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실시간모니터링시스템
도시철도 장애조치 및 시설물관리의 과학화를 이룬 '실시간모니터링시스템’
정책 시행 전(‘10) |
정책 시행 후(‘14.3) |
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정책 개요/비전
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실시간모니터링시스템(SCAMS : SMRT Comprehensive Analysis Management System)
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신호, 통신, 기계, 토목, 전기 등 각 분야별 기능실 및 관제 시설물의 정보들을 실시간으로 감시하고 데이터를 통합 관리할 수 있는 시스템이다.
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조직 중심에서 업무중심의 관제 실현
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신호, 통신, 기계 등 각 분야별 조직 중심으로 구성되어 있는 기존 관제 시스템 중 공통으로 필요한 모든 정보들을 통합, 업무중심의 관제시스템 구축으로 다른 분야의 정보도 빠르게 인지함으로써 열차운행 장애 발생시 신속한 대응 할 수 있도록 시스템을 구성하였다.
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데이터 통합관리로 장애 예방
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정보 융합을 통해 빅데이터를 구축하여 효율적인 장애이력 통계분석과 시설물상태를 추이분석하여 장애 사전예방에 도움이 될 수 있도록 시스템을 구현하였다.
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추진배경
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각 분야별 업무 공유 필요
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역사화재발생, 선로전환기, 열차무선 등 장애 중 한 가지 원인이라도 발생할 경우 열차안전운행에 직·간접적인 영향을 주고 있으나 기존 분야별 관제 시스템은 공간적, 시스템적으로 분산되어, 장애 발생시 다른 분야와의 정보공유가 어려워 신속한 장애 대처에 한계가 있었다.
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지하철 현장의 효율적인 점검방식 필요
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도시철도는 1995년 5호선을 시작으로 단계적으로 개통되어 시설물은 장기 사용에 따른 노후화가 진행되고 있고, 노후화로 인해 잦은 고장이 발생하여 사전 장애 예방 및 점검의 과학화가 필요했다.
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장애 분석을 위한 분석시스템 필요
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기술 분야 시설물의 장애 및 상태 데이터의 양은 방대하고 데이터가 분야별, 시스템별로 분산되어 있어 전 분야의 장애 전조증상 예측 및 장애 발생의 환경적 요인 종합적으로 파악하기가 곤란하였다.
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정보공유 시스템 개발
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이를 개선하고자 지원인력을 중심으로 인력을 양성하여 자체 기술력으로 기술분야 시설물 데이터를 통합관리하고 온도, CCTV, 환기실 전류량 등 기능실 상태를 감시할 수 있는 USN 데이터 정보를 추가하여 통합 기술관제 시스템을 구축하게 되었다.
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정책 소개
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기존 관제 시설물 통합으로 신속한 장애 조치
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신호, 통신, 기계 등 각 분야별, 설비별로 나누어진 관제 시스템의 데이터를 표준화 시키고 하나의 빅데이터로 통합하고 단일 화면에서 5~8호선 시설물의 상태와 경보를 실시간으로 확인 가능하게 감시화면을 설계하고 자체인력으로 UI화면을 개발하였다.
<시스템 구성도>
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시설물의 중요도에 따라 1~3단계의 경보가 나타나게 함으로써 장애 동시 발생시 우선하여 장애 조치해야하는 시설물을 즉시 파악할 수 있도록 하였으며 5~8호선의 경보를 한눈에 확인함으로써 장애가 발생한 역사에 열차가 도착하기 전 경보내용 통보로 관제사의 신속한 상황판단에 도움이 될 수 있도록 시스템을 설계하였다.
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또한 시설물고장신고/접수처리 VOC(민원정보) 시스템 등 다른 시스템과 연동되도록 하여 신속한 장애조치가
이루어질 수 있도록 설계하였다.
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지하철 현장 점검을 원격 확인 가능한 USN 시스템 도입
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시민안전에 필수적인 지하철 시설물을 24시간 상시 점검, 데이터 분석에 의한 장애를 사전 예방 할 수 있는 도시철도 USN을 도입하고 UI화면을 통합기술관제시스템에 통합시켰다.
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USN 시스템 현장설비는 소음, CCTV 온도센서 등 7개 종류 센서 6400여개와 데이터 수집장치로 구성되어 전역사 기능실에 설치 인력을 이용한 각종 시설물 점검 시간부족을 24시간 상시점검이 가능하게 되었다.
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USN(Ubiquitous Senor Network) : 시간과 장소에 구애 받지않고 언제 어디서나 네트워크에 접속하여 장치를 확인할 수 있는 시스템
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또한, 본선구간 기존케이블 사용으로 데이터 케이블 배선, 배관, 허브 설치비용 절감 USN 공사비용 절감하고 MLC모뎀 등 신기술을 적용한 네트워크 방식을 적용하고 중계서버, 모니터링화면 등 소프트웨어를 자체 인력으로 개발하였다.
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빅데이터를 활용한 장애분석
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20년된 도시철도 시설물은 노후화로 인해 잦은 고장이 발생하게 되었고 이에 대응하기 위한 사전 장애 예방 및 점검의 과학화가 필요했다. 각 경보를 중요도에 따라 1~3단계별로 분류하고 경보발생내역의 이력조회 및 장애분석에 용이하도록 하였고 온도, 전류 변화량 등 센서의 상태값을 데이터 베이스화하여 장애전조증상을 파악하기 위한 시스템을 구현하였다.
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시설물 상태 분석 |
경보이력 조회 |
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결과 및 평가
- 각종 기술 감시시스템의 정보 통합으로 장애 예측분석과 신속한 상황대처 및 대책수립 등의 업무가 가능하도록 지원하기 위한 기술분야 통합기술관제 시스템을 자체 기술력으로 개발함으로써 업무효율 향상과 예산절감에 의한 경영개선에 기여하였다.
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장애조치 효율성 향상 및 장애 분석
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관제의 감시 모니터, 운영탁 공간적 분산으로 정보의 지연·왜곡·단절현상 발생할 우려가 있던 것을 통합기술관제시스템으로 4만여 개의 관제 포인트를 일괄적 확인함으로써 분야별 기술관제업무의 유기적 업무공조와 신속·정확한 초동조치가 가능하게 되었다.
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경보발생내역, 시설물 이력조회 등 장애분석에 필요한 데이터 형식을 일치시키고 정보를 통합하여 데이터 활용도 향상으로 변화량 및 추이분석이 가능하게 되었다.
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변화량 분석 |
추이 분석 |
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기술력 확보 및 예산절감
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신기술 네트워크 방식 적용 및 소프트웨어 자체 개발로 1,902백만원의 예산절감 효과를 이루었다. 또한 중계서버 UI화면등 소프트웨어를 자체 개발로 인한 기술력 향상으로 자체 유지보수가 가능하게 되었으며 그로 인한 유지보수 인건비는 1,588백만원/년 절감된 것으로 분석되었다.
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구분 |
개발대상 |
개발내용 |
수량 |
절감내용 |
예산절감액 |
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총계 |
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1,902 |
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신 네트워크 방식 적용 |
통신모뎀 |
MLC모뎀 적용 |
809대 |
본선구간 기존케이블 사용으로 데이터 케이블 배선,허브 설치비용 절감 (통신케이블 62,178M 스위칭 허브 413개) |
1,184 |
소프트웨어 자체개발 |
통합기술관제 소프트웨어 |
센서 S/W 및 화면 UI, 중계PC 프로그램 |
7메뉴 383화면 UI S/W5종 |
인건비 및 제경비 절감 (센서 S/W 및 화면UI 개발 621백만원, 중계PC 프로그램 개발 96백만원) |
718 |
구분 |
시스템 점검 기대효과 발생액 |
투자비용 |
이익 효과 |
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구축비용 |
개발 인건비 |
유지보수 인건비 |
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합 계 |
2,990,806,507 |
1,252,051,515 |
718,265,708 |
1,588,950,064 |
△568,460,780 |
2011년 |
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1,252,051,515 |
718,265,708 |
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△1,970,317,223 |
2012년 |
2,990,806,507 |
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1,588,950,064 |
1,401,856,443 |
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USN 시스템 도입으로 시설물점검 효과
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변전실 전기실 등 기존 시설물을 인력으로 점검할 경우 2,367시간/년 점검 할 수 있지만 실시간 모니터링 시스템으로 점검할 경우 140,160시간/년으로 인력점검 대비 약 59.2배 점검효과가 발생되었다.
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구분 |
점검항목 |
점검대상 |
점검주기 |
투입인원 |
인력 점검량(년간) |
시스템 점검량(년간) |
비고 |
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계 |
2,365 시간 |
140,160시간 (인력점검대비 59.2배) |
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전기 |
온도 |
변전실 |
4일 |
2명 |
395시간 |
8,760시간 |
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전기실 |
7일 |
2명 |
226시간 |
38,760시간 |
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소음 |
- |
- |
- |
- |
8,760시간 |
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기계 |
온도 |
- |
- |
- |
- |
8,760시간 |
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소음 |
본선환기실 |
3개월 |
2명 |
52시간 |
8,760시간 |
|
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배수펌프실 |
1개월 |
2명 |
156시간 |
8,760시간 |
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전류 |
본선환기실 |
1개월 |
2명 |
156시간 |
8,760시간 |
|
|
배수펌프실 |
1개월 |
2명 |
156시간 |
8,760시간 |
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||
신호 |
온도 |
기능실 |
6개월 |
2명 |
8.67시간 |
8,760시간 |
|
소음 |
- |
- |
- |
- |
8,760시간 |
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전압 |
PF궤도 |
6개월 |
2명 |
52시간 |
8,760시간 |
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통신 |
온도 |
기능실 |
7일 |
2명 |
226시간 |
8,760시간 |
|
소음 |
- |
- |
- |
- |
8,760시간 |
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궤도 |
온도 |
레일 |
6월 |
2명 |
1시간 |
8,760시간 |
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소음 |
레일 |
1일 |
2명 |
730시간 |
8,760시간 |
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변위 |
신축이음매 |
14일 |
2명 |
208시간 |
8,760시간 |
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모니터링 시스템 점검 효과 발생액 = 140,160시간 x (인당 평균임금 53,517,000 ÷ 209 ÷12) = 2,990,806,507원 |
수상내역
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서울시 2012년도 상반기 「희망서울 창의상」 창의실행 부문 우수상 수상(2011.7.22)
FAQ
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Q.실시간 모니터링 시스템의 도입배경은?
A. 답변내용
열차 정시운행에 가장 중요한 역할을 하는 관제 전력, 설비, 신호 등의 관제들이 별도의 공간에 따로 있었습니다. 장애는 한 부분에서 일어났지만 그 파급효과는 다른 분야까지 미쳤습니다. 예를 들어 선로기 장애가 발생할 경우 열차운행 지연으로 이어질 가능성이 많습니다. 다른 분야에서도 이를 인지하고 있어야 또 다른 장애를 예방할 수 있습니다. 그러나 기존에 업무처리에서는 이러한 점을 신속하게 처리하기가 힘들었습니다.
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Q.실시간 모니터링 시스템의 구성 및 모니터링 범위은?
A. 답변내용
실시간 모니터링은 5개 시스템, 7메뉴, 383화면으로 구성되어 있으며 5~8호선 열차운행현황 각 역사별 시설물 경보현황을 한 화면에서 실시간으로 파악할 수 있으며 각 역사 항목을 통하여 엘리베이터, 배기팬, 등 시설물 상태정보와 화재, 과전류 등 경보정보를 포함 약 4만여개의 시설물을 모니터링 할 수 있습니다.
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Q.실시간 모니터링 시스템의 도입성과는?
A. 답변내용
통합관제 감시시스템을 구축함으로써 원격 모니터링을 통한 실시간 시스템 감시, 집중감시를 통한 관제사의 신속한 상황 판단, 장애인지 및 조치를 할 수 있게 되었습니다. 또한 데이터 통계에 의한 추이분석으로 장애예측 및 통계분석을 통한 점검의 과학화로 장애예방이 가능하도록 하였습니다.
추진조직 및 연락처
- 해외도시협력담당관 / 02-2133-5264 / international@seoul.go.kr
- 서울연구원 글로벌미래연구센터 / 02-2149-1418 / ssunha@si.re.kr