智慧管廊運(yùn)維管理平臺的搭建與應(yīng)用

王成田

摘要：智慧管廊運(yùn)維系統(tǒng)的組成相對較為復(fù)雜，涉及到的各種子系統(tǒng)和設(shè)備具有嚴(yán)格的要求，需要重視加強(qiáng)各構(gòu)成要素的分析，在確定整個系統(tǒng)總體運(yùn)行要求的情況下，逐步進(jìn)行系統(tǒng)的規(guī)劃，以保證智慧管網(wǎng)運(yùn)行管理的穩(wěn)定性。本文具體分析研究智慧管廊運(yùn)維管理平臺的搭建，以及相關(guān)的應(yīng)用要求和細(xì)則，以供參考。

關(guān)鍵詞：智慧管廊;運(yùn)維;管理平臺;技術(shù)要點(diǎn);搭建;應(yīng)用

1 智慧管廊運(yùn)營管理系統(tǒng)概述

綜合管廊主要是地下管道的一種表現(xiàn)形式，是管道的走廊，為管道的合理布設(shè)和規(guī)劃打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。在綜合管廊建設(shè)的過程中，主要是將電力行業(yè)、熱力行業(yè)、燃?xì)庑袠I(yè)的管道埋設(shè)在一起，在城市創(chuàng)造一個獨(dú)立的空間，實(shí)現(xiàn)城市地下空間的合理使用和高效管理。在具體操作過程中，需要重視設(shè)置統(tǒng)一的檢修口，使綜合管廊的監(jiān)測體系，能夠進(jìn)一步優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的管理和規(guī)劃控制。

在智慧管道運(yùn)行管理過程中，主要通過計算機(jī)平臺使用傳感器和互聯(lián)網(wǎng)的各種技術(shù)形成一種具有可視化特征的統(tǒng)一管理平臺。該系統(tǒng)可以有效的整合管廊當(dāng)中的各種基礎(chǔ)設(shè)施，如消防系統(tǒng)，通風(fēng)系統(tǒng)等。依照網(wǎng)格化布局的模式進(jìn)行監(jiān)測模塊的搭建，共同構(gòu)成大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，使數(shù)據(jù)呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、集約化的特征。在管廊智慧化運(yùn)行管理平臺搭建的過程中，需要重視獲取相關(guān)的參數(shù)，讓信息監(jiān)測水平逐步提高，通過智能化分析預(yù)控進(jìn)一步安排管廊和管廊內(nèi)的附屬設(shè)施，通過可視化的分析和判斷，加強(qiáng)防火防災(zāi)系統(tǒng)的落實(shí)，促進(jìn)應(yīng)急處理的高效性，使管廊系統(tǒng)和子管線運(yùn)行的安全性、整體性。

智慧管廊綜合運(yùn)維信息平臺構(gòu)建過程中，重點(diǎn)在于將物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)與智慧管廊數(shù)據(jù)中心相結(jié)合，使系統(tǒng)和平臺發(fā)揮應(yīng)有的作用。智慧管廊智能物聯(lián)網(wǎng)平臺是整個系統(tǒng)的底層核心部分，逐步整合各設(shè)備和傳感器統(tǒng)一接入到系統(tǒng)當(dāng)中，提供通信終端服務(wù)，運(yùn)用可靠的接口可以有效的支持各種協(xié)議，在設(shè)備上構(gòu)建統(tǒng)一的訪問接口，以便對工作過程進(jìn)行強(qiáng)化。智慧管廊數(shù)據(jù)中心主要通過hadoop開源平臺和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫平臺整合系統(tǒng)，保證各項結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)處理的有效性，并且處理各種非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫可以在設(shè)備信息和運(yùn)維信息結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲當(dāng)中得到有效應(yīng)用，通過數(shù)據(jù)中心基本服務(wù)進(jìn)一步將平臺的價值發(fā)揮出來。

2 慧管廊運(yùn)營管理系統(tǒng)的技術(shù)要點(diǎn)

2.1 BIM與3D GIS融合技術(shù)

BIM是三維建模技術(shù)當(dāng)中應(yīng)用較為廣泛的一種，可以將建筑工程的各種數(shù)據(jù)有機(jī)地集成起來，通過相關(guān)算法進(jìn)行建模，操作人員可以直接觀察模型內(nèi)部的情況，了解是否出現(xiàn)干涉或者其他不合理之處，由此可見該系統(tǒng)應(yīng)用具有很強(qiáng)的直觀性。在現(xiàn)代建筑當(dāng)中，可以輔助管理單位很好地實(shí)現(xiàn)全生命周期的集成化管理，而GIS技術(shù)能夠?qū)Ω鞣N地理信息進(jìn)行存儲、檢索、展示。通過BIM技術(shù)和GIS技術(shù)結(jié)合，GIS負(fù)責(zé)展示和管理廊外地理空間信息，而BIM系統(tǒng)主要展示場內(nèi)構(gòu)件和相關(guān)設(shè)施[1]。

2.2 搭建大數(shù)據(jù)和云計算平臺

大數(shù)據(jù)和云計算平臺主要通過數(shù)據(jù)存儲中心和數(shù)據(jù)服務(wù)中心來實(shí)現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)管理功能。在大數(shù)據(jù)和云平臺的共同作用下，用戶可以有效地對數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，比如說對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、清洗、管理、調(diào)用，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集成，使綜合管廊數(shù)據(jù)能夠進(jìn)入云平臺。從數(shù)據(jù)服務(wù)中心角度而言，這一模塊在系統(tǒng)當(dāng)中可以有效的分析建模，使智慧運(yùn)維管理的數(shù)據(jù)發(fā)揮應(yīng)有作用，提供移動終端的數(shù)據(jù)服務(wù)。

2.3 面向服務(wù)進(jìn)行系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

首先需要分析面向服務(wù)系統(tǒng)的構(gòu)架，根據(jù)先前的研究，該構(gòu)架的主要內(nèi)容包含服務(wù)代理者、服務(wù)提供者和服務(wù)請求者三個組成部分。服務(wù)請求者指的主要是直接與用戶進(jìn)行交互的系統(tǒng)部分，而服務(wù)提供者代表的是供應(yīng)商，服務(wù)代理者主要指的是供應(yīng)商一方的代理者。這樣在滿足請求的條件下就可以有效的對系統(tǒng)進(jìn)行訪問，對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理[2]。

3 智慧管廊運(yùn)維管理平臺的搭建與應(yīng)用

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)

在管廊智慧運(yùn)維平臺構(gòu)建過程中，需要依照市內(nèi)地下綜合管廊的排布情況進(jìn)行集中化的管理，統(tǒng)一運(yùn)維，以符合遠(yuǎn)程管理、集群拓展以及規(guī)范控制的具體需要。主結(jié)構(gòu)分為基礎(chǔ)資源層、應(yīng)用支撐層和數(shù)據(jù)中心層三個組成部分，其中基礎(chǔ)資源層由各分控中心和市級指揮中心的通信網(wǎng)絡(luò)共同組成，包含了應(yīng)急通訊設(shè)備、安全防范設(shè)備和環(huán)境監(jiān)控設(shè)備等諸多部分。數(shù)據(jù)中心主要指的是中心機(jī)房和相關(guān)設(shè)備，而應(yīng)用支撐層能夠虛擬化地對服務(wù)器等資源進(jìn)行管理，支持集群拓展，使系統(tǒng)運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性和可靠性大幅度提升。基于三維仿真融合通訊和SCADA等相關(guān)技術(shù)構(gòu)建了綜合化的監(jiān)控子系統(tǒng)，以BIM、數(shù)據(jù)分析、GIS等技術(shù)完成事態(tài)感知子系統(tǒng)的構(gòu)建，以消息總線、數(shù)據(jù)流、單點(diǎn)登錄等技術(shù)構(gòu)建了運(yùn)維管理子系統(tǒng)。各子系統(tǒng)之間通過數(shù)據(jù)平臺進(jìn)行交互，使各系統(tǒng)能夠協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)管廊智慧化的監(jiān)測和感知。

3.2 綜合監(jiān)控子系統(tǒng)

綜合監(jiān)控子系統(tǒng)可以對廊內(nèi)各終端設(shè)備進(jìn)行連接，包含了廊內(nèi)管線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對接，并且全面感知廊內(nèi)各種環(huán)境參數(shù)。與此同時，市級監(jiān)控平臺可以和各分控系統(tǒng)有效連接進(jìn)行統(tǒng)一化的管理，使多終端系統(tǒng)能夠有效地將數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞屑壉O(jiān)控中心當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)地下綜合管廊24小時的管控，保證管廊主體的安全性，并且確保管廊內(nèi)各種專業(yè)管線有效的工作和運(yùn)行[3]。

3.3 運(yùn)維管理子系統(tǒng)

在運(yùn)營規(guī)模逐步擴(kuò)大、成本不斷上升的情況下，如果繼續(xù)使用傳統(tǒng)管理方式，會出現(xiàn)成本支出不可控、效率低下等各種問題，需要重視以資產(chǎn)設(shè)備全生命周期管理為基礎(chǔ)構(gòu)建智能調(diào)度、生產(chǎn)運(yùn)營、智能硬件為一體的運(yùn)維管理系統(tǒng)。在建設(shè)過程中，依照綜合管廊單位已有的操作流程和規(guī)章制度集中化，對運(yùn)維管理系統(tǒng)進(jìn)行管理，保證規(guī)范化統(tǒng)一化，實(shí)現(xiàn)市內(nèi)管廊運(yùn)維過程中這種設(shè)備和人員的統(tǒng)一化管理，使管廊的維護(hù)效率逐步提高。

3.4 態(tài)勢感知子系統(tǒng)

伴隨當(dāng)前業(yè)務(wù)規(guī)模逐步擴(kuò)大，在管理過程中設(shè)備的數(shù)量逐步增加，造成數(shù)據(jù)量井噴式的增加。如何對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理成為棘手的問題。態(tài)勢感知子系統(tǒng)可以進(jìn)行管廊數(shù)據(jù)的規(guī)范化，在采集數(shù)據(jù)過程中構(gòu)建資源目錄，對設(shè)計基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一化的管理，有機(jī)地對網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行監(jiān)測數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控數(shù)據(jù)和智能化設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控數(shù)據(jù)進(jìn)行整合。其次，構(gòu)建完善的管廊綜合體系，以安全評估模型為基礎(chǔ)，對安全和智慧兩個維度的管廊數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)化，將管廊運(yùn)行狀態(tài)可視化地展現(xiàn)出來，提高維護(hù)效率優(yōu)化運(yùn)維流程。最后構(gòu)建管廊應(yīng)急預(yù)案，搭建完善的感知處理監(jiān)控系統(tǒng)，使應(yīng)急響應(yīng)和指揮調(diào)度能力提升，以大屏展示趨勢分析和數(shù)據(jù)集成為基礎(chǔ)，幫助決策人員進(jìn)行綜合性的決策[4]。

結(jié)束語

綜合管廊是城市管廊建設(shè)過程中的重要一環(huán)，需要滿足城市百年發(fā)展的需求，實(shí)現(xiàn)城市地下空間的集約化利用。管廊智能綜合管理平臺能夠有效對數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理分析，在管廊管理方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢和應(yīng)用價值。本文主要對智能管廊綜合管理平臺建設(shè)的情況進(jìn)行闡述，并且對各子系統(tǒng)進(jìn)行分析，希望能夠為后續(xù)的類似工程的建設(shè)提供借鑒和參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊黨鋒，劉曉東，蘇鋒，等.城市地下綜合管廊智慧運(yùn)維管理研究與應(yīng)用[J].土木建筑工程信息技術(shù)，2017，009（006）：28-33.

[2]韓佳彤，周建國，郎世明.城市綜合管廊智慧化監(jiān)控與運(yùn)維管理系統(tǒng)實(shí)踐與探索——呼和浩特市丁香路綜合管廊項目為例[J].建設(shè)科技，2020（11）：92-94.

[3]臧熙瑋.數(shù)字化智慧管廊運(yùn)維平臺研究與應(yīng)用[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2020，v.38;No.358（04）：125-127+130.

[4]吳思敏.城市綜合管廊統(tǒng)一管理平臺建設(shè)探究[J].建筑與裝飾，2020，000（002）：581-582.

濟(jì)南市交通工程建設(shè)保障中心 山東省濟(jì)南市 250000