淺談綜合管廊智慧運維管理平臺應用研究

摘要：采用綜合監控系統，提高綜合管廊運行管理水平，實現管理數字化轉型，BIM+GIS可視化系統、智能機器人檢查、結構安全監控等技術，構建實時監控、應急管理、數據分析等多功能智能走廊運維管理平臺，為綜合走廊運維單位提供數字運維管理工具。

關鍵字：綜合管廊；數字化；智能化運營；管理平臺

引言

伴隨著我國地下公用隧道的建設和推廣，管廊智能運維平臺的系統功能也日益完善?；贐IM技術，李芊等設計了智能走廊運維管理系統，具體分析了應用3D可視化在走廊運維管理領域的優勢；朱雪明介紹了上海世博會世博園區智能走廊監控系統的結構和系統構成，并總結了系統實現的基本數據采集內容和基本系統聯動功能要點；李朝棟等。根據沈陽某公用走廊工程背景和GB/T51274-2017《城市公用走廊監控報警系統工程技術標準》的要求，設計了各子系統相互關聯的運維管理系統；針對BIM+GI公用隧道智能管理平臺是公用隧道建設的重要組成部分，是運維單位不ke或缺的工具。雖然平臺系統的功能不斷完善，但仍有一些問題需要解決:

1BIM、GIS、SCADA等系統數據關聯不充分，跨系統聯動場景開發不充分。雖然每個子系統都有基本的數據關聯，但數據融合需要進一步加深。

2巡邏雖然采用了巡邏系統、手機巡邏等方式，但還是需要人員經常進入走廊，平臺結合機器人的自動巡邏方式還有待改進；

3運營管理數據分析利用不足，導致無法進行有效的自動預警，日常報告分析仍需投入人力、物力。

針對上述管廊運維管理平臺存在的問題，本文以北方某城市公用隧道項目平臺建設為背景，設計了平臺架構和功能。

一整體設計思路

智能走廊運維管理平臺整體架構采用“管、控、營"一體化的設計理念，從平臺架構設計、走廊內數據采集、數據分析、各專業智能聯動等方面考慮；解決地下公用隧道運營維護過程中管道產權單位數量多、管道種類多、復雜導致的專業干擾，難以及時有效溝通協調解決的問題；同時，設置多級管理架構，實現公用隧道內設備的遠程管理和聯動控制。

智能走廊運維管理平臺整體結構為五級系統，設備執行層、傳輸層、數據層、應用層、展示層自下而上依次為。設備執行層是平臺系統結構的核心，是走廊監控數據采集過程中的關鍵環節。通過該層設置的各種攝像頭、傳感器和探測儀器，可以監控整個走廊環境和設備的全過程。利用傳輸層和數據層的傳輸和存儲功能，向上層業務系統提供海量數據進行大數據分析、實時控制、顯示和應用。

圖1智能管廊運維管理平臺整體架構

二關鍵技術功能

基于BIM+GIS系統，統一管理平臺整合了聯動安全防范系統、環境與設備監控系統、火災自動報警系統、通信系統、應急系統、數據分析系統等，實現了平臺數據的深度整合和系統聯動。

1BIM+GIS系統系統

基于地理信息系統的綜合信息門戶、3DBIM集成監控、SCADA集成信息采集數據和視頻信息，可視化平臺信息。所有環境和設備監控信息、預警和報警信息、安全信息等。以“一張圖"模式顯示，為綜合監控平臺提供統一的基于BIM的+GIS+人機交互界面SCADA。

BIM+GIS技術可以實現管廊空間和設施設備的三維呈現，可以確定地下管廊的正確分布位置，實現管廊所有出入口、通風口、進料口管廊附屬設施的正確定位和查詢，不僅可以概述整體關鍵參數，還可以從主要參數一步步導航到設備詳細參數。見圖2和圖3。

圖2管廊GIS系統展示

圖3管廊BIM系統展示

運營人員可以方便地實現地下廊體的可視化監控，減少入廊巡視頻率，提高運營效率。

2綜合監控系統

智能運維管理平臺的綜合監控系統涵蓋了環境和設備監控系統、安全防范系統、通信系統、預警和報警系統的設置，以及GB/T51274-2017所需的結構健康監控系統和機器人檢查系統。每個系統的傳感設備和執行設備都是根據防火分區設置的。

環境與設備監控系統；安全防范系統；通訊系統；預警系統；

結構化健康監測系統；智能化機器人檢測系統；綜合監測系統聯動；

3應急管理系統

根據運維單位的應急管理制度，實現平臺化管理，包括隱患管理、應急預案管理、應急指揮處置、應急保障管理等。實現平臺典型的應急管理應用功能:地理信息系統+BIM平臺在現場接收應急報警時，自動顯示報警地點并發出報警提示；獲取事件或報警信息后，自動獲取事件周圍攝像頭的圖像，自動切換到監控中心的大屏幕，以便及時了解事件細節，在顯示平臺上自動顯示事件發生點周圍可控設備；應急模塊自動生成預警、通知、提醒等相關信息，經管理員確認后發布，及時發布預警信息，防止事件擴大；發現事件后，要求可以自動顯示事件的附加應急資源和車輛。對于重大事件，可以將地理信息系統的地圖、監控視頻和數據切換顯示到視頻咨詢系統，方便應急咨詢和指揮調度。

三AcrelEMS-UT公用隧道能效管理平臺

1平臺概述

AcrelEMS-UT公用隧道能效管理平臺集電力監控、能源管理、電氣安全、照明控制、環境監控于一體，從數據采集、通信網絡、系統架構、聯動控制、綜合數據服務等方面提供數據支持。為建立可靠、安全、高效的公用隧道管理系統，解決了公用隧道管理過程中內部干擾性強、用戶多、協調復雜的根本問題，大大提高了系統運行的可靠性和可管理性。

2平臺組成

安科瑞城市地下公用隧道能效管理系統是一個深度集成的自動化平臺，集成了10KV/O.4KV變電站電力監控系統、變電站環境監控系統、智能電機監控系統、電氣火災監控系統、消防設備電源系統、防火門監控系統、智能照明系統、消防應急照明和疏散指示系統。用戶可以通過瀏覽器和手機APP獲取數據，集中監控、統一管理和統一調度管廊用電和用電安全，同時滿足管廊用電可靠、安全、穩定、高效、有序的要求。

3平臺拓撲

4平臺子系統

電力監測；環境監測；電氣安全

5有關平臺部署硬件選擇清單

（1）電力監測和配電室環境監測系統

四結語

通過BIM+GIS、結合數據分析功能和輔助決策功能，機器人、結構檢測等關鍵技術的應用，有效保障了運維人員的人身安全和走廊的運行安全，減少了人員的工作量，提高了運維管理的準確性，提高了走廊綜合應急響應速度，提高了安全運行能力，實現了走廊綜合運行期間規范化、智能化管理的目標。該平臺在工程實踐中的成功應用，為其他類似地下公用隧道的運行和維護管理提供了參考和參考。

參考文獻

【1】魏華杰.綜合管廊智慧管理平臺應用研究.

【2】李 芊，許高強，韋海民.基于 BIM 的綜合管廊運維管理系統研究[J].地下空間與工程學報

【3】安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2022.05