營管理單位的整體情況，為運維服務單位設置服務范圍、服務等級等，對其服務的時效性和質量等進行評估。

　　(四)運維支持管理

　　本功能包括任務計劃和值班管理，任務計劃管理是對運維人員的計劃維護作業(yè)進行制定、審核、執(zhí)行、滿意度、記錄的管理，分為巡檢計劃、保潔計劃、大型維護計劃等;值班管理功能是為值班管理提供一系列的配置信息，包含值班類別的配置、值班時間段、值班班次及值班模板的配置。

　　(五)運維助手及云智庫

　　運維云智庫是面向運維管理，基于大數據挖掘和人工智能技術形成的綜合知識庫體系，包含檢測知識、工具知識、工法知識、管理知識等;基于云智庫的運維助手，具備知識檢索、知識維護、知識發(fā)布、權限管理等功能，當發(fā)生故障事件時，通過運維助手查詢，可找到最佳解決方案，提高運維工作效率。

　　(六)運維統(tǒng)計分析

　　本功能是為用戶提供一個可視化的綜合管理指標的智能分析，不僅將運維平臺中的基本運維管理信息進行統(tǒng)一展示管理，還充分利用數據挖掘、人工智能技術，面向運維應用進行多項主題分析，包括系統(tǒng)健康狀態(tài)分析、故障原因分析、設備性能分析、人員效率分析、服務質量分析、成本效益分析等。功能實現界面如圖4所示。

　　(七)運維預算定額

　　本功能主要為高速公路管理單位提供維護維修工作內容、維護維修等級劃分、維護維修工藝過程、運維對象的定額預算基價等功能，為高速公路運營單位高層經濟決策提供幫助。

　　(八)移動運維

　　本功能是面向運維人員，利用移動終端在外場可完成對運維工單的收發(fā)、處理等，具體包括設備管理、巡檢任務、工單收發(fā)管理、運維助手等多項運維操作，可提高機電運維的工作效率和服務水平。功能實現界面如圖5所示。

　　四、服務新模式

　　搭建以前端感知為基礎、運維智庫為支撐、管理平臺為核心的“三位一體”智慧運維系統(tǒng)產品，構建以運維管理規(guī)范體系、運維質量評價體系、運維考核體系為目標的綜合運維服務體系，并在此基礎上建設專業(yè)的服務中心，面向省/集團中心、區(qū)域路網中心、路段中心三級服務對象，以中心設備、外場設備等所有機電設備為運維對象，為高速公路運營管理者提供全套的軟件及服務、整體規(guī)劃、標準規(guī)范及整體解決方案，最終形成“三位一體+服務中心”的產品服務新模式，目的是在機電運維業(yè)務全生命周期實現良性互動的業(yè)務閉環(huán)，打造中國交建機電運維服務品牌，形成高速公路機電運維服務新業(yè)態(tài)。服務新模式如圖6所示。

　　五、產品效益

　　(一)實現機電運維管理的精細化、智慧化

　　本產品實現了對機電設備的精細化管理，可實時掌握所有設備運行狀態(tài)信息，對設備進行全生命周期的管理，同時利用信息化技術，實現對設備故障信息的快速檢測、及時響應和高效處置，促進機電運維的智慧化，提高人員工作效率和運維管理水平。

　　(二)實現機電運維決策的科學化、合理化

　　本產品以數據驅動為基礎，實現機電運維決策的科學化、合理化，通過大數據融合、挖掘分析，進行科學合理的工單自動派發(fā)、備品備件調配、運維服務評價以及人員資金的分配等，提高運維管理的決策水平和服務能力。

來源:中國智慧交通網