智慧管网大数据云平台整体解决方案.pptx

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智慧管网大数据云平台整体解决方案.pptx

智慧管网大数据云平台整体解决方案.pptx,睿利而行行业背景智慧管网综合管网就是地下城市管道综合管网,即在城市地下建造一个隧道空间,将电力、通讯,燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体,设有专门的检修口、吊装口和监测系统,实施统一规划、统一设计、统一建设和管理,是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。综合管网云平台利用大数据、SOAESB和GISBIM等多种技术手段对管网业务内容进行智慧化、平台化管理,对管网本体、入廊管线以及附属设施从“审”、“监”、“维”、“检”、“调”、“考”6方面出发,构建统一管理平台。依托二三维一体化GIS平台和多年管网行业信息化建设经验,立足于综合管网数字化基础之上,致力于提升综合管网智能化水平,打造国内一流的综合管网智能管理平台。目录CONTENTS1业务背景及需求分析2智慧管网顶层设计智慧管网解决方案发展建议及展望1业务背景及需求分析区域5管道类型长度(万公里)同比增长率城镇化率变化曲线数据来源国家统计局年度管道统计分析数据来源2014年城乡建设统计公报城镇化背景01管理种类繁多多头管理6数据资料缺失建而不立技术支撑不足缺乏创新事故频发国家重视现状与问题01智慧管网政策要求701国家标准GB50838-2012城市综合管网工程技术规范中规定综合管网应配备具有专业资质的维护单位并建立管理维护档案。2013年9月,国务院办公厅下发了关于加强城市基础设施建设的意见(国办发〔2013〕36号),该文件中指出,开展城市地下综合管网试点,用3年左右时间,在全国36个大中城市全面启动地下综合管网试点工程;中小城市因地制宜建设一批综合管网项目。新建道路、城市新区和各类园区地下管网应按照综合管网模式进行开发建设。2014年6月关于国务院办公厅关于加强城市地下管线建设管理的指导意见国办发〔2014〕27号指出稳步推进地下综合管网建设,加强科学技术和体制机制创新。住房城乡建设部部长陈政高出席培训班座谈会指出要统一认识,统一思想。事实证明,城市地下综合管网建设在国际上是一条成功的道路。综合管网建设的意义在于充分地利用地下空间,节省投资,对拉动经济发展、改变城市面貌、保障城市安全都具有不可估量的重要作用。智慧管网发展历程801智慧管网发展历程03第3代整合型管网整合防爆、防洪与防盗等防灾设施建立运行维护管理机制维护作业准则、管线GIS系统01第1代传统型管网单一结构体,提供管线的收纳空间管道断面较单调02第2代需求型管网管线协调,满足长期需求调查有特殊部位,满足个体运营需求提出环境监测系统,保障人身安全04第4代智慧型管网采用BIMGIS3D可视化设计、管理模式移动设备远程监控管网网络化、智能化智慧管网建设目标901智慧管网核心技术1001智慧管网设计理念1101智慧管网设计理念2智慧管网顶层设计城市地下综合管网云平台建设思路13021个核心智慧管网2大平台监控报警平台和运维管理平台3项技术GISBIM技术、物联网技术、云与移动互联技术4层架构运维管理层、监控调度层、网络传输层、设备感知层5A1SBA、SA、CA、FA、OAGB50838-20156大系统运维管理系统、环境与设备监控系统、安全防范系统、通信系统、消防报警系统、BIMGIS系统城市地下综合管网云平台解决方案业务架构图1402城市地下综合管网云平台解决方案架构图1502城市地下综合管网云平台解决方案功能示意图1602城市管网17管线装备化数据平台化三维可视化虚拟仿真化运行监控实时调用施工审批多元服务地上地下一体展示应急防灾预警预报全方位材测防监控管智能化应用全生命周期新建综合管网旧有普查建库智慧化智慧化思路02技术框架1802A省级平台19应用部门监督汇总共享服务权属单位管理单位应用部门管线数据运行数据监督协同审批处置共享服务交换汇交管线数据统计数据a市级平台交换汇交部级平台监督汇总交换汇交管线数据统计数据应用部门共享服务管理框架02省级平台业务框架20规划建设运行维护信息管理地下管线综合管网统筹汇总地下管线规划综合管网规划地下管线现状综合管网现状地下管线工程综合管网工程工作检查管线普查工作安全质量管理信息共享利用资质备案管理项目管理地下管线重点工程项目管理综合管网重点工程项目管理应急监控重点区域监控应急预案管理应急指挥调度应急综合演练指导共享规划标准规范设计标准规范建设标准规范运营标准规范信息标准规范安全防范规范管理框架02有数有据,监管科学21省级平台业务系统管理框架02系统分项设计标准规范体系信息安全体系感知层传输层支撑层应用层摄像头光纤传感器可燃气体传感水位传感器红外传感器RFID热成像仪应变计传感器流量传感器压力传感器有线光纤网运营商网络无线自组网Wi-Fi热点数据解析服务管廊三维展示系统管廊消防系统管廊通风系统管廊防入侵系统管廊供管廊照明管廊排电系统系统水系统管线资产管理系统状态监控系统基础数据服务信息接入服务信息整合服务信息目录服务信息交换服务空间信息服务管廊主体管理管廊附属设施管理入廊管线管理综合管廊业务支撑平台管廊智能巡检系统管廊防入侵系统应用层设计应用层设计0223系统分项设计标准规范体系信息安全体系感知层传输层支撑层应用层摄像头光纤传感器可燃气体传感水位传感器红外传感器RFID热成像仪应变计传感器流量传感器压力传感器有线光纤网运营商网络无线自组网Wi-Fi热点数据解析服务管廊三维展示系统管廊消防系统管廊通风系统管廊防入侵系统管廊供管廊照明管廊排电系统系统水系统管线资产管理系统状态监控系统基础数据服务信息接入服务信息整合服务信息目录服务信息交换服务空间信息服务管廊主体管理管廊附属设施管理入廊管线管理综合管廊业务支撑平台管廊智能巡检系统管廊防入侵系统应用层应设用计层设计02三维展示系统系统功能业务价值系统功能综合管网采用二三维一体化的设计方式,平面视图管网表现为二维方式,转换视角,管线表现为三维方式,可以直观查看管网内部入廊管线的分布情况、管网各出口的位置和安装在管网内部附属设施的位置。同时反映综合管网本体与周围地形、地物、建构筑物的关系。该系统参照CAD三视图的展示方式,通过主视角度查看管线在管网内部的空间分布情况,通过侧剖面观察管网内各里程的实际情况。系统价值通过管网地理信息系统,我们通过三个角度直观的看到管网内部的实际情况,为后续管理各运维管理提供了方便。同时系统将前端采集到的设备状态数据以实际的位置映射到管网三维空间上。为制定决策提供客观的依据。三维展示系统截面图剖面图1.三维展示系统系统分项设计1、应用层设计(管网主体管理)2.智能巡检系统3.防入侵系统应用层设计02智能巡检系统系统功能业务价值系统价值减少人员每天的巡检工作强度,更有正对性的巡检。通过车载系统采集的参数和管网内固定设备数据比对,反向验证设备的状态。减少人员频繁下井带来的安全问题。对巡检车辆的位置定位,能够快速的找到事故点。智能巡检系统系统功能传统的巡检主要是通过人工方式,综合运用感官以及一些配套的检测仪器对管网内的情况和设备进行以简单定性判断,该方式存在劳动强度大、检测质量分散、主观因素多等缺陷。该系统主要是通过安装了全景摄像头和其他传感设备(温湿度、气体、红外等)的多功能巡检车,每天定时对管道内部进行巡检,值班人员对巡检数据进行查看,发现问题第一时间到现场确认。通过360全景内景图实现真实、全面、直观的用户体验。1.三维展示系统系统分项设计1、应用层设计(管网主体管理)2.智能巡检系统3.防入侵系统应用层设计021.三维展示系统系统分项设计1、应用层设计(管网主体管理)2.智能巡检系统3.防入侵系统防入侵系统系统功能业务价值系统功能该系统在综合管网的各管仓安装视频摄像头,在管网出入口安装光栅传感器,通过光栅传感器触发摄像头拍照、录像。同时值班人员通过应急通讯广播发出报警信息和喊话,劝退入侵者。在地下综合管网各出入口及主要机房安装门禁管理系统,实现出入口人员管理。监控各类非法入侵。通过对出入口安装电击设备,防止小动物的闯入。系统价值防止不法人员的进入保障综合管网的安全运行,确保城市的公共安全。防止动物的闯入破坏通讯、电力及管线设施。防入侵系统应用层设计02应用层设计系统分项设计标准规范体系信息安全体系感知层传输层支撑层应用层摄像头光纤传感器可燃气体传感水位传感器红外传感器RFID热成像仪应变计传感器流量传感器压力传感器有线光纤网运营商网络无线自组网Wi-Fi热点数据解析服务管廊三维展示系统管廊消防系统管廊通风系统管廊防入侵系统管廊供管廊照明管廊排电系统系统水系统管线资产管理系统状态监控系统基础数据服务信息接入服务信息整合服务信息目录服务信息交换服务空间信息服务管廊主体管理管廊附属设施管理入廊管线管理综合管廊业务支撑平台管廊智能巡检系统管廊防入侵系统021.消防系统系统分项设计1、应用层设计(管网附属设施管理)2.通风系统3.供电系统4.照明系统5.排水系统消防系统系统功能业务价值系统功能在管网内部安装手动报警按钮、声光报警器、应急通讯电话、警笛及紧急广播系统。实现管网内部消防应急联动。在管网内部易着火点布置防火包,传感器监测到着火点,启动附近视频确认,通过远程控制打开着火点防火包,实现快速破灭火源或延迟火势蔓延。火灾发生时通过管网内部报警指示灯和播音系统第一时间通知管内人员撤离。通过布设在管网内部的烟雾传感器和温湿度传感器,实时监测管网内部的环境变化。系统价值保障综合管网本体及入廊管线的安全。提前发现事故隐患点,第一时间处理防止事态扩大,造成不必要的损失。在事故处理过程中起到辅助作用。消防系统应用层设计021.消防系统2.通风系统3.供电系统4.照明系统5.排水系统通风系统系统功能业务价值系统功能日常状态,按日常通风设定,控制送风机定时运行。通过安装在管网内部各各类有毒有害气体传感器、温湿度传感器,实时监测管网内部状态,当监测数据异常,通过远程控制系统开启对应的通风设备,对管网内部快速通风,减少气体浓度防止产生爆炸,提高人员的入廊工作安全。同时入口处放置管网内部空气质量电子提示牌,及时提醒准备入廊的工作人员。系统价值日常保证管网内部空间的空气质量,避免有害气体聚集和积累。紧急情况时快速通风减小事故发生概率。通风系统系统分项设计1、应用层设计(管网附属设施管理)应用层设计02系统分项设计4.照明系统5.排水系统供电系统系统功能业务价值系统功能供电管理系统负者对管网内部的供电设备的运行状态监控和管理,通过远程管理平台实现管网内部供电设备的监控。对管网内部供电线路的拓扑网络实现管理。对附属设施的供电电压、电流实时监控。同时根据管网内部空间结构,设置微电网系统。实现管网内部分区供电。对管网内部的用电设备进行监控,发现问题及时同时值班人员维修。系统价值提供管网内附属设施的供电、用电保障,通过微电网系统的设置,避免事故造成管网供电系统整体崩溃。供电系统应用层设计1、应用层设计(管网附属设施管理)1.消防系统2.通风系统3.供电系统021.消防系统2.通风系统3.供电系统4.照明系统5.排水系统照明系统系统功能业务价值系统功能综合管网属于狭长型构筑物,又埋设与地面以下,综合管网内部的采光主要以电力照明为主。在机械出风口、集水井、配电箱等处照明系统可通过远程控制,亮度设置可调。设置紧急照明系统,监测到主照明系统故障时,自动系统紧急照明系统,同时向管理人员发出报警信息。管网入口设施红外识别系统,发现有人员会动物闯入,立即启动照明体统和视频监控系统,同时向前端发出告警,提醒值班人员查看。系统价值首先保障管网内部的正常照明和应急照明。同时为入侵系统提供辅助帮助。照明系统系统分项设计1、应用层设计(管网附属设施管理)应用层设计021.消防系统2.通风系统3.供电系统4.照明系统5.排水系统排水系统系统功能业务价值系统功能由于综合管网内管道的维修的放空,以及其他一些可能发生泄漏等情况,将造成一定程度的沟内积水。通过排水系统前端的液位传感器监测到的水位情况,启动排水泵,抽取管网内的积水。通过安放在不同位置的液位传感器,值班人员可以很快确定积水位置和漏水位置。第一时间前去封堵处理。对于洪濑造成的雨水倒灌,及时启动排水系统,排出管网内积水。系统价值快速发现积水位置,智能排水,减少人员工作量和人员排水过程中对管线产生的破坏。排水系统系统分项设计1、应用层设计(管网附属设施管理)应用层设计02系统分项设计标准规范体系信息安全体系感知层传输层支撑层应用层摄像头光纤传感器可燃气体传感水位传感器红外传感器RFID热成像仪应变计传感器流量传感器压力传感器有线光纤网运营商网络无线自组网Wi-Fi热点数据解析服务管廊三维展示系统管廊消防系统管廊通风系统管廊防入侵系统管廊供管廊照明管廊排电系统系统水系统管线资产管理系统状态监控系统基础数据服务信息接入服务信息整合服务信息目录服务信息交换服务空间信息服务管廊主体管理管廊附属设施管理入廊管线管理综合管廊业务支撑平台管廊智能巡检系统管廊防入侵系统1、应应用层用设层计设计02系统分项设计1、应用层设计-(入廊管线管理)1.管线状态监测系统2.管线资产管理系统管线状态监控系统系统功能业务价值系统功能燃气管线安装在燃气管线接口、阀门处的甲烷监测设备,监测燃气管线的泄漏情况,并通过定位技术,实现燃气泄漏的快速发现和处置。对事故的易发点系统做重点提示,提醒值班人员关注。供电电缆通过电缆线监测系统实现缆线状态的监测和能量的监控。防治缆线过热起火和偷漏电事故的发生。供水管线利用漏损监测仪,流量计、压力计实时监测供水管线运行状态,能够快速发现漏损点,避免能源浪费。通过管线的流量和压力监测数据,联动供水泵站,避免产生水锤效应造成供水管线损坏。污水管线通过对污水管各点液位的监测,防治污水管的堵塞。热力管线利用压力计实时监测热力管线运行状态,联动供热泵。防治压力过大对管线造成的损害。系统价值保障管线安全运行,减少人员巡检密度,更有针对性的检查和管理。通过大量数据的分析提前预知管线状态,及时维修跟换。避免跟大事故的发生。管线状态监控系统应用层设计021.管线状态监测系统2.管线资产管理系统管线资产管理系统系统功能业务价值系统价值通过关系资产管理系统的建立,使管网管理单位能够直观的了解管网内管线的分布情况。同时为后续的管理收费提供数据参考。管线资产管理系统系统功能综合管网内部管线属性复杂、重要节点数量多、投资、建设、运营主体不同给后续的管理带来了很大个麻烦。通过建立管线资产管理系统,实现对综合管网入廊管线的数量、种类、权属单位、建设单位、管理单位信息管理。明确各方职责,提高经济管理效率。通过绑定在管线上的RFID电子标签,实现关键节点路由信息和属性信息(管径、管材、用途、传输介绍种类、压力、流向、铺设时间、施工单位、权属单位)的全面掌握。在这些数据的基础上,实现对入廊管线的透明管理。系统分项设计1、应用层设计-(入廊管线管理)应用层设计02第三部分总体设计思路标准规范体系信息安全体系感知层传输层支撑层应用层摄像头光纤传感器可燃气体传感水位传感器红外传感器RFID热成像仪应变计传感器流量传感器压力传感器有线光纤网运营商网络无线自组网Wi-Fi热点数据解析服务管廊三维展示系统管廊照明系统管廊消防系统管廊通风系统管廊供电系统管廊防入侵系统管廊排水系统管线资产管理系统状态监控系统基础数据服务信息接入服务信息整合服务信息目录服务信息交换服务空间信息服务管廊主体管理管廊附属设施管理入廊管线管理综合管廊业务支撑平台支撑层设计02系统分项设计支撑层设计系统功能业务价值支撑层系统功能提供感知层数据的编解码功能,实现数据的组包和解析。提供数据的整合、录入、各系统之间的接口转换和数据交换功能。支持分布式异构访问,向应用层提供统一的数据服务。支撑层是基于灵活的目录服务系统和标准规范的信息交换格式构建应用集成、信息管理和共性服务等系统。其中空间信息服务主要是对综合管网三维展示系统提供数据支撑。系统价值建立一个数据处理、共享、交换平台,为业务系统提供统一的数据支撑。支撑层设计0022第三部分总体设计思路标准规范体系信息安全体系感知层传输层支撑层应用层摄像头光纤传感器可燃气体传感水位传感器红外传感器RFID热成像仪应变计传感器流量传感器压力传感器有线光纤网运营商网络无线自组网Wi-Fi热点数据解析服务管廊三维展示系统管廊消防系统管廊通风系统管廊防入侵系统管廊供管廊照明管廊排电系统系统水系统管线资产管理系统状态监控系统基础数据服务信息接入服务信息整合服务信息目录服务信息交换服务空间信息服务管廊主体管理管廊附属设施管理入廊管线管理综合管廊业务支撑平台管廊智能巡检系统管廊防入侵系统传输层设计02系统分项设计传输层设计系统功能业务价值系统功能1.根据采集数据的数据量选择不同的传输方式,实现数据的远距离传输。2.通过传输层实现不同协议的数据转换,实现数据的可识别。3.数据的采集远程传输和远程对设备的控制、建立设备与控制器的远程连接。系统价值通过互联网、物联网等技术实现采集数据的上传和实时交互,保障数据的连贯性和周期性,为系统的数据获取和决策提供数据支持。传输层传输层设计02第三部分总体设计思路标准规范体系信息安全体系感知层传输层支撑层应用层摄像头光纤传感器可燃气体传感水位传感器红外传感器RFID热成像仪应变计传感器流量传感器压力传感器有线光纤网运营商网络无线自组网Wi-Fi热点数据解析服务管廊三维展示系统管廊消防系统管廊通风系统管廊防入侵系统管廊供管廊照明管廊排电系统系统水系统管线资产管理系统状态监控系统基础数据服务信息接入服务信息整合服务信息目录服务信息交换服务空间信息服务管廊主体管理管廊附属设施管理入廊管线管理综合管廊业务支撑平台管廊智能巡检系统管廊防入侵系统感知层设计02系统分项设计感知层设计系统功能业务价值感知层系统功能通过前端安装的各类物理传感器,采集现场的物理量信息通过半导体器件的转换,变为可定量识别的数字信息。远程控制终端根据需要设置、配置数据采集周期,实现数据合理采集。根据感知传感器设置的预值,启动继电器实现前端设备控制。通过特征值设定,实现触发式采集。系统价值实现物理量的定量识别,为决策提供数据支撑。感知层设计02城市地下综合管网环境与设备监控云平台架构图4202城市地下综合管网环境与设备监控云平台功能图4302城市地下综合管网运维管理云平台架构图4402管网的监控报警与运维管理系统由统一管理平台、通讯控制网络、环境与设备监控系统、安全防范系统、通信系统、火灾自动报警系统等组成。通信控制网络采用光纤环网和消防专网,各专业系统通过专用网络接入监控中心与统一管理平台进行集成城市地下综合管网运维平台功能图4502城市地下综合管网BIMGIS功能460214747234智慧管网参与项目前期调研,可行性研究分析。与客户交流,进行项目需求分析。进行项目规划设计,提交项目盈亏平衡估算报告。编制管网建设方案。承担管材、预制装配管网、控制中心项目建设。负责智慧管网信息化系统软硬件开发及建设。项目验收合格后,签署运维合同,进行管网日常运维管理。提供管网运维管理状况评估报告。调研分析规划设计项目建设运营维护通过“智能化一体化”的管理与技术手段,实现管网从建筑到资产的价值提升。管网全生命周期一体化运营数据信息一体化运行监控一体化维护管理一体化全生命周期运维管理027.1.1数据信息一体化4848数据信息一体化BIM模型建立BIM3S数据集成BIM与运维管理集成基于BIM的设备查询时空大数据平台通过“BIM3S”轻量模型访问系统数据,执行运维操作,实现三维时空地上地下一体化管理。基BIM于B模IBMI型M与的建运设立维备示集查意成询图数据信息一体化02运行监控一体化电子沙盘、智慧物联、资产管理、智能巡检、应急管理等运行监控模块。提供集约化、跨机构的信息管理平台,整合BIM3S图形化、网络化应用,实现信息资源共享和集约化协同管理。4949应急管理电子沙盘智能巡检资产管理智慧物联运行监控一体化02维护管理一体化5050定义维护响应级别,规范维护、维修程序和步骤,自动派发工单和提醒,统计备件消耗、工时,计算运维成本,记录各设备的历史维修记录等。维护管理一体化02智慧管网云平台特点5102系统融合集中监控本系统将环境与设备监控、安全防范、通信、预警与报警、地理信息、统一管理信息平台和监控中心进行了有机融合,便于系统之间的信息共享和设备联动,有利于整个信息系统的管理和维护。单元化分区管理简单工业环网链接高速安全以防火分区为单元,每个防火区设置一台区域智能控制单元;以被控设备为对象,每个被控设备配置单独的工业测控执行器模块,即可对被控设备进行监测和控制;以工业总线为链接,通过工业通讯总线将控制单元和被控设备连接,实现数据的远程连接。方案结构简单清晰,布线方便,安装快捷,调试统一,大大减少了安装调试时间,从而大大节约维护成本。系统支持工业环网技术,具备毫秒级解环,单个设备或某一段线路出现故障时,系统自动会自动切换数据链路,保障数据传输的稳定性,通过监控中心的网络管理系统,能够方便显示通讯链路中设备情况及故障位置报警,及时通知维护,从而避免因单个设备或某一段线路出现故障而对整个系统造成影响。标准协议兼容扩展系统中采用了国际标准的现场总线协议,能够与绝大部分工业智能设备通讯,可在通讯链路中集成智能电表,智能温湿度传感器、环境检测设备等,具有绝对的灵活性和延展性智慧管网云平台主要模块领导驾驶舱5202提供管网设备设施运维的整体视图,方便管网运维单位统筹看看;集中视图可视化的呈现管网整体的运维状况,把管网概况、健康状况、入廊用户信息、设备台账信息、巡查信息、维修维护信息集中统一呈现给运维人员,方便查询、浏览和处理。智慧管网云平台主要模块三维浏览模块5302三维浏览从空中、地面、地下多个维度对管网进行全貌展示,实现从室外到室内、从
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