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浅谈综合管廊智慧运维管理平台应用研究

文章更新时间:2023-04-27 点击量:154

摘要:采用综合监控系统,提高综合管廊运行管理水平,实现管理数字化转型,BIM+GIS可视化系统、智能机器人检查、结构安全监控等技术,构建实时监控、应急管理、数据分析等多功能智能走廊运维管理平台,为综合走廊运维单位提供数字运维管理工具。


关键字:综合管廊;数字化;智能化运营;管理平台

引言

伴随着我国地下公用隧道的建设和推广,管廊智能运维平台的系统功能也日益完善。基于BIM技术,李芊等设计了智能走廊运维管理系统,具体分析了应用3D可视化在走廊运维管理领域的优势;朱雪明介绍了上海世博会世博园区智能走廊监控系统的结构和系统构成,并总结了系统实现的基本数据采集内容和基本系统联动功能要点;李朝栋等。根据沈阳某公用走廊工程背景和GB/T51274-2017《城市公用走廊监控报警系统工程技术标准》的要求,设计了各子系统相互关联的运维管理系统;针对BIM+GI公用隧道智能管理平台是公用隧道建设的重要组成部分,是运维单位不ke或缺的工具。虽然平台系统的功能不断完善,但仍有一些问题需要解决:

1BIM、GIS、SCADA等系统数据关联不充分,跨系统联动场景开发不充分。虽然每个子系统都有基本的数据关联,但数据融合需要进一步加深。

2巡逻虽然采用了巡逻系统、手机巡逻等方式,但还是需要人员经常进入走廊,平台结合机器人的自动巡逻方式还有待改进;

3运营管理数据分析利用不足,导致无法进行有效的自动预警,日常报告分析仍需投入人力、物力。

针对上述管廊运维管理平台存在的问题,本文以北方某城市公用隧道项目平台建设为背景,设计了平台架构和功能。

一整体设计思路

智能走廊运维管理平台整体架构采用“管、控、营"一体化的设计理念,从平台架构设计、走廊内数据采集、数据分析、各专业智能联动等方面考虑;解决地下公用隧道运营维护过程中管道产权单位数量多、管道种类多、复杂导致的专业干扰,难以及时有效沟通协调解决的问题;同时,设置多级管理架构,实现公用隧道内设备的远程管理和联动控制。

智能走廊运维管理平台整体结构为五级系统,设备执行层、传输层、数据层、应用层、展示层自下而上依次为。设备执行层是平台系统结构的核心,是走廊监控数据采集过程中的关键环节。通过该层设置的各种摄像头、传感器和探测仪器,可以监控整个走廊环境和设备的全过程。利用传输层和数据层的传输和存储功能,向上层业务系统提供海量数据进行大数据分析、实时控制、显示和应用。

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图1智能管廊运维管理平台整体架构

二关键技术功能

基于BIM+GIS系统,统一管理平台整合了联动安全防范系统、环境与设备监控系统、火灾自动报警系统、通信系统、应急系统、数据分析系统等,实现了平台数据的深度整合和系统联动。

1BIM+GIS系统系统

基于地理信息系统的综合信息门户、3DBIM集成监控、SCADA集成信息采集数据和视频信息,可视化平台信息。所有环境和设备监控信息、预警和报警信息、安全信息等。以“一张图"模式显示,为综合监控平台提供统一的基于BIM的+GIS+人机交互界面SCADA。

BIM+GIS技术可以实现管廊空间和设施设备的三维呈现,可以确定地下管廊的正确分布位置,实现管廊所有出入口、通风口、进料口管廊附属设施的正确定位和查询,不仅可以概述整体关键参数,还可以从主要参数一步步导航到设备详细参数。见图2和图3。

图2.png

图2管廊GIS系统展示

图3.png

图3管廊BIM系统展示

运营人员可以方便地实现地下廊体的可视化监控,减少入廊巡视频率,提高运营效率。

2综合监控系统

智能运维管理平台的综合监控系统涵盖了环境和设备监控系统、安全防范系统、通信系统、预警和报警系统的设置,以及GB/T51274-2017所需的结构健康监控系统和机器人检查系统。每个系统的传感设备和执行设备都是根据防火分区设置的。

环境与设备监控系统;安全防范系统;通讯系统;预警系统;

结构化健康监测系统;智能化机器人检测系统;综合监测系统联动;

3应急管理系统

根据运维单位的应急管理制度,实现平台化管理,包括隐患管理、应急预案管理、应急指挥处置、应急保障管理等。实现平台典型的应急管理应用功能:地理信息系统+BIM平台在现场接收应急报警时,自动显示报警地点并发出报警提示;获取事件或报警信息后,自动获取事件周围摄像头的图像,自动切换到监控中心的大屏幕,以便及时了解事件细节,在显示平台上自动显示事件发生点周围可控设备;应急模块自动生成预警、通知、提醒等相关信息,经管理员确认后发布,及时发布预警信息,防止事件扩大;发现事件后,要求可以自动显示事件的附加应急资源和车辆。对于重大事件,可以将地理信息系统的地图、监控视频和数据切换显示到视频咨询系统,方便应急咨询和指挥调度。

三AcrelEMS-UT公用隧道能效管理平台

1平台概述

AcrelEMS-UT公用隧道能效管理平台集电力监控、能源管理、电气安全、照明控制、环境监控于一体,从数据采集、通信网络、系统架构、联动控制、综合数据服务等方面提供数据支持。为建立可靠、安全、高效的公用隧道管理系统,解决了公用隧道管理过程中内部干扰性强、用户多、协调复杂的根本问题,大大提高了系统运行的可靠性和可管理性。

2平台组成

安科瑞城市地下公用隧道能效管理系统是一个深度集成的自动化平台,集成了10KV/O.4KV变电站电力监控系统、变电站环境监控系统、智能电机监控系统、电气火灾监控系统、消防设备电源系统、防火门监控系统、智能照明系统、消防应急照明和疏散指示系统。用户可以通过浏览器和手机APP获取数据,集中监控、统一管理和统一调度管廊用电和用电安全,同时满足管廊用电可靠、安全、稳定、高效、有序的要求。

3平台拓扑

拓扑.png

4平台子系统

电力监测;环境监测;电气安全

5有关平台部署硬件选择清单

(1)电力监测和配电室环境监测系统

四结语

通过BIM+GIS、结合数据分析功能和辅助决策功能,机器人、结构检测等关键技术的应用,有效保障了运维人员的人身安全和走廊的运行安全,减少了人员的工作量,提高了运维管理的准确性,提高了走廊综合应急响应速度,提高了安全运行能力,实现了走廊综合运行期间规范化、智能化管理的目标。该平台在工程实践中的成功应用,为其他类似地下公用隧道的运行和维护管理提供了参考和参考。



参考文献

【1】魏华杰.综合管廊智慧管理平台应用研究.

【2】李 芊,许高强,韦海民.基于 BIM 的综合管廊运维管理系统研究[J].地下空间与工程学报

【3】安科瑞企业微电网设计与应用手册.2022.05