成果编号：950

完成单位：郑州地铁集团有限公司、合肥科大智能机器人技术有限公司

登记编号：ZSXC2023JT2 

登记年份：2023年

发布时间：20230629

成果主要完成人：张兴凯、汪中原、张家涛、李现鹏、褚琼楠、郝凯华、单路恒、苏洪明

一、成果项目背景

随着国内城市轨道交通网络持续扩张，地铁供电系统作为轨道交通的动力核心，设备规模不断增大、设备类型繁多、站点分布零散，传统运维模式大多依赖定期计划检修和人工现场巡检，存在巡检效率有限、隐患发现滞后、多业务系统数据割裂、设备状态评估手段不足等现实问题。计划检修模式容易造成过度检修或漏检，难以精准捕捉设备早期潜在缺陷，对供电安全可靠运行形成挑战。

为提升轨道交通供电设备运维数字化、智能化水平，推动供电运维由传统计划修向状态修转型，郑州地铁集团联合合肥科大智能机器人技术有限公司开展城市轨道交通供电智能运维系统研究与应用项目。项目围绕多源异构数据融合、智能巡检、故障预测、设备全生命周期管理开展技术攻关，构建一套高兼容、易扩展的轨道交通供电智能运维平台，保障城市轨道交通供电系统安全稳定运行。

二、核心研发内容与关键技术

本项目面向城市轨道交通供电场景，采用容器化微服务松耦合架构，结合智能采集、边缘计算、大数据、人工智能技术，打通多业务系统数据壁垒，实现供电设备状态监测、智能巡检、隐患预测与全生命周期闭环管理。

1、容器化微服务架构设计，保障系统高扩展兼容能力

系统采用容器化微服务松耦合架构进行整体搭建，具备高扩展性、可移植性、强兼容性，可适配不同线路、不同设备厂家、不同既有业务系统的接入需求，便于后期功能迭代升级与跨项目推广复用，满足轨道交通复杂业务场景的平台建设要求。

2、多源异构数据融合，构建统一数据底座

通过智能化数据采集手段与标准化接口体系，完成各业务系统异构数据接入，对变压器、GIS、电缆等供电主设备的实时在线监测数据、人工运维记录、试验检测数据进行汇聚整合，破除信息孤岛，为设备分析研判提供完整的数据支撑。

3、融合边缘计算与AI技术，实现无人巡检与故障隐患预测

依托大数据、边缘计算、人工智能技术，开展无人化智能巡检作业，减少人工现场作业压力；基于设备多维状态数据构建智能运维分析模型，挖掘设备异常特征，识别潜在隐患，实现设备故障提前预警，改变事后处置的被动局面。

4、实现供电设备全生命周期管理，推动计划修向状态修转变

围绕供电设备从投运、监测、检修到退役的全生命周期开展数字化管理，依靠设备真实运行状态开展评估，替代固定周期的检修模式，实现从计划检修向状态检修模式升级，在保障供电安全前提下优化检修任务，提升运维效率。

三、项目创新亮点

1、架构创新：松耦合微服务容器化平台架构

采用容器化微服务设计，松耦合部署，具备良好可移植、可扩展、可兼容特性，降低与既有系统对接改造难度，便于后续功能迭代和跨线路、跨城市推广落地。

2、数据创新：多源异构业务数据融合应用

通过标准化接口，融合在线监测、人工维护、试验多维度数据，解决不同业务系统数据割裂问题，形成完整的设备数字画像，为智能分析提供数据基础。

3、模式创新：AI赋能，推动供电运维向状态检修转型

集成无人智能巡检与AI故障预测能力，由被动故障处置转变为隐患提前识别，将传统计划检修升级为基于设备实际状态的状态检修，提升运维科学性。

四、成果应用成效

项目完成试点示范项目建设以及推广应用项目落地，开发形成完整的城市轨道交通供电智能运维软件系统。系统实现供电设备多源数据统一接入、无人智能巡检、隐患预测预警、设备全生命周期管理，有效提升供电设备风险识别能力，降低人工巡检工作量，优化检修作业安排，提高轨道交通供电系统运维管理数字化水平，为地铁供电安全运行提供技术保障。

项目形成一批知识产权与学术成果，产出核心期刊论文1篇，取得软件著作权1项，相关发明专利、实用新型专利正在申报，形成“试点推广沉淀成果”完整的项目实施路径。

五、成果推广价值

本成果针对城市轨道交通供电运维行业痛点，构建的智能运维系统架构通用度高，可移植性强，不仅适用于本项目轨道交通供电场景，也可向其他城市地铁、城轨供电运维场景迁移复用。

成果为轨道交通供电系统数字化转型、开展状态检修提供可落地的实践方案，对推动城轨供电运维模式升级、降低供电设备故障风险、保障轨道交通安全运营具备工程示范意义，可为行业同类项目建设提供参考借鉴。