一种管廊系统的综合智能监控方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种管廊系统的综合智能监控方法及系统，建立管廊线GIS模型和分区BIM模型的数据结构，将地下管廊内部的各个监测设备和传感器等按分区分组后，对分区后的设备进行数据信息采集，并根据空间位置关系将采集到的数据信息进行对空间位置关系的数据扩展整合，基于孪生数字化可视技术构建数字孪生模型，实现数字孪生体与物理实体之间的数据镜像与信息交互；并基于数字孪生模型和实时采集的设备运行数据对设备进行计算，对设备进行智能监控，本发明专利技术通过数字孪生场景，能够提前发现问题，挖掘潜在的问题，能够为管廊管理层及执行层提供高度可视化的管廊运行和状态信息，大幅提升决策效率，确保地下管廊的高效运行，为无人值守管廊打下坚实基础。

【技术实现步骤摘要】
一种管廊系统的综合智能监控方法及系统
本专利技术涉及智能监控
，并且更具体地，涉及一种管廊系统的综合智能监控方法及系统。
技术介绍
随着我国启动实施民生项目建设，城市综合管廊建设将全面展开。综合管廊将电力、通信、给水、排水、热力、燃气等多种市政管线集中敷设，经过统一的规划、设计、施工和维护，提高了地下空间有效使用率，便于更高效的进行各类地下管线运营、维护和管理。传统构建的地下管线管理系统难以对管廊进行全生命周期管理，目前采用的
技术介绍
为常规监控运维子系统，通过API的方式接入环境与设备监控系统、安防系统、电力监控系统、巡检机器人系统的数据进行大屏监控展示，这种方式误报率高且并不能对地下生命线所涵盖的管线运行安全以及管廊空间、附属设施等的状态全生命周期监控。GIS与BIM的集成是将BIM信息模型以三维数据的形式嵌入GIS管理平台中，以电子地图的形式，将管廊的影像数据替换为三维数据，将二维地图变成三维地图，但是同管廊的运营结合上，由于BIM和GIS只是以简模和空间测绘形式呈现视显，并不能真实细化管廊运维人员的工作要求，较难组成不同类型、不同大小的功能模块，如快速管廊舱位传感器确认、数据审查、数据分析等，故管廊空间各要素协同管理及将管廊全生命周期信息传递于对应的工作单位中遇到了很大的效率问题。业务系统只关注业务流程，展示层只关注BI数据汇总展示，缺乏有深度的数据分析运用。
技术实现思路
本专利技术提出一种管廊系统的综合智能监控方法及系统，以解决如何对地下管廊系统进行智能监控的问题。为了解决上述问题，根据本专利技术的一个方面，提供了一种管廊系统的综合智能监控方法，所述方法包括：建立管廊线的GIS模型和分区BIM模型，采集地下管廊内部每个监测设备的设备数据信息，并基于GIS模型嵌套分区BIM模型，分区BIM模型嵌套对应分区内的设备，将采集的设备数据信息融入到每个分区BIM模型中；以GIS分组建立分区之间的位置关系，将采集到的设备信息数据进行空间位置关系的数据整合，以GIS模型、分区BIM模型和设备维度的形式整体进行展示，形成数字孪生场景，获取数字孪生模型；按照预设的时间周期通过物联网感知模块和数据采集模块对设备的实时运行数据进行采集；基于所述数字孪生模型，根据预设的计算模型对采集的实时运行数据进行分析，以确定设备的运行情况；当设备的运行情况存在异常时，进行告警，同时确定异常事件，匹配与所述异常事件对应的应急预案，并根据所述应急预案对设备进行控制，完成设备的智能监控。优选地，其中所述以GIS分组建立分区之间的位置关系，包括：以组为单位的建立包括监测设备、传感器、管道和建筑结构实体的BIM模型的空间位置关系。优选地，其中所述计算模型，包括：地下管廊有害气体扩散计算模型、地下管廊温度扩散计算模型、地下管廊湿度分布的仿真计算模型和管廊结构受力薄弱点分析模型。优选地，其中所述根据所述应急预案对设备进行控制，包括：根据应急预案确定设备控制指令至智能控制模块，以通过所述智能控制模块对设备的启停进行控制；其中，所述智能控制模块自带智能保护模式，用于监控和保护被控制的设备。优选地，其中所述方法还包括：基于所述数字孪生模型实时地显示存在异常的设备的运行数据和设备信息数据。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种管廊系统的综合智能监控系统，所述系统包括：设备数据信息融入单元，用于建立管廊线的GIS模型和分区BIM模型，采集地下管廊内部每个监测设备的设备数据信息，并基于GIS模型嵌套分区BIM模型，分区BIM模型嵌套对应分区内的设备，将采集的设备数据信息融入到每个分区BIM模型中；数字孪生模型获取单元，用于以GIS分组建立分区之间的位置关系，将采集到的设备信息数据进行空间位置关系的数据整合，以GIS模型、分区BIM模型和设备维度的形式整体进行展示，形成数字孪生场景，获取数字孪生模型；运行数据采集单元，用于按照预设的时间周期通过物联网感知模块和数据采集模块对设备的实时运行数据进行采集；运行情况确定单元，用于基于所述数字孪生模型，根据预设的计算模型对采集的实时运行数据进行分析，以确定设备的运行情况；智能控制单元，用于当设备的运行情况存在异常时，进行告警，同时确定异常事件，匹配与所述异常事件对应的应急预案，并根据所述应急预案对设备进行控制，完成设备的智能监控。优选地，其中所述数字孪生模型获取单元，以GIS分组建立分区之间的位置关系，包括：以组为单位的建立包括监测设备、传感器、管道和建筑结构实体的BIM模型的空间位置关系。优选地，其中所述计算模型，包括：地下管廊有害气体扩散计算模型、地下管廊温度扩散计算模型、地下管廊湿度分布的仿真计算模型和管廊结构受力薄弱点分析模型。优选地，其中所述智能控制单元，根据所述应急预案对设备进行控制，包括：根据应急预案确定设备控制指令至智能控制模块，以通过所述智能控制模块对设备的启停进行控制；其中，所述智能控制模块自带智能保护模式，用于监控和保护被控制的设备。优选地，其中所述系统还包括：显示单元，用于基于所述数字孪生模型实时地显示存在异常的设备的运行数据和设备信息数据。本专利技术提供了一种管廊系统的综合智能监控方法及系统，建立管廊线GIS模型和分区BIM模型的数据结构，将地下管廊内部的各个监测设备和传感器等按分区分组后，对分区后的设备进行数据信息采集，并根据空间位置关系将采集到的数据信息进行对空间位置关系的数据扩展整合，基于孪生数字化可视技术构建数字孪生模型，实现数字孪生体与物理实体之间的数据镜像与信息交互；并基于数字孪生模型和实时采集的设备运行数据对设备进行计算，对设备进行智能监控，本专利技术通过数字孪生场景，以强化决策者在特定业务领域的数据感知能力，提前发现问题，挖掘潜在的问题，能够为管廊管理层及执行层提供高度可视化的管廊运行和状态信息，大幅提升决策效率，确保地下管廊的高效运行，为无人值守管廊打下坚实基础。附图说明通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本专利技术的示例性实施方式：图1为根据本专利技术实施方式的管廊系统的综合智能监控方法100的流程图；图2为根据本专利技术实施方式的管廊系统的综合智能监控平台的组成架构图；图3为根据本专利技术实施方式的根据温湿度数据对设备进行控制的示意图；图4为根据本专利技术实施方式的管廊系统的综合智能监控系统400的结构示意图。具体实施方式现在参考附图介绍本专利技术的示例性实施方式，然而，本专利技术可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本专利技术，并且向所属
的技术人员充分传达本专利技术的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本专利技术的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属
的技术人员具有通常的理解含义。另外，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管廊系统的综合智能监控方法，其特征在于，所述方法包括：/n建立管廊线的GIS模型和分区BIM模型，采集地下管廊内部每个监测设备的设备数据信息，并基于GIS模型嵌套分区BIM模型，分区BIM模型嵌套对应分区内的设备，将采集的设备数据信息融入到每个分区BIM模型中；/n以GIS分组建立分区之间的位置关系，将采集到的设备信息数据进行空间位置关系的数据整合，以GIS模型、分区BIM模型和设备维度的形式整体进行展示，形成数字孪生场景，获取数字孪生模型；/n按照预设的时间周期通过物联网感知模块和数据采集模块对设备的实时运行数据进行采集；/n基于所述数字孪生模型，根据预设的计算模型对采集的实时运行数据进行分析，以确定设备的运行情况；/n当设备的运行情况存在异常时，进行告警，同时确定异常事件，匹配与所述异常事件对应的应急预案，并根据所述应急预案对设备进行控制，完成设备的智能监控。/n

【技术特征摘要】
1.一种管廊系统的综合智能监控方法，其特征在于，所述方法包括：
建立管廊线的GIS模型和分区BIM模型，采集地下管廊内部每个监测设备的设备数据信息，并基于GIS模型嵌套分区BIM模型，分区BIM模型嵌套对应分区内的设备，将采集的设备数据信息融入到每个分区BIM模型中；
以GIS分组建立分区之间的位置关系，将采集到的设备信息数据进行空间位置关系的数据整合，以GIS模型、分区BIM模型和设备维度的形式整体进行展示，形成数字孪生场景，获取数字孪生模型；
按照预设的时间周期通过物联网感知模块和数据采集模块对设备的实时运行数据进行采集；
基于所述数字孪生模型，根据预设的计算模型对采集的实时运行数据进行分析，以确定设备的运行情况；
当设备的运行情况存在异常时，进行告警，同时确定异常事件，匹配与所述异常事件对应的应急预案，并根据所述应急预案对设备进行控制，完成设备的智能监控。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以GIS分组建立分区之间的位置关系，包括：
以组为单位的建立包括监测设备、传感器、管道和建筑结构实体的BIM模型的空间位置关系。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算模型，包括：地下管廊有害气体扩散计算模型、地下管廊温度扩散计算模型、地下管廊湿度分布的仿真计算模型和管廊结构受力薄弱点分析模型。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述应急预案对设备进行控制，包括：
根据应急预案确定设备控制指令至智能控制模块，以通过所述智能控制模块对设备的启停进行控制；其中，所述智能控制模块自带智能保护模式，用于监控和保护被控制的设备。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
基于所述数字孪生模型实时地显示存在异常的设备的运行数据和设备信息数据。


6.一种管廊系统的综合智能监控系统，其特征在于，所述系统包括：
...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋赛中，许海岩，潘丽，赵瑜，王展英，许成，胡伟，马有亮，金辽东，张婷，
申请(专利权)人：上海智大电子有限公司，中国二十冶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31