综合管廊运维系统的制作方法

本实用新型涉及监控技术，具体的讲是一种综合管廊运维系统。

背景技术：

城市地下管线作为城市的“生命线”，是城市公共设施的重要组成部分，为城市各个系统输送着“养料”。地下管线一旦失控，将会造成巨大的生命财产损失，严重影响城市运营。地下直埋管线更是事故频发，并且造成“马路拉链”现象长期得不到解决，严重制约了城市的现代化建设，影响了市民的正常生活。

通过修建地下综合管廊，把各种管线纳入到管廊内进行敷设，同时按照规范要求，设置消防、通风、排水、供配电、照明、监控与报警(设备与环境监控、安防、通信、火灾报警等等附属设施)，为管廊本体、入廊管线、廊内人员等提供了基本的运营及安全保障。但是，现有技术的综合管廊管控平台，还是侧重于监控，没有实现真正意义上的综合监控，没有综合管廊的运维管理功能。

现有技术的综合管廊管控平台只是实现管廊环境和设备监控、安防、通讯系统等基础监控，系统之间互相独立，不能实现不同系统的综合监控和设备联动。

技术实现要素：

为实现管廊状况的综合监控，本实用新型实施例提供了一种综合管廊运维系统，所述的系统包括：数据采集装置、数据传输装置、平台装置以及服务应用装置，所述的数据采集装置通过数据传输装置连接到平台装置，所述平台装置与所述服务应用装置相连接；其中，

所述的数据采集装置采集管廊内的监控运维数据，通过数据传输装置传输至平台装置，平台装置将所述的监控运维数据传输至外部系统，并将接收到的外部系统根据所述监控运维数据生成的运维处理结果发送至服务应用装置，所述服务应用装置显示所述运维处理结果。

本实用新型实施例中，所述的平台装置连接到云服务器，以将所述的监控运维数据传输至云服务器，并接收云服务器根据所述监控运维数据生成的运维处理结果。

本实用新型实施例中，所述的平台装置连接到云存储器，以将所述监控运维数据和/或运维处理结果存储至云存储器。

本实用新型实施例中，所述的数据传输装置包括：现场总线、无线传输装置以及光纤网络。

本实用新型实施例中，所述的服务应用装置包括：vr装置。

本实用新型实施例中，所述的服务应用装置包括：所述数据采集装置包括：环境设备监控装置、安防装置、通信装置以及管线监测装置。

本实用新型实施例中，所述的环境设备监控装置包括：供配电信息采集装置、排水信息采集装置、通风状态采集装置。

本实用新型实施例中，所述的安防装置包括:视频监控装置、报警器、电子巡更装置、人员定位装置、出入口开关信号采集装置。

本实用新型实施例中，所述的管线监测装置包括：电力信息采集装置、燃气信号采集装置以及供水管线信号采集装置。

本实用新型提供一套真正意义的综合管廊智慧管控平台，保障管廊运营维护的安全、经济、便捷、高效。本实用新型的各采集装置是基于物联网、bim、gis等技术搭建基于全生命周期数据传导的综合管控平台，实现管廊运维状态的一体化的分析决策和综合管控，构建完善实用的管廊运维功能和体系，打造管理可视化、维检自动化、应急智能化、数据标准化、分析全局化、管控精准化的管廊。

为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种综合管廊运维系统的框图；

图2为本实用新型实施例中提供的综合管廊运维系统的总体架构图；

图3为本实施例提供的综合管廊运维系统功能示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

现有技术的综合管廊管控平台，没有实现真正意义上的综合监控，没有综合管廊的运维管理功能，有必要建立一套真正意义的综合管廊智慧管控平台，保障管廊运营维护的安全、经济、便捷、高效。

本实用新型基于物联网、bim、gis等技术搭建综合管控平台，实现一体化的分析决策和综合管控，构建完善实用的管廊运维功能和体系，打造管理可视化、维检自动化、应急智能化、数据标准化、分析全局化、管控精准化的管廊。

如图1所示，本实用新型提供的一种综合管廊运维系统，包括：数据采集装置101、数据传输装置102、平台装置103以及服务应用装置104，数据采集装置101通过数据传输装置102连接到平台装置103，平台装置103与服务应用装置104相连接；其中，

数据采集装置101采集管廊内的监控运维数据，通过数据传输装置102传输至平台装置103，平台装置103将监控运维数据传输至外部系统，并将接收到的外部系统根据监控运维数据生成的运维处理结果发送至服务应用装置104，服务应用装置104显示所述运维处理结果。

智慧化已经成为衡量综合管廊现代化水平的一个重要标准，更是提高综合管廊运维效率的重要手段。智慧管控平台的服务对象是管廊(管廊、管线和廊内人员)，要保障管廊的安全。智慧管廊系统的服务对象是管廊运维公司、管线公司、政府和相关职能部门，保证管廊运维的便捷、高效和经济。

本实用新型实施例提供一种基于物联网、bim、gis等技术搭建综合管控平台，实现真正意义的智慧管廊。

如图2所示，为本实用新型实施例中提供的综合管廊运维系统的总体架构图。本实施例提供的智慧管廊平台的总体架构自下而上要包括：智能感知层、网络传输层、支撑平台层、服务应用层，即本实施例中，智能感知层作为前述的数据采集装置，实现管廊监控运维数据的采集；网络传输层实现前述的数据传输装置的功能，实现管廊监控运维数据的传输，支撑平台层即为本实施例中的平台装置，实现本系统与外部处理装置的交互，服务应用层实现本实用新型的综合管廊运维系统中的服务应用装置，显示运维处理结果，并提供与监控人员的交互，实现系统的运维监控。该本实施例的系统包括：环境与设备监控系统、安全防范系统、通信系统、火灾自动报警系统、地理信息系统、运维管理等在内的多个功能模块。

1)智能感知层：是平台体系架构的基础，实现对控制对象(管廊、管线和廊内人员)的数据感知、智能控制，并通过执行设备的动作，实现对控制对象的闭环智能控制，保证控制对象的安全。

2)网络传输层：本实施例的网络传输层包括：现场总线、无线传输装置、光纤网络，通过现场总线、无线、光纤组成的网络传输层，实现感知数据的传输。

3)支撑平台层：本实施例的支撑平台层，提供与外部装置进行通信的接口，连接到云服务器，以将前述的监控运维数据传输至云服务器，并接收云服务器根据监控运维数据生成的运维处理结果。和/或，支撑平台层连接到云存储器，以将监控运维数据和/或运维处理结果存储至云存储器。

本实用新型一实施例中，通过与外部搭建的私有云计算和综合管廊智慧管控平台，实现数据采集、数据处理、数据存储、数据分析，实行对管廊的实时控制、精确管理和科学决策。数据要包括空间、环境、设备、人员、管理等子系统的所有数据，采用外部设备的bim技术实现管廊数据从规划、设计、施工和运营的全生命周期数据传导。

4)服务应用层，将平台层的处理结果通过预设设备展示给管理、运维人员，同时提供人机操作接口。依托外部装置的地理信息系统和bim，建设二、三维与全景融合的监测系统，通过vr装置、ar装置实现二维平面图、三维动态模型和全景环境相辅相成的环境监测信息、设备运行状态、安全防范与报警信息实时显示展示系统。

另外，对本实施例涉及的名词解释如下：

bim：建筑信息化模型，包含建筑全生命周期或部分阶段的几何信息及非几何信息的数字化模型。建筑信息模型以数据对象的形式组织和表现建筑及其组成部分，并具备数据共享、传递和协同的功能。

vr：虚拟现实技术，也称灵境技术或人工环境。采用以计算机技术为核心的现代科技手段和特殊输入、输出设备模拟产生的逼真的虚拟世界。在这个虚拟世界中，用户可以像在自然世界中一样沉浸其中，通过自由、主动的交互得到身临其境的感受。用户可以通过视觉、听觉、触觉、嗅觉等多通道感官功能看到、听到、摸到、闻到如同现实世界一样真实的场景。

ar，增强现实技术，指一种实时计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3d模型的技术，其目标是在屏幕上把虚拟世界与现实世界叠加并进行互动。

本实施例中，数据采集装置包括：环境设备监控装置、安防装置、通信装置以及管线监测装置。

其中，环境设备监控装置包括：供配电信息采集装置、排水信息采集装置、通风状态采集装置。本实用新型一实施例中，通过plc控制器实现环境设备监控装置的功能，采集管廊的环境与设备监控系统的相连接，

安防装置包括：视频监控装置、报警器、电子巡更装置、人员定位装置、出入口开关信号采集通风(工作模式、运行状态、故障)、排水(工作模式、运行状态、故障)、照明(工作模式、运行状态)、供配电(电压、电流、电耗、故障)等数据。综合管廊运维管理系统通过plc控制器输出启动、停止控制指令进行远程设备控制。

本实施例的智慧管廊系统满足管廊运营公司的使用需求外，还实现和政府、管线公司和相关职能部门信息共享和信息自动上报。即本实用新型的管线监测装置包括：电力信息采集装置、燃气信号采集装置以及供水管线信号采集装置。通过电力信息采集装置、燃气信号采集装置以及供水管线信号采集装置实现电力管线、燃气管线以及供水管线信号的采集。

本实施例的综合管廊智慧管控平台软件采用客户/服务器(c/s)和浏览器/服务器(b/s)相结合的应用体系结构。如图3所示，为本实施例提供的综合管廊运维系统实现功能的示意图，具备综合监控、入廊管理、维护管理、运营管理、应急管理、系统管理、培训演练、大数据分析等功能。

本实用新型的综合管廊运维系统，提供与外部云计算服务器、云存储器、移动终端、vr设备、ar设备及等多个交互接口，从而实现如下功能：

1)云计算和大数据的应用；

综合管廊智慧管控平台利用外部的云计算、大数据分析等技术，结合专家模型，实现设备故障分析、能耗分析、管线管网分析、事故预判分析、人脸识别分析等功能，提高管廊运维管理水平，实现管廊真正的智慧化管控。

2)多系统数据融合和联动；

智慧管廊系统将视频监控、入侵报警、井盖监控、火灾报警、环境和设备监测等不同的系统进行数据融合，从而避免数据孤岛，实现不同系统之间的设备联动。

3)移动终端应用；

智慧管廊系统采用智能手机和pad，在管廊巡检、维修中进行数据的查看、数据录入和流程选择等。巡检人员巡根据巡检计划对综合管廊内的管道、线缆、设备等进行巡检，巡检人员通过手持终端将巡检中发现的异常情实时上报到系统中，系统根据上报异常情况，生成工单转派到相应的部门进行维修。

4)vr、ar技术应用；

智慧管廊系统采用vr技术实现管廊的浏览、漫游、运维模拟和应急演练等。地下综合管廊内巡检人员可通过智能眼镜，实时记录现场情况和检修情况，指挥中心实时查看现场情况以及存储整个巡检过程。若遇到复杂情况，巡检人员和指挥人员通过智能眼镜进行会诊，实时办公，快速有效的解决问题，提高工作效率。

5)机器人巡检；

在参观段，采用机器人进行智能巡检。机器人巡检采用轨道移动方式，搭载高清摄像机及红外热成像仪，实现隧道实时监控与红外热成像诊断；集成有害气体、烟雾、光照度、温湿度等传感器以及定位装置系统，使用户实时掌控管廊环境信息，并通过指挥调度中心实现对巡检机器人的控制。

6)智慧管廊一张图；

系统基于空间可视化等技术，集合二维地理信息、三维建模、卫星影像、室内地图等，以“一张图”模式以组件的方式向上层应用提供可视化的基于位置的服务，可直观的展示综合管廊整体情况、预警告警位置及报警状态、以及查看对应地面上的情况。支持二维地图和管廊内部结构图的综合展示，满足大范围地下综合管廊的监控和管理的需要，具有丰富的地图展示效果。

本实施例提供的系统主要接口信息如表1所示。

表1

其中，上述表1中的火灾报警系统和本实施例公开的综合管廊运维管理系统之间通过网闸隔离。

本实用新型深入结合运维需求、人员和设备的安全需求，利用物联网、云计算、数据挖掘及数学模型等新兴技术，充分考虑各系统的数据的融合，提供未来智慧城市管控平台与管网平台的数据接口，实现一体化监控、分析、决策，提供了设备维护管控分析平台，提供了报警预警、事故应急管理，提供了三维可视化监控，实现管廊管理从传统的平面信息管理模式到立体化、物联化、智能化的变革。

外部设备将规划、设计、施工等阶段的bim数据传导到智慧管控平台，为综合管廊运维管理的提供支撑。

将环境和设备监控、安防、通讯系统、火灾报警等系统的数据进行汇聚，采用三维gis技术实现数据综合监控和跨系统设备联动。gis：地理信息系统，一种信息技术，是在计算机硬、软件的支持下，以地理空间数据库(geospatialdatabase)为基础，以具有空间内涵的地理数据为处理对象，运用系统工程和信息科学的理论，采集、存储、显示、处理、分析、输出地理信息的计算机系统。

通过平台接口与利用外部私有云技术，对管廊平台服务器进行虚拟化、分布式存储、统一管理等。云管理平台来实现对软硬件资源的整合和管理，包括对整个平台运行性能进行实时监控和日志报告等功能；同时实现用户交互接口，用户通过认证可以很方便地登录到云平台，申请各种硬件资源和中间件资源，以及启动、停止自己的虚拟机。统一的云管理平台打破了业务应用对资源的独占方式，实现硬件资源和软件资源的统一认证、统一管理、统一分配、统一部署、统一监控和统一备份。

云管理平台通过与外部设备的接口，还可以对服务器状态(温度，设备运行状态等)进行监控。利用外部设备大数据分析等技术，结合专家模型，实现管廊设备故障分析、能耗分析、管线管网分析、事故预判分析、人脸识别分析等功能。

采用移动pda、ar设备以及机器人进行管廊智能巡检。采用vr技术实现管廊的浏览、漫游、运维模拟和应急演练等。

本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。