应用边缘计算实现综合管廊管理智能化

发布时间:2019 年 11 月 05 日  文/同方股份有限公司 佟庆彬 唐世超
导读:同方股份有限公司基于在轨道交通综合监控、智能建筑系统集成等核心技术的基础上,研发了智慧管廊运维管理平台“智慧管廊管+系统”——UTM3.0,实现了综合管廊全生命周期自动化和智能化,为用户提供管理、运维、节能、安全方面的服务。

  城市基础设施是城市正常运行和健康发展的物质基础,对于改善人居环境、增强城市综合承载能力、提高城市运行效率、稳步推进新型城镇化具有重要作用。近年来,随着数据中心、综合管廊、交通枢纽等基础设施建设蓝图的展开,基础设施智慧化成为发展的必然趋势。其中,综合管廊作为城市工程管线的综合体,是保障城市能源和市政管线正常运行的重要市政基础设施。

  同方股份有限公司(以下简称“我司”)结合三维引擎技术,在轨道交通综合监控、智能建筑系统集成等核心技术的基础上,研发了智慧管廊运维管理平台“智慧管廊管+系统”——UTM3.0。平台首创 B/S+C/S 双重冗余架构,基于SuperMap GIS基础引擎实现BIM+3D GIS空间一体化展示,以及三维数字映射资产运维,是管廊行业首个应用边缘计算技术的管廊控制柜,赋予“城市生命线”大脑级智慧平台。

  UTM3.0对综合管廊的环境与设备监控、安全防范、设施管理、消防和通信进行统一监控、高效协同、精细管理、智能分析、辅助决策和应急处置,实现综合管廊全生命周期自动化和智能化,为用户提供管理、运维、节能、安全方面的服务。

  行业积累,自主产权

  UTM3.0采用B/S+C/S冗余架构,双重管控,性能稳定,拥有自主知识产权,行业独有。CS端有着工业级应用的保障,是地铁综合监控行业26年的积累,用来作为部分前端设备的数据采集以备用管控;BS端作为整体的业务模块展现和BIM+GIS三维可视化的展现,控制反馈可达到毫秒级响应。同时,平台拥有80种通用及私有协议接口,可三维展现支持多种BIM模型格式的文件导入,并保留其构建基础信息,在处理体积庞大的模型数据时,可实现模型数据的轻量化。

  模型数据采用分类管理,修改方便,支持采用追加行、列的形式,或添加新数据源完成场景扩充,同时业务模块可在BIM、GIS下交互,克服数据互通困难、联动困难、三维融合等问题,使得用户获得稳点性好、操控性好、友好的交互页面等体验。

  UTM3.0拥有:1、工业级应用:毫秒级响应,海量数据处理,多接口协议支持;2、三级智慧节能:自定义联动设置、自定义运行策略设置,高能耗设备监控;3、全生命周期服务:结合BIM模型,管理结构设施和设备设施,提高规划、设计、施工和运营水平。

  功能全面,运行可靠

  通过结合我司已经实施项目的宝贵经验,并结合运维人员的管理方式与习惯,UTM3.0归纳出指挥舱(综合大屏)、首页、GIS地图、综合监控、运维管理、运营管理、应急管理、配置管理等功能模块。UTM3.0提供三维展示交互、设施设备的监控、安防、消防的监控管理、设备的巡检与维护、能耗分析、资产管理、合同管理、应急指挥等共78个子功能,支持用户自定义综合监控控制策略和联动策略,用户还可对管廊附属设施的远程监、管、控操作及日常运行策略的制定、应急联动机制的建立等。

  此外,UTM3.0拥有完整的管廊运营、运维管理体系,并研发了全业务数据服务功能模块,并在各类数据之间建立起动态关联,避免信息孤岛的出现,带来全面可靠、可定制化的产品服务。

  真BIM+GIS,宏观微观全面展示

  UTM3.0采用BIM+GIS融合优势,避免单纯BIM展示的信息相对与匮乏。目前独立运用BIM项目越来越少,更多的是将BIM模型与其他先进的技术相结合,做更高层次的应用系统平台。

  UTM3.0利用三维引擎将BIM模型和GIS引擎相结合,解决了原地下管线的信息化程度低等问题。三维引擎不仅能保证BIM模型原始的构建信息,并能结合其相关的GIS坐标信息,放入到场景里展示。结合相关的数据源,TIF底图、DEM数据等及相关的网络拓扑数据集等,UTM3.0可开发多种应用功能,从而最大地发BIM、GIS的各自优势,使整个项目既有宏观整体的概念又有微观细节的展示。通过BIM+GIS给用户带来空间规划的更多可能,由此可引发出更多智慧城市信息化应用管理的内容。

  真实可控,提升运维效率

  高效适时的运维工作是综合管廊持续、安全、稳定运行的保障,也是综合管廊日常管理工作的主要内容。UTM3.0运营服务平台的运维管理模块应为管廊的维护与维修活动提供智能化支撑,从资产到备件,巡检到维护,再到故障及报警处置,以及内外部人员的管理,实现无纸化办公,电子化流程,全功能资料存储库,从而提高办公效率。

  同时结合BIM+GIS的将运维管理在三维场景中呈现出来,通过资产编码将前端设备的状态信息、构建信息,控制、联动串联在一起,实现数据流从业务端流向三维展示端,再通过设置自动巡检路线,实现自动巡检。也可向设备下达相关动作命令,实现设备远程控制。

  变化的可能,统一坐标系

  目前市面上的定位大部分都基于UWB、蓝牙、RFID等技术,在实施过程中部分厂家的定位设备回传数据仅有一维坐标,不满足解决在三维上展示。这就需要升维。

  在坐标系不统一的情况下,我们很难将位置信息准确地表达出来,更不用说涉及到平面坐标系到球面坐标系的转换,以及维度的提升。由于定位设备仅限放在管廊内,我们可以通过管廊的截面,确定各舱的分界点坐标,并增加适当的缓冲区,来缓解偏差

  确定Y值;对高度Z值,我们则可以通过提取管廊的土建模型的顶部高程和底部高程,得出TopAltitude和BottomAltitude,选择适当TopAltitude和BottomAltitude,当阈值确定时即可确定Z值。即便用户的定位方式和三维引擎的坐标不统一,在UTM3.0中也可以将定位的地理位置信息准确地表达在三维引擎中。

  UTM3.0平台已经成功部署在四川遂宁河东新区管廊项目和北京大兴新机场临空经济区管廊项目上,尤其是新机场临空经济区管廊,作为大兴新机场的电力、燃气输送生命线,UTM3.0平台正在为其保驾护航。

  UTM3.0结合管廊运维公司实际运维需求,从三维层面实现了管廊基础设施的监测和控制,减少了运维成本提高运维效率,从而将管廊智慧化平台建设推向了一个全新的层面。

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