綜合管廊將電力、通信、燃?xì)?、給排水等各種管線集于一體，有利于解決城市“拉鏈路”和空中“蜘蛛網(wǎng)”等問(wèn)題，節(jié)約寶貴的土地資源，是保障城市運(yùn)行的重要基礎(chǔ)設(shè)施和“生命線”。

為保障城市地下綜合管廊的安全、經(jīng)濟(jì)和高效運(yùn)行,針對(duì)系統(tǒng)集成、設(shè)備接口和數(shù)據(jù)兼容等問(wèn)題,設(shè)計(jì)綜合管廊統(tǒng)一管理業(yè)務(wù)集成平臺(tái)。包括綜合管廊統(tǒng)一管理平臺(tái)的架構(gòu)和接口設(shè)計(jì)、業(yè)務(wù)基礎(chǔ)平臺(tái)組件構(gòu)成和在線巡檢技術(shù)、BIM和GIS可視化技術(shù)等。平臺(tái)可對(duì)系統(tǒng)感知到的管廊內(nèi)部數(shù)據(jù)進(jìn)行融合、分析和處理,并借助平臺(tái)內(nèi)各業(yè)務(wù)模塊的集成設(shè)計(jì),為各項(xiàng)管理工作提供一體化的智能解決方案。

綜合管廊是將各種用途的市政管線匯集到一個(gè)專用的地下隧道空間建設(shè)和安裝業(yè)務(wù)監(jiān)控和管理系統(tǒng)。綜合管廊附屬設(shè)施中的應(yīng)用子系統(tǒng)繁多，管廊的安全運(yùn)行與監(jiān)控管理需要保證各個(gè)子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)一致。因此，要建立一個(gè)靈活并且能快速響應(yīng)的統(tǒng)一管理系統(tǒng)架構(gòu)，該架構(gòu)既可包容現(xiàn)有的應(yīng)用，又能滿足未來(lái)新的應(yīng)用和業(yè)務(wù)需求，實(shí)現(xiàn)各個(gè)子系統(tǒng)信息的高度集成。這就要求管廊主體、附屬設(shè)施及高壓電纜、燃?xì)?、熱力、給水、排水、通信等入廊管線與人之間實(shí)現(xiàn)信息的互聯(lián)互通。

一個(gè)城市地下綜合管廊統(tǒng)一管理平臺(tái)，可保證及時(shí)監(jiān)測(cè)管廊內(nèi)的消防、溫度、有毒氣體、氧氣含量等環(huán)境數(shù)據(jù)，并將信息傳遞至監(jiān)控中心，對(duì)管廊內(nèi)的機(jī)械風(fēng)機(jī)、排水泵、供電設(shè)備、消防設(shè)施進(jìn)行監(jiān)測(cè)與監(jiān)控。為實(shí)現(xiàn)對(duì)綜合管廊的環(huán)境參數(shù)、設(shè)備狀況、人員安全和運(yùn)行維護(hù)的統(tǒng)一監(jiān)控和統(tǒng)一管理。運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、GIS+BIM、云計(jì)算等新技術(shù)，設(shè)計(jì)一種城市地下綜合管廊統(tǒng)一管理業(yè)務(wù)集成平臺(tái)，可滿足管廊管理各種子系統(tǒng)的業(yè)務(wù)集成和數(shù)據(jù)融合。

綜合管廊統(tǒng)一管理業(yè)務(wù)集成平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)總體上采用SOA的模型體系，按多層模式組織各種服務(wù)和應(yīng)用。體系的特點(diǎn)是松散耦合、兼容性強(qiáng)，便于復(fù)用和系統(tǒng)擴(kuò)容與擴(kuò)展。為更方便地對(duì)各種服務(wù)進(jìn)行靈活配置，完成各種業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)交換，平臺(tái)采用服務(wù)總線的形式，將封裝的WEB Service注冊(cè)到企業(yè)總線上，這樣就實(shí)現(xiàn)了所有業(yè)務(wù)流程的統(tǒng)一管理和各個(gè)子系統(tǒng)的業(yè)務(wù)集成。利用系統(tǒng)的用戶管理權(quán)限平臺(tái)，可完成各個(gè)業(yè)務(wù)子系統(tǒng)的統(tǒng)一登錄和安全認(rèn)證。

綜合管廊統(tǒng)一管理業(yè)務(wù)集成平臺(tái)主要有六大集成功能。

1、用戶界面集成。用戶界面集成可使用戶不需要反復(fù)在多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)之間進(jìn)行界面切換，提高操作的便捷性。

2、業(yè)務(wù)流程集成。通過(guò)SOA架構(gòu)，將各個(gè)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程集成于同一平臺(tái)，可方便地進(jìn)行信息流程擴(kuò)展和重組，提高系統(tǒng)的靈活性，降低系統(tǒng)的使用及維護(hù)成本。

3、應(yīng)用集成。通過(guò)SOA架構(gòu)將各應(yīng)用子系統(tǒng)功能進(jìn)行封裝，通過(guò)同一標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù)交換和面向服務(wù)的系統(tǒng)調(diào)用等實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的集成，提高多應(yīng)用子系統(tǒng)之間的信息共享及信息交互能力。

4、數(shù)據(jù)集成。通過(guò)SOA架構(gòu)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)標(biāo)注和數(shù)據(jù)交換的集成，進(jìn)行基礎(chǔ)代碼、元數(shù)據(jù)、公共數(shù)據(jù)對(duì)象等的標(biāo)準(zhǔn)化定義，完成數(shù)據(jù)共享交換平臺(tái)對(duì)各類應(yīng)用子系統(tǒng)的統(tǒng)一支撐。

5、管理集成。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)設(shè)備、系統(tǒng)軟件等的統(tǒng)一配置、統(tǒng)一維護(hù)和更新，完成對(duì)各個(gè)業(yè)務(wù)子系統(tǒng)的集成管理。

6、安全認(rèn)證集成。為各個(gè)子系統(tǒng)的用戶安全登錄和管理建立統(tǒng)一的用戶權(quán)限管理機(jī)制，實(shí)行統(tǒng)一授權(quán)管理、規(guī)范身份認(rèn)證、保障用戶安全。

一般的綜合管廊監(jiān)測(cè)與監(jiān)控系統(tǒng)，各種廠商設(shè)備采用的接口協(xié)議不盡相同。如果不對(duì)接口協(xié)議進(jìn)行統(tǒng)一，會(huì)造成接口協(xié)議數(shù)量眾多，平臺(tái)數(shù)據(jù)對(duì)接非常困難。因此，平臺(tái)要開(kāi)發(fā)相應(yīng)的組態(tài)軟件來(lái)兼容各種數(shù)據(jù)格式，還要完成不同數(shù)據(jù)格式之間的相互轉(zhuǎn)化，這樣就會(huì)造成平臺(tái)的兼容性及處理效率降低。平臺(tái)采用標(biāo)準(zhǔn)化的開(kāi)放接口和兼容協(xié)議，與各個(gè)業(yè)務(wù)子系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接，包括多種通信接口的傳輸協(xié)議的轉(zhuǎn)換等。其中多源數(shù)據(jù)的接入有兩種實(shí)現(xiàn)方式：

1、通過(guò)設(shè)置防火墻和軟件接口等設(shè)備，利用原系統(tǒng)的Modbus和OPC等協(xié)議接口的輸入輸出功能，實(shí)現(xiàn)與原管廊設(shè)備安全防范系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)等的信息接口對(duì)接。

2、為獲取管廊本體及附屬設(shè)施的液位、壓力、溫度等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，可通過(guò)設(shè)置串口服務(wù)器的方式，與DCS和PLC提供的RS232/485接口進(jìn)行對(duì)接，由融合控制主機(jī)統(tǒng)一接收串口服務(wù)器送來(lái)的監(jiān)測(cè)與監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，控制主機(jī)再匯總，傳給平臺(tái)，也可通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)接入的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。綜合管廊環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口對(duì)接特性。

綜合管廊業(yè)務(wù)基礎(chǔ)平臺(tái)和在線巡檢管理系統(tǒng)為保證平臺(tái)的高效運(yùn)行和數(shù)據(jù)處理的迅速準(zhǔn)確，同時(shí)緊密結(jié)合各個(gè)業(yè)務(wù)管理子系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用，如巡檢指揮、安全運(yùn)行、日常維護(hù)、應(yīng)急處理等，平臺(tái)在數(shù)據(jù)采集和系統(tǒng)設(shè)計(jì)上主要通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示和視頻展示的方式，提供和呈現(xiàn)管廊內(nèi)各個(gè)管線位置的設(shè)備運(yùn)行狀況參數(shù)和環(huán)境狀況參數(shù)。

業(yè)務(wù)基礎(chǔ)平臺(tái)包括多個(gè)軟件應(yīng)用子系統(tǒng)，如果每個(gè)子系統(tǒng)都是獨(dú)立的設(shè)計(jì)和架構(gòu)，則系統(tǒng)的整體性和兼容性必然存在問(wèn)題。從專項(xiàng)應(yīng)用角度而言，雖然各個(gè)應(yīng)用子系統(tǒng)是相對(duì)獨(dú)立的，但從整體角度而言，還是屬于同一個(gè)管理中心平臺(tái)，所以必須在基礎(chǔ)的業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)和架構(gòu)上進(jìn)行統(tǒng)一的設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)公用的業(yè)務(wù)基礎(chǔ)平臺(tái)，在業(yè)務(wù)基礎(chǔ)平臺(tái)上再搭建和開(kāi)發(fā)相應(yīng)的專項(xiàng)應(yīng)用系統(tǒng)，從而保證整個(gè)平臺(tái)的統(tǒng)一性和完整性。為向各個(gè)業(yè)務(wù)應(yīng)用提供基本的框架支撐，業(yè)務(wù)基礎(chǔ)平臺(tái)提供組件化的開(kāi)發(fā)部署模型，運(yùn)用軟件構(gòu)件的復(fù)用技術(shù)。業(yè)務(wù)基礎(chǔ)平臺(tái)可提供工作流引擎、數(shù)據(jù)的建模、報(bào)表引擎、數(shù)據(jù)編碼元、權(quán)限管理、配置管理及性能管理等，同時(shí)兼顧系統(tǒng)的靈活性、實(shí)用性、先進(jìn)性和可升級(jí)性，減少系統(tǒng)開(kāi)發(fā)成本。

為解決傳統(tǒng)管廊巡檢系統(tǒng)功能單一、實(shí)時(shí)性差、通信聯(lián)絡(luò)不便、業(yè)務(wù)流程分散的問(wèn)題，定制開(kāi)發(fā)了在線巡檢管理系統(tǒng)及對(duì)應(yīng)的App。在線巡檢管理系統(tǒng)是利用軟交換、WiFi無(wú)線通信技術(shù)、NFC技術(shù)、在線流程管理技術(shù)開(kāi)發(fā)的專門用于綜合管廊管理的多媒體巡查巡更管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由無(wú)線語(yǔ)音通信、可視化閉環(huán)巡檢管理、人員實(shí)時(shí)定位三大功能模塊組成，將巡更、維檢、人員管理、績(jī)效考核融為一體，提高管廊運(yùn)維管理效率，降低運(yùn)維成本，提升安全保障。

綜合管廊在線巡檢管理系統(tǒng)基于工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)，主要由數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、數(shù)據(jù)分析服務(wù)器、業(yè)務(wù)操作臺(tái)（人員定位、無(wú)線通信、可視化巡更）、AC控制器、無(wú)線AP、智能手機(jī)、標(biāo)識(shí)卡等設(shè)備組成。

數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器可實(shí)現(xiàn)各種異構(gòu)數(shù)據(jù)和信息的匯聚和集中存儲(chǔ)，為各種業(yè)務(wù)及大數(shù)據(jù)分析提供數(shù)據(jù)源；數(shù)據(jù)分析服務(wù)器可對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行融合分析，根據(jù)邏輯關(guān)系樹(shù)挖掘數(shù)據(jù)深層次信息，分析其內(nèi)在關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)警，為災(zāi)害超前控制提供判決手段；業(yè)務(wù)工作站可提供子系統(tǒng)人機(jī)界面，通過(guò)人工或自動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)各類子系統(tǒng)的業(yè)務(wù)操作和流程傳遞；AC控制器可實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線AP的集中控制和統(tǒng)一管理，如下發(fā)配置、修改相關(guān)配置參數(shù)、射頻智能管理、接入安全控制等，并上傳手機(jī)在AP上的聯(lián)系信息，實(shí)現(xiàn)手機(jī)定位；無(wú)線AP可實(shí)現(xiàn)WiFi無(wú)線信號(hào)覆蓋，為智能手機(jī)提供通話、數(shù)據(jù)傳輸所需的無(wú)線傳輸通道；智能手機(jī)配備給管廊巡查管理人員，可實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通話、位置定位、巡更打卡等各類終端功能，可配合不同的App軟件實(shí)現(xiàn)應(yīng)用擴(kuò)展；標(biāo)識(shí)卡具有全球唯一ID碼，用于標(biāo)注地點(diǎn)、設(shè)備，通過(guò)專用智能手機(jī)可讀取卡內(nèi)信息，并支持雙向讀寫，標(biāo)識(shí)卡采用無(wú)源設(shè)計(jì)，具有壽命長(zhǎng)、免維護(hù)的特點(diǎn)。

GIS技術(shù)是一種為地理研究、地理決策和信息服務(wù)提供的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)，又稱地理信息系統(tǒng)。它采用地理模型的研究方法，以地理空間為依托，可實(shí)時(shí)提供多種空間和不同動(dòng)態(tài)的地理信息。BIM技術(shù)應(yīng)用于一些微觀領(lǐng)域中的建筑設(shè)計(jì)，連接建筑主體不同建設(shè)階段的過(guò)程數(shù)據(jù)和有效資源。BIM核心模塊是單體精細(xì)化模型，包括最后竣工階段和竣工后日常的運(yùn)維管理過(guò)程，管理和監(jiān)督的信息具有完備性、關(guān)聯(lián)性、一致性、可視化、協(xié)調(diào)性和可模擬等特點(diǎn)。BIM模型對(duì)于三維GIS地理信息而言是一個(gè)重要的數(shù)據(jù)資源，可實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑構(gòu)件的精細(xì)化管理，使地理信息從宏觀轉(zhuǎn)向微觀。GIS地理信息側(cè)重于宏觀的地理環(huán)境信息的分析，具有靈活處理各種復(fù)雜地理數(shù)據(jù)的能力，從而可完成室內(nèi)與室外一體化的管理。三維GIS地理信息系統(tǒng)可為BIM提供決策支持，并可根據(jù)周邊的宏觀地理信息，提供各種空間的分析、空間的查詢等三維GIS功能。BIM與GIS相結(jié)合，能更有效地提升運(yùn)維管理平臺(tái)的智能性。

平臺(tái)設(shè)置單獨(dú)的GIS+BIM模塊，依據(jù)CAD圖紙、勘察資料及設(shè)計(jì)圖紙建模，將模型及相關(guān)信息導(dǎo)入GIS+BIM模塊，聯(lián)動(dòng)運(yùn)維管理平臺(tái)應(yīng)用。BIM技術(shù)主要為平臺(tái)提供綜合管廊完整的工程施工信息和3D幾何信息，包括管廊主體、投料口、通風(fēng)口、出線口等特殊節(jié)點(diǎn)，以及機(jī)電設(shè)備和控制設(shè)備等，管廊內(nèi)設(shè)備與附屬設(shè)施之間的拓?fù)潢P(guān)系還包括監(jiān)控設(shè)備提供的管廊內(nèi)環(huán)境和設(shè)備運(yùn)行信息等。GIS技術(shù)可使平臺(tái)更宏觀地呈現(xiàn)管廊的結(jié)構(gòu)、形狀、走向、長(zhǎng)度和類型等，能賦予綜合管廊所有結(jié)構(gòu)和設(shè)備準(zhǔn)確的地理信息屬性。GIS技術(shù)還能更全面地展示管廊沿線周邊的交通、地質(zhì)、公共資源儲(chǔ)備情況，為管廊安全管理和應(yīng)急救援工作提供輔助決策。平臺(tái)將BIM呈現(xiàn)的管廊屬性賦予GIS，在三維可視化環(huán)境中提供一種身臨其境的現(xiàn)場(chǎng)感，增強(qiáng)管廊業(yè)務(wù)人員對(duì)管廊地理空間的認(rèn)知能力。平臺(tái)將GIS的準(zhǔn)確地理信息賦予BIM技術(shù)，可為模型提供真實(shí)的地理位置信息屬性，保證平臺(tái)空間數(shù)據(jù)、空間信息服務(wù)的準(zhǔn)確性。

在GIS與BIM結(jié)合的模型中，平臺(tái)可同步顯示氧氣、溫濕度、可燃?xì)怏w等環(huán)境狀態(tài)信息和排風(fēng)機(jī)、照明、排水泵等設(shè)備的狀態(tài)信息，還可同步顯示廣播、電話等通訊設(shè)備的狀態(tài)信息、滅火器等消防設(shè)備的信息，以監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)和所有設(shè)備的位置信息等。此外，平臺(tái)對(duì)于人員的跟蹤定位主要通過(guò)GIS與BIM結(jié)合的模型與攝像頭跟蹤完成三維顯示，巡檢人員攜帶通訊設(shè)備進(jìn)入管廊后，通過(guò)無(wú)線定位系統(tǒng)，平臺(tái)會(huì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)到人員的位置并對(duì)其跟蹤，發(fā)生告警時(shí)，平臺(tái)會(huì)聯(lián)動(dòng)調(diào)取周圍的監(jiān)控。

在日常巡檢流程中，在GIS與BIM結(jié)合的模型中可直觀地看到不同管廊、不同分區(qū)、不同設(shè)備的具體位置及其狀態(tài)信息，通過(guò)無(wú)線定位技術(shù)設(shè)定巡檢軌跡和監(jiān)控巡檢人員軌跡。在應(yīng)急指揮過(guò)程中，還可對(duì)GIS進(jìn)行圖層化的管理，查看應(yīng)急物資、應(yīng)急設(shè)施、設(shè)備等的位置，協(xié)助制定相應(yīng)的應(yīng)急逃生路線。同時(shí)可通過(guò)與廣播、電話和攝像頭等設(shè)備的聯(lián)動(dòng)，指揮人員快速撤離。

綜合管廊統(tǒng)一管理業(yè)務(wù)集成平臺(tái)集成了環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和氣體報(bào)警系統(tǒng)等子系統(tǒng)。各個(gè)子系統(tǒng)的業(yè)務(wù)集成可實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理、聯(lián)動(dòng)控制及數(shù)據(jù)共享。平臺(tái)可采集各個(gè)子系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、環(huán)境狀態(tài)參數(shù)、報(bào)警參數(shù)、人員信息、維護(hù)數(shù)據(jù)、安全數(shù)據(jù)等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)挖掘，為管理者提供決策和執(zhí)行依據(jù)，如對(duì)溫濕度傳感器、光纖感溫探測(cè)器采集的長(zhǎng)期數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可預(yù)測(cè)不同季節(jié)、不同月份和不同工況的環(huán)境變化等。

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