基于三維GIS的綜合管廊智能管理平臺解決方案

1、綜合管廊智能管理系統(tǒng)目錄Agenda1建設背景特色總結2總體設計3平臺介紹4綜合管廊又稱綜合管溝、共同溝，建于城市地下用于容納兩類及以上城市工程管線的構筑物及附屬設施。隨著社會經濟的快速發(fā)展，綜合管線建設規(guī)模日益擴大，因敷設和維修管線進行的道路挖掘越來越頻繁，這對交通出行造成了嚴重的干擾，而路面多次翻修也會導致“馬路拉鏈”等問題。為了改善這種情況，中央于2013年適時啟動了地下綜合管廊試點工程。綜合管廊可以有效解決城市發(fā)展過程中各類管線的維修、擴容造成的“馬路拉鏈”和空中“蜘蛛網”等問題，對提升城市總體形象，創(chuàng)造城市和諧生態(tài)環(huán)境起到積極的推動作用。綜合管廊智能管理系統(tǒng)建設背景綜合管廊智能管理系

2、統(tǒng)現狀分析綜合管廊建設難度大、周期長，投資巨大，如果建設成果得不到很好的利用，將會造成巨大的浪費。而且綜合管廊規(guī)模極大，巡檢人員不可能實時掌握地下管廊的運行狀況。因此必須借助信息化手段將綜合管廊內部的各類管線和設備設施進行數字化管理。但是目前市面上的數字化管理系統(tǒng)是由 環(huán)境與設備監(jiān)控、安全防范、通信、預警與報警、地理信息等多個不同功能系統(tǒng)組合而成的并且這些產品還來自不同的廠商，所以各系統(tǒng)的數據在沒有統(tǒng)一的標準和平臺的情況下無法做到集中管理，因此造成接口眾多、訪問性差并形成一個個的“信息孤島”的現象。政府監(jiān)管部門管廊運營公司權屬單位城市應急指揮中心巡檢人員運維人員城市地下綜合管廊綜合管廊管理平臺

3、問題上報結果反饋任務派遣數據共享問題處理發(fā)現問題現場驗證遠程監(jiān)控實時預警實時監(jiān)測綜合管廊智能管理系統(tǒng)需求分析用戶分析管廊運營中涉及到的用戶包括監(jiān)管部門、應急部門、運營公司、權屬單位，他們需要有統(tǒng)一的平臺進行數據互通與管理。管廊特點分析管廊中含有各種不同用途的傳感器和設備，對這些對象需要統(tǒng)一的監(jiān)控管理，并且還需要對異常情況進行報警和綜合處理，這就需要有統(tǒng)一的平臺提供聯動控制和數據整合。綜合管廊智能管理系統(tǒng)需求分析通過上面的分析可知：用戶需要一款集多源海量時空數據接收、處理、分析、應用展示、共享等模塊于一體的綜合管廊信息系統(tǒng)。用戶在統(tǒng)一平臺下進行：管廊業(yè)務管理、應用服務管理、用戶權限管理、數據管理

4、、應急決策、監(jiān)控預警。要全面考慮高效率、高并發(fā)、穩(wěn)定性、安全性、可擴展性等因素，為綜合管廊管理提供便捷的共享服務與良好的應用服務。綜合管廊智能管理系統(tǒng)需求分析目錄Agenda1建設背景特色總結2總體設計3平臺介紹4先進性：從規(guī)劃、設計到實施和運行管理，采用先進、穩(wěn)定的、能滿足需求的主流產品，并能隨著3S技術、計算機技術和云計算技術等技術的發(fā)展不斷升級；實用性：從解決管廊建設和發(fā)展的實際問題入手，從管理單位、權屬單位和公眾的迫切需求出發(fā)，建立適合城市管廊建設發(fā)展現狀及未來戰(zhàn)略規(guī)劃的信息平臺；安全性：在統(tǒng)一標準和統(tǒng)一規(guī)劃的指導下開展，相關技術、標準、協議和接口必須遵循國家以及省市的有關安全規(guī)定；經

5、濟性：不求奢華，盡量節(jié)儉，充分利用現有的IT硬軟件設施，避免重復投資造成浪費；易維護性：提供統(tǒng)一的圖形化的維護界面，維護人員通過簡單的鼠標操作即可完成對整個平臺的配置和管理。綜合管廊智能管理系統(tǒng)設計原則基于用戶對統(tǒng)一數據管理的需求以及結合GIS（地理信息系統(tǒng)）、大數據、互聯網、物聯網等軟硬件技術背景，綜合管廊信息管理平臺的系統(tǒng)架構將由以下4層進行構建。平臺支撐層提供了綜合管廊信息管理的應急環(huán)境和網絡環(huán)境。平臺數據層包含了整個綜合管廊信息管理平臺所需的所有數據環(huán)境。平臺服務層是基于數據層構建的一個應用服務支撐層，服務層介于數據層和應用層之間，可以為各個管廊應用系統(tǒng)提供基礎應用服務。平臺應用層由數

6、據管理、智能監(jiān)管、業(yè)務管理、平臺運行組成，為用戶提供統(tǒng)一便捷的功能應用。綜合管廊智能管理系統(tǒng)系統(tǒng)架構為了滿足用戶在統(tǒng)一平臺下的管廊一體化管理的需要，我們將數據按照各自的作用進行了相應的分割。廊體數據、管線數據、設備數據、空間數據中存儲了廊外、管廊體、廊內管線與設施的相關空間與業(yè)務信息，這些數據是管廊建成使用后的關鍵數據；檔案數據中存儲了管廊建設與行政方面的留檔文件；運維數據、業(yè)務數據中包含了系統(tǒng)使用過程中產生的配置、記錄、管理信息； 監(jiān)測值數據、視頻數據是指系統(tǒng)經過傳感模塊接口獲取并存儲的各類傳感狀態(tài)與數值數據以及影像數據。管線數據運維數據業(yè)務數據監(jiān)測值數據設備數據數據視頻數據增量數據原始數據

7、手動設置數據接口傳輸廊體數據管廊數據空間數據檔案數據綜合管廊智能管理系統(tǒng)數據架構智能監(jiān)控子系統(tǒng)：具有管廊實時監(jiān)控和應急管控能力，該系統(tǒng)實時通過數管系統(tǒng)數據接口收集管廊的環(huán)境監(jiān)控信息、安防監(jiān)控信息、消防監(jiān)控信息等多源信息，并對這些信息進行實時分析，將分析結果呈現給用戶，當有異常情況出現，系統(tǒng)會自動報警，并根據預案進行及時處置。數據管理子系統(tǒng)：具有管廊平臺所有子系統(tǒng)基礎數據的管理能力，為其他子系統(tǒng)提供包括空間數據、監(jiān)測數據、業(yè)務數據、運維數據在內的基礎數據，實現平臺類數據的統(tǒng)一調用管理。系統(tǒng)維護子系統(tǒng)：管廊平臺本身進行運行維護的子系統(tǒng)，通過系統(tǒng)維護能夠為其他子系統(tǒng)提供良好的系統(tǒng)運行數據和服務，保障

8、它們的正常運行，包括用戶管理功能、用戶權限功能、服務管理功能、數據管理功能等。業(yè)務管理子系統(tǒng)：提供管廊運行所需的運營業(yè)務功能，包括：維修管理、巡檢管理、門禁管理、倉位管理、租賃管理。業(yè)務管理子系統(tǒng)數據庫系統(tǒng)關系型數據庫非關系型數據庫文件數據其他數據數據管理子系統(tǒng)服務系統(tǒng)數據訪問數據集成共享交換分析挖掘業(yè)務支撐系統(tǒng)維護運維子系統(tǒng)智能監(jiān)控子系統(tǒng)數據接口綜合管廊智能管理系統(tǒng)軟件架構目錄Agenda1建設背景特色總結2總體設計3平臺介紹4管廊運行監(jiān)測系統(tǒng)集成環(huán)境與設備監(jiān)測系統(tǒng)接入專業(yè)管線監(jiān)測系統(tǒng)接入安全防范系統(tǒng)接入溫濕度監(jiān)測可燃氣體監(jiān)測含氧量監(jiān)測水位監(jiān)測水泵監(jiān)控風機監(jiān)控照明監(jiān)控智能井蓋監(jiān)控供電設備監(jiān)控

9、出入口管理系統(tǒng)入侵報警系統(tǒng)遠程廣播系統(tǒng)應急通信系統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)人員定位系統(tǒng)消防自動報警系統(tǒng)排水管線監(jiān)測給水管線監(jiān)測電力管線監(jiān)測燃氣管線監(jiān)測綜合管廊智能管理系統(tǒng)監(jiān)控子系統(tǒng)以城市地圖+管廊走勢圖+環(huán)境傳感設備圖標的形式展現管各個環(huán)境傳感器的工作與分布狀況，形成對管廊內氣、水、溫、濕的整體感知，并支持真實三維場景聯動系統(tǒng)實時跟蹤各類環(huán)境傳感器的監(jiān)測值并分段用圖/表展示，可對異常信息進行預警和報警，異常監(jiān)測值置頂高亮顯示支持圖屬聯動定位展示，傳感器圖標與列表項均可觸發(fā)定位并在地圖上展示傳感器信息支持對應公控設備遠程聯動控制，支持調用周邊攝像頭進行影像監(jiān)測以及隱患點識別監(jiān)控子系統(tǒng)環(huán)境監(jiān)控通過城市地圖+管

10、廊走勢圖+監(jiān)視器專題圖的形式動態(tài)展現管廊中監(jiān)視器的運行狀態(tài)，并支持真實三維場景瀏覽視頻監(jiān)控器統(tǒng)一管理，以列表的形式分段進行展示和操作支持多點布控，可任意組合管廊中的監(jiān)控器形成靈活的多點監(jiān)控網絡支持巡檢員與非法入侵者的人臉識別，支持隱患點和差異點的智能識別支持遠程操控，實現監(jiān)視范圍的靈活調度監(jiān)控子系統(tǒng)視頻監(jiān)控使用GIS技術，將地理信息與給排、電力、燃氣、通信等專業(yè)管線布設路線相關聯，整合專業(yè)傳感設備信息，以城市地圖+管廊輪廓圖+管線走勢圖+專業(yè)管線傳感專題圖的方式展現工作與分布狀況，同時支持真實三維場景瀏覽系統(tǒng)實時跟蹤各類專業(yè)管線傳感器的監(jiān)測值并分段用圖/表展示，可對異常信息進行預警和報警，異常

11、監(jiān)測值置頂高亮顯示支持圖屬聯動定位展示支持對應?？卦O備遠程聯動控制監(jiān)控子系統(tǒng)專業(yè)管線監(jiān)控通過城市地圖+管廊走勢圖+入侵安防人員專題圖+監(jiān)視器紅外傳感手動報警器出入口自動隔離門專題圖的形式動態(tài)展現管廊中安防系統(tǒng)的運行狀態(tài)，支持真實三維場景聯動瀏覽通過視頻識別與紅外傳感等方式實時跟蹤反饋安防或入侵人員位置，記錄移動軌跡，對于異常逗留和非法進入進行異常報警支持對出入口、隔離門等設施進行遠程控制以及出入人員查詢統(tǒng)計支持聯動調用安防傳感周邊監(jiān)控器、廣播通信設備、門禁設備，實現人員安防控制監(jiān)控子系統(tǒng)安防監(jiān)控通過城市地圖+管廊輪廓與走勢圖+巡檢路線專題圖+巡檢狀態(tài)專題圖+巡檢人員/機器專題圖的形式動態(tài)展現管

12、廊中巡檢系統(tǒng)的運行狀態(tài)，支持真實三維場景聯動瀏覽通過視頻識別與紅外傳感等方式實時跟蹤反饋巡檢人員位置，記錄巡檢軌跡，對于異常逗留進行異常報警支持聯動調用圖上巡檢人員周邊監(jiān)控器、廣播通信設備、門禁設備，實現人員巡檢調控監(jiān)控子系統(tǒng)巡檢監(jiān)控通過城市地圖+管廊輪廓圖+設備圖標的形式動態(tài)展現管廊中公控、專控、安控的運行狀態(tài)，支持真實三維場景聯動瀏覽支持設備異常、狀態(tài)圖上以及列表報警置頂顯示，設備列表支持分段管理支持圖屬查詢與定位展示支持設備圖形化遠程操作監(jiān)控子系統(tǒng)設備監(jiān)控應急處置需要對管廊的整體態(tài)勢進行掌握，所以需要將各種不同的監(jiān)管體系融合到一起，形成綜合監(jiān)控通過城市地圖+管廊走勢圖+巡檢路線與進度圖+

13、各類傳感專題數據+各類控制設備專題數據的形式動態(tài)展現管廊中公控、?？?、安控、巡檢的運行狀態(tài)，支持真實三維場景聯動支持各類傳感與控制設備異常狀態(tài)圖上以及列表報警置頂顯示，具有綜合管理列表，可對所有傳感器與控制設備進行監(jiān)控與操作支持圖屬查詢與定位展示支持視頻監(jiān)控畫面多點布控，以及多點傳感數據展示監(jiān)控子系統(tǒng)應急處置應急預案管理應急預案管理功能主要負責應急預案的管理和編制入庫工作，預案會在應急指揮時提供遠程操作和處理方案的支撐信息。支持對應急預案風險判斷標準的編輯管理支持對應急預案事故影響參數的編輯管理支持對應急預案自動處理操作的編輯管理支持對應急預案處理方案的編輯管理支持對應急預案緊急通知方式的編輯

14、管理監(jiān)控子系統(tǒng)應急處置事故發(fā)生時，首先判斷適合采取預案庫中哪種應急預案，結合實際情況進行應急指揮調度。智能分析并執(zhí)行預案，多系統(tǒng)聯動，遠程控制?？蛇M行災情推演，預測事故影響范圍和發(fā)展趨勢，輔助規(guī)劃警戒區(qū)、疏散路線、救援路線等。事故現場與指揮中心同步通信，多方遠程協同指揮救援。監(jiān)控子系統(tǒng)應急處置應急指揮管理事故處理完畢后，進行事故影響及事故損失分析等，總結經驗與教訓，不斷完善應急預案專家?guī)?。輔助事故損失評估：統(tǒng)計事故發(fā)生段所涉及到的管廊附屬設施、管線等的數量，初步評估事故損失，輔助維修費用及維修計劃的申請與編制。事故總結分析報告：提供可定制化的事故總結分析報告模板，快速準確地輸出事故報告。事故分

15、布分析統(tǒng)計：可對管廊各類事故的位置分布進行分析，找出事故多發(fā)段，輔助日常做好安全防范工作。監(jiān)控子系統(tǒng)應急處置事故影響分析數據管理子系統(tǒng)對管廊系統(tǒng)中所有的類型的數據數據進行統(tǒng)一管理的應用系統(tǒng)，它能實現整個平臺各類型數據的互通以及數據集中處理，打破“信息孤島”的桎梏。綜合管廊智能管理系統(tǒng)數據管理子系統(tǒng)空間數據管理是對二維地圖數據（地形圖、水系統(tǒng)、交通、邊界、建成區(qū)）、二維柵格數據（航拍片、衛(wèi)星影像、電子地圖、數字高程/地形模型）、三維地圖數據、三維模型數據（3DMax等）管理的功能模塊定義空間數據質檢規(guī)則質檢空間數據新增空間數據刪除空間數據編輯空間數據附屬信息查詢統(tǒng)計空間數據二三維瀏覽數據管理子系

16、統(tǒng)空間數據管理管廊數據管理是對管廊的建筑信息模型（BIM）、管廊倉位數據、管廊布管（纜）數據管理的功能模塊定義管廊數據質檢規(guī)則質檢管廊數據新增管廊數據刪除管廊數據編輯管廊數據查詢統(tǒng)計管廊數據BIM空間屬性數據解析管廊空間數據 與 管廊倉位數據、管廊布管（纜）數據入庫 + 參數化自動建模二三維瀏覽數據管理子系統(tǒng)管廊數據管理管線數據管理是對給排水、電力、燃氣、通訊、熱力等專用類型管線數據管理的功能模塊定義管線數據質檢規(guī)則質檢管線數據新增管線數據刪除管線數據編輯管線數據查詢統(tǒng)計管線數據管線數據解析并入庫+參數化建模二三維瀏覽數據管理子系統(tǒng)管線數據管理設備數據管理是對環(huán)境/專業(yè)/安防傳感器以及公控/專

17、控/安控設施以及管廊附屬設施數據管理的功能模塊定義設備數據質檢規(guī)則質檢設備數據新增設備數據刪除設備數據編輯設備數據查詢統(tǒng)計設備數據數據管理子系統(tǒng)設備數據管理業(yè)務數據管理是對倉位出租信息、維護修理信息、門禁信息、巡檢信息的等數據進行增刪改管理的功能模塊新增業(yè)務數據刪除業(yè)務數據編輯業(yè)務數據查詢統(tǒng)計業(yè)務數據數據管理子系統(tǒng)業(yè)務數據管理系統(tǒng)維護數據管理是對系統(tǒng)參數配置、用戶與權限信息、日志信息 等數據進行管理的功能模塊 新增系統(tǒng)維護數據刪除系統(tǒng)維護數據編輯系統(tǒng)維護數據查詢統(tǒng)計系統(tǒng)維護數據數據管理子系統(tǒng)運維數據管理運行數據管理是對實時監(jiān)控數據、應急預案與報告、事故報警等數據進行管理的功能模塊 傳感數據接收

18、配置傳感數據獲取與轉存新增運維數據刪除運維數據編輯運維數據查詢統(tǒng)計運維數據數據管理子系統(tǒng)運行數據管理檔案數據管理是對廊體檔案、管線檔案、客戶檔案、員工檔案、合同檔案、工程檔案、行政檔案進行管理的功能模塊新增檔案刪除檔案編輯檔案附屬信息瀏覽檔案查詢統(tǒng)計檔案數據管理子系統(tǒng)檔案數據管理數據備份與恢復是指把數據庫中空間、管廊、管線、設備、業(yè)務、運維等類型的數據導出到指定位置進行備份，在數據庫數據出現問題時，可以使用備份數據進行恢復的功能模塊。選擇備份數據類型與時間自動數據備份計劃設置數據備份數據恢復數據管理子系統(tǒng)數據備份與恢復歷史數據管理是對任意一種類型數據錄入后進行同時備份并附加上時間標簽的數據（簡

19、稱歷史數據）進行管理的功能模塊歷史數據記錄設置自動記錄歷史數據刪除歷史數據歷史數據查詢歷史數據統(tǒng)計數據管理子系統(tǒng)歷史數據管理數據輸出是對各種不同類型的數據按規(guī)定的輸出格式進行數據輸出用來實現整個系統(tǒng)數據共享的功能模塊數據輸出設置管廊數據輸出空間數據輸出管線數據輸出設備數據輸出運維數據輸出系統(tǒng)維護數據輸出業(yè)務數據輸出檔案數據輸出數據管理子系統(tǒng)數據輸出系統(tǒng)維護子系統(tǒng)為整個管廊系統(tǒng)依賴的服務提供注冊與配置、查詢、監(jiān)管的功能，同時可以對系統(tǒng)的用戶與權限、系統(tǒng)配置參數提供維護入口，從而保證系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定、可靠地運行；系統(tǒng)維護子系統(tǒng)由四個塊功能組成：用戶與權限管理、服務管理、系統(tǒng)配置參數管理、日志管理。

20、綜合管廊智能管理系統(tǒng)系統(tǒng)維護子系統(tǒng)用戶與權限管理是系統(tǒng)維護的基礎模塊，通過對用戶賦予角色，然后給角色授權，能夠實現對系統(tǒng)使用人員權限的靈活控制用戶管理（綁定角色）角色管理（角色授權）權限管理賬號認證服務系統(tǒng)維護子系統(tǒng)用戶與權限服務管理能夠將系統(tǒng)服務發(fā)布、管理與聚合，提供多層次的擴展開發(fā)能力，采用面向服務的地理信息共享方式，用于構建 SOA 應用系統(tǒng)和 GIS 私有云系統(tǒng)。地圖服務管理數據服務管理空間分析服務管理三維服務管理系統(tǒng)維護子系統(tǒng)服務管理管廊系統(tǒng)使用過程中需要許多預設好的參數來輔助功能應用，比如全圖定位就需要一個固定的四角坐標常量來作為定位參數；系統(tǒng)配置參數管理能夠為管廊系統(tǒng)提供這些必要

21、參數的新增刪除修改查詢等功能。圖例參數配置符號庫參數配置代碼參數配置分析參數配置系統(tǒng)維護子系統(tǒng)系統(tǒng)配置日志管理提供對系統(tǒng)運行過程中出現的硬件、軟件和系統(tǒng)問題等信息進行記錄。主要按日志類型和日志操作方式進行管理日志查詢功能日志刪除功能日志輸出日志輸出模板設置系統(tǒng)維護子系統(tǒng)日志管理業(yè)務管理是為綜合管廊信息管理平臺提供管廊日常運營維護管理的功能模塊，包括： 倉位管理、巡檢管理、門禁管理、維修管理、業(yè)務管理移動端綜合管廊智能管理系統(tǒng)業(yè)務管理子系統(tǒng)倉位管理是對管廊中的倉位利用狀態(tài)和租用情況作詳細分析統(tǒng)計并對倉位的方位布局進行精準定位和二三維聯動顯示的功能模塊倉位租賃設置倉位租賃到期提醒倉位查詢定位（支持圖屬查詢）倉位二三維瀏覽倉位占用查詢統(tǒng)計業(yè)務管理子系統(tǒng)倉位管理巡檢管理是對管廊中巡檢人員巡檢路線、巡檢計劃等巡檢相關業(yè)務的統(tǒng)一管理功能模塊巡檢計劃管理巡檢路線管理巡檢人員實時軌跡跟蹤二三維聯動瀏覽巡檢路線及巡檢人員狀況業(yè)務管理子系統(tǒng)巡檢管理門禁管理是對綜合管廊中各個出入口進出權限、所有出入人員訪問權限的綜合管理功能模塊出入口管理出入人員管理出入人