一种基于三维物联网技术的地铁运维管理信息系统及方法技术方案

技术编号:19216112 阅读:75 留言:0更新日期:2018-10-20 06:51
本发明专利技术公开一种基于三维物联网技术的地铁运维管理信息系统及方法。本发明专利技术通过建立智慧管理信息系统架构基础,为地铁隧道运维管理提供辅助决策的依据,不断推进智慧地铁隧道的发展。这样可进一步加强结构和设备全寿命周期的管理,降低故障且提高管理水平。借助信息化力量支撑,以确保地铁运营过程的安全、稳定,最终提高服务质量,满足促进人们对地铁高质量服务的需要。

【技术实现步骤摘要】
一种基于三维物联网技术的地铁运维管理信息系统及方法
本专利技术涉及轨道交通
,具体而言,涉及一种基于三维物联网技术的地铁运维管理信息系统及方法。
技术介绍
随着城市轨道交通的飞速发展,地铁运营里程和设备将成倍增长,相应的隧道结构工程、设备维护数量及运行维护工作强度也在不断增长,如何科学、高效地进行日常运营维护,将成为一个很现实和急迫的问题。同时,地铁物业经济的发展,在地铁保护区范围内各类交通设施的穿越工程、地下基坑工程施工等大型工程每天都在发生变化,这些近接工程对周围土层或土体的变形和应力场的改变而导致对隧道结构产生巨大的影响。传统的大型工程管理方式不能够直观从整体层面及时了解大型工程施工情况,无法对地铁保护区范围内的环境变化状态进行历史回溯,对隧道安全状态的评估带来了极大的困难。目前,隧道运营各专业部门对工程结构巡检和设备运维主要还是依靠纸件图纸查看信息,日常检修手工填写纸质记录本,很多情况还必须依靠有经验的员工;信息分散且传递阻塞,难以实现各专业、各部门间即时数据共享和信息互通。现场土建结构和机电设备繁多且复杂,各专业设备之间关联度高,如何在现场迅速获取对象参数,及时查阅技术资料和检修记录,指引现场作业开展,规范和标准化检修作业流程,这都将是运营维护面临的巨大挑战。针对地铁保护区各类工程历史状态回溯、各类运维数据共享和分析以及综合管理维护困难的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术实施例中提供一种基于三维物联网技术的地铁运维管理信息系统及方法,以解决地铁保护区各类工程历史状态回溯、各类运维数据共享和分析以及综合管理维护困难的问题。为解决上述技术问题,本专利技术提供了一种基于三维物联网技术的地铁运维管理信息系统,其中,该系统包括:传感器、监控装置、通讯基站、服务器、应用平台;其中,所述传感器,与所述监控装置连接,用于获取监测数据,并将所述监测数据发送至所述监控装置;其中,所述传感器分为地上传感器和地下传感器,所述地上传感器获取的监测数据和所述地下传感器获取的监测数据均划分为多种类型;所述监控装置,通过所述通讯基站与所述服务器进行无线连接,用于将所述监测数据发送至所述服务器;所述服务器,用于根据单体化三维实景模型和所述监测数据,实现所述应用平台的可视化功能;其中,所述单体化三维实景模型与所述监测数据的类型相对应,所述单体化三维实景模型是通过三维激光扫描所述传感器的监测对象而搭建的模型。进一步地,所述地上传感器,分布在地铁线路地表结构及地铁保护区内;所述地下传感器,分布在地铁车站、线路的工程结构和设备设施上。进一步地,所述地上传感器的监测数据的类型至少包括以下之一:车场管理监测数据、地铁车站监测数据、地铁隧道监测数据;所述地下传感器的监测数据的类型至少包括以下之一:资产位置监测数据、基础数据、履历台账、地铁隧道沿线近接工程监测数据。进一步地,所述地铁车站监测数据的类型至少包括以下之一:风机状态监测数据、降雨量或排水量监测数据、独立式烟感监测数据、空气温湿度监测数据、电梯或扶梯状态监测数据、空气质量监测数据、人流量监测报警数据、中央空调监控数据、人体红外监测数据、人员定位数据、照明管理数据、资产定位管理数据、能耗管理平台数据;所述地铁隧道监测数据的类型至少包括以下之一:支护土压力监测数据、隧道收敛监测数据、预设范围内周边建筑物倾斜监测数据、地表沉降监测数据、土体垂直位移监测数据、隧道拱顶沉降监测数据、孔隙水压力监测数据、土体水平位移监测数据、围岩及支护状态监测数据;所述地铁隧道沿线近接工程监测数据的类型至少包括以下之一:基坑工程监测数据、勘探工程监测数据、边坡监测数据、物业工程监测数据。进一步地,所述地上传感器的监测数据按照监测信息图层进行管理形成全局视角,所述地下传感器的监测数据按照各运维专业进行管理,实现各专业数据共享、积累和协同应用。进一步地,所述监控装置包括采集存储模块和控制器模块,所述采集存储模块分别连接每个传感器,所述控制器模块分别与所述采集存储模块、所述通讯基站连接。进一步地,所述应用平台包括:三维实景可视化平台,该平台搭建有所述单体化三维实景模型;其中,所有单体化三维实景模型的监测数据实时关联,以实现所述单体化三维实景模型和所述传感器获取的监测数据之间的数据互查、双向检索定位。进一步地,所述地上传感器的监测数据和所述地下传感器的监测数据分别与所述三维实景单体化模型形成透明对应关系模式,以实现地上地下的联动关系来从地下随时知道地上状况。进一步地,所述三维实景可视化平台是基于3D可扩展三维语言与组件技术,将三维GIS、三维CAD、BIM、三维工厂、三维仿真模型进行转化,聚合形成统一3D实景可视化模型;所述单体化三维实景模型至少包含以下基本静态数据:基础数据、履历台账数据,所述单体化三维实景模型可持续更新三维数据与扩展不同类型的动态数据信息。进一步地,所述三维实景可视化平台至少包括:平台层、数据存储层、数据访问层、应用分析层、数据可视层,以实现运维数据管理、三维可视化显示、运维业务应用及成果发布共享功能。进一步地,所述服务器通过无线网络连接电脑终端、移动终端。进一步地,所述监控装置包括数据采集存储模块和控制器模块,所述采集存储模块分别连接每个所述传感器,所述控制器模块分别与所述采集存储模块、所述通讯基站连接。进一步地,所述传感器上安装有电子标签和定位模块,所述电子标签、所述定位模块均与所述采集存储模块连接;其中,所述电子标签是二维码电子标签或者RFID电子标签。进一步地,所述系统还包括:电子标签读写器,所述电子标签读写器的输入端与所述电子标签连接,所述电子标签读写器的输出端连接所述控制器模块。进一步地,所述监控装置分为:地上监控装置和地下监控装置;所述通讯基站分为:地上通讯基站和地下通讯基站;所述地上监控装置连接所述地上传感器,通过所述地上通讯基站与所述服务器连接;所述地下监控装置连接所述地下传感器,通过所述地下通讯基站与所述服务器连接。进一步地,所述服务器是本地服务器和/或云服务器。本专利技术提供了一种应用于上述地铁运维管理信息系统的地铁运维管理方法,其中,该方法包括:通过传感器获取监测对象的监测数据;其中,所述监测数据划分为多种类型;将所述监测数据发送至应用平台;其中,所述应用平台包括三维实景可视化平台,该三维实景可视化平台搭建有单体化三维实景模型;根据所述单体化三维实景模型和所述监测数据,对所述监测对象的当前状态进行展示;其中,所述单体化三维实景模型与所述监测数据的类型相对应。应用本专利技术的技术方案,通过推动现有地铁运维管理模式从人工化、二维化向智慧化、自动化、三维可视化发展,实现地铁隧道地下空间环境、地下人工建筑物、地质信息等的一体化管理、分析、应用,实现数据实时更新共享与分析来提高数据利用率,节约成本且能提高效率。结合地铁运维业务与监测数据流程,搭建综合智慧运维管理的信息框架,可集成多源物联网数据的存储、提取与管理,实现隧道地下复杂环境中对象与过程的表达、分析与可视化,并提供一定程度的空间分析、数据挖掘技术,支持智慧运维过程中可能出现的决策研究。通过建立智慧管理信息系统架构基础,为地铁隧道运维管理提供辅助决策的依据,不断推进智慧地铁隧道的发展。这样可进一步加强结构和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于三维物联网技术的地铁运维管理信息系统,其特征在于,所述系统包括:传感器、监控装置、通讯基站、服务器、应用平台;其中,所述传感器,与所述监控装置连接,用于获取监测数据,并将所述监测数据发送至所述监控装置;其中,所述传感器分为地上传感器和地下传感器,所述地上传感器获取的监测数据和所述地下传感器获取的监测数据均划分为多种类型;所述监控装置,通过所述通讯基站与所述服务器进行无线连接,用于将所述监测数据发送至所述服务器;所述服务器,用于根据单体化三维实景模型和所述监测数据,实现所述应用平台的可视化功能;其中,所述单体化三维实景模型与所述监测数据的类型相对应,所述单体化三维实景模型是通过三维激光扫描所述传感器的监测对象而搭建的模型。

【技术特征摘要】
1.一种基于三维物联网技术的地铁运维管理信息系统,其特征在于,所述系统包括:传感器、监控装置、通讯基站、服务器、应用平台;其中,所述传感器,与所述监控装置连接,用于获取监测数据,并将所述监测数据发送至所述监控装置;其中,所述传感器分为地上传感器和地下传感器,所述地上传感器获取的监测数据和所述地下传感器获取的监测数据均划分为多种类型;所述监控装置,通过所述通讯基站与所述服务器进行无线连接,用于将所述监测数据发送至所述服务器;所述服务器,用于根据单体化三维实景模型和所述监测数据,实现所述应用平台的可视化功能;其中,所述单体化三维实景模型与所述监测数据的类型相对应,所述单体化三维实景模型是通过三维激光扫描所述传感器的监测对象而搭建的模型。2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述地上传感器,分布在地铁线路地表结构及地铁保护区内;所述地下传感器,分布在地铁车站、线路的工程结构和设备设施上。3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述地上传感器的监测数据的类型至少包括以下之一:车场管理监测数据、地铁车站监测数据、地铁隧道监测数据;所述地下传感器的监测数据的类型至少包括以下之一:资产位置监测数据、基础数据、履历台账、地铁隧道沿线近接工程监测数据。4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述地铁车站监测数据的类型至少包括以下之一:风机状态监测数据、降雨量或排水量监测数据、独立式烟感监测数据、空气温湿度监测数据、电梯或扶梯状态监测数据、空气质量监测数据、人流量监测报警数据、中央空调监控数据、人体红外监测数据、人员定位数据、照明管理数据、资产定位管理数据、能耗管理平台数据;所述地铁隧道监测数据的类型至少包括以下之一:支护土压力监测数据、隧道收敛监测数据、预设范围内周边建筑物倾斜监测数据、地表沉降监测数据、土体垂直位移监测数据、隧道拱顶沉降监测数据、孔隙水压力监测数据、土体水平位移监测数据、围岩及支护状态监测数据;所述地铁隧道沿线近接工程监测数据的类型至少包括以下之一:基坑工程监测数据、勘探工程监测数据、边坡监测数据、物业工程监测数据。5.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述地上传感器的监测数据按照监测信息图层进行管理形成全局视角,所述地下传感器的监测数据按照各运维专业进行管理,实现各专业数据共享、积累和协同应用。6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述监控装置包括采集存储模块和控制器模块,所述采集存储模块分别连接每个传感器,所述控制器模块分别与所述采集存储模块、所述通讯基站连接。7.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述应用平台包括:三维实景可视化平台,该平台搭建有所述单体化三维实景模型;其中,所有单体化三维实景模型的监测数据实时...

【专利技术属性】
技术研发人员:汪俊易程鲁德宁
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:江苏,32

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1