一种地下综合管廊运行维护管理系统[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 108665078 A(43)申请公布日 2018.10.16

(21)申请号 201810707880.4(22)申请日 2018.07.02

(71)申请人 青岛华高物联网科技有限公司

地址 266107 山东省青岛市高新区同顺路

18号1号楼102室(72)发明人 逄震　李维东　席福存　刘长隆　

陈健　胡琦　王杰超　赵先进　王峰　薛涛　(74)专利代理机构 青岛高晓专利事务所(普通

合伙) 37104

代理人 张世功(51)Int.Cl.

G06Q 10/00(2012.01)G06Q 50/26(2012.01)

权利要求书1页 说明书6页 附图4页

CN 108665078 A(54)发明名称

一种地下综合管廊运行维护管理系统(57)摘要

涉本发明属于地下管廊运维管理技术领域，

及一种地下综合管廊运行维护管理系统，特别是一种用于维护和管理地下综合管廊中复杂的管道和设备仪器的综合管理系统；其主体结构包括：报警管理系统和事故管理系统；报警管理系统包括环境报警模块和设备报警模块；环境报警模块包括环境报警硬件模块和环境报警程序模块；设备报警模块包括设备报警硬件模块和设备报警程序模块；事故管理系统具体包括事故管理装置模块和事故管理程序模块；其实现了集中、高效、便利的管理，构建成一个强大的可视化地下综合管廊运行维护管理系统；其设计理念科学、技术方案先进，控制原理可靠，操作使用便捷，实时可控性好，应用环境友好。

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权　利　要　求　书

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1.一种地下综合管廊运行维护管理系统，其特征在于主体结构包括：报警管理系统和事故管理系统，报警管理系统和事故管理系统与地下综合管廊运行维护管理系统双向电信息连接；报警管理系统包括环境报警模块和设备报警模块，环境报警模块和设备报警模块与报警管理系统双向电信息连接。

2.根据权利要求1所述的地下综合管廊运行维护管理系统，其特征在于涉及的环境报警模块包括环境监测传感装置、数据信息处理装置、数据信息存储装置、数据信息网络收发装置、数据信息图形显示装置、声音报警装置、输入控制装置、电源装置；环境监测传感装置与数据信息存储装置电信息连接；数据信息处理装置与环境监测传感装置电信息连接、与数据信息存储装置双向电信息连接；数据信息存储装置与数据信息网络收发装置双向电信息连接；数据信息图形显示装置、声音报警装置与数据信息存储装置电信息连接；输入控制装置、电源装置与数据信息处理装置连接；

涉及的设备报警模块包括设备运行状态监测传感装置、设备功耗监测传感装置、数据信息处理装置、数据信息存储装置、数据信息网络收发装置、数据信息图形显示装置、声音报警装置、输入控制装置、电源装置；设备运行状态监测传感装置、设备功耗监测传感装置与数据信息存储装置电信息连接；数据信息处理装置与设备运行状态监测传感装置、设备功耗监测传感装置电信息连接，与数据信息存储装置双向电信息连接；数据信息存储装置与数据信息网络收发装置双向电信息连接；数据信息图形显示装置、声音报警装置与数据信息存储装置电信息连接；输入控制装置、电源装置与数据信息处理装置电信息连接。

3.根据权利要求1所述的地下综合管廊运行维护管理系统，特征在于涉及的事故管理系统包括事故信息收发装置、网络连接装置、事故信息处理装置、事故信息存储装置、事故信息图形显示装置、电源装置、输入控制装置；事故信息收发装置与网络连接装置双向电信息连接；事故信息处理装置与事故信息存储装置双向电信息连接；事故信息存储装置与事故信息收发装置双向电信息连接；事故信息图形显示装置与事故信息存储装置电信息连接；电源装置、输入控制装置与事故信息处理装置电信连接。

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一种地下综合管廊运行维护管理系统

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技术领域：

[0001]本发明属于地下管廊运维管理技术领域，涉及一种地下综合管廊运行维护管理系统，特别是一种用于维护和管理地下综合管廊中复杂的管道和设备仪器的综合管理系统。背景技术：

[0002]目前，随着现代城市文明建设的不断创新和环境优美的进步要求，城市的运行设施和管线正在趋于向地下管网或集聚化方向发展。智慧型城市地下综合管廊是指在城市地下用于集中敷设电力、通信、广播电视、给水、排水、热力、燃气等市政管线的公共隧道，其在推进统筹各类市政管线规划、建设和解决反复开挖路面、架空线网密集、管线事故频发等问题上具有突出的效果，是建设智慧城市重要的基础设施之一，是国家重点支持的一项民生工程。2017年1月 22日，住房城乡建设部印发了《城市管理管廊国家建筑标准设计体系》和《海绵城市建设国家建筑标准设计体系》；2017年5月26日，住房城乡建设部和国家能源局印发了《推进电力管线纳入城市地下综合管廊的意见》；2017年6月 20日，住房城乡建设部部长在推进城市地下综合管廊建设电视电话会议上，要求以高度的历史责任感抓好地下管廊的建设；2017年8月16日，住房城乡建设部发布了《关于提高城市排水防涝能力推进城市地下综合管廊建设的通知》。这些足以说明了建设城市地下智慧综合管廊是有利于保障城市安全、完善城市功能、美化城市景观、促进城市集约高效和转型发展的非常重要的一部分。[0003]现有的地下综合管廊的管控系统的控制、巡检和环境监控等技术，依然主要依托于传统的摄像头监控和人工地下巡检，较少的运用互联网和物联网技术，对于管廊的具体运行状况、安全状况、设备和管道的运行状态仍然不能实时的更新和快速的掌握；现有的管廊检测系统、监控系统和报警系统等采用的技术标准和体系也各不相同，采用的技术标准也不一样，缺乏一套整体的管控运营体系使各个系统不能很好的融于一体，无法对管廊做整体的管控和监测，也无法很好的保证地下巡检和其他工作人员的安全。在现有技术中，中国专利申请号CN201620778638.2公开了一种“城市综合管廊管道爆裂自动监测系统”，该系统仅针对管廊内的管道是否爆裂和泄露进行监测和控制，对管廊内的其他环境数据却不能进行监测和报警；中国专利申请号CN201610363092.9公开了一种“一种综合管廊信息预警系统及方法”，该技术方案主要针对管廊的施工环境需求和管道铺设后的固定稳定性进行监测和评估，缺乏对管廊运行维护的整体控制和监测能力。[0004]因此，寻求设计一种以“物联网、大数据云计算、移动互联网”等信息技术为支撑，使各个系统全面融合、分布式高效监测，同时兼顾灾难事故预警，满足报警和事故预案等配套集成联动，消除各类信息孤岛问题的地下综合管廊运行维护管理系统具有重要的实际应用价值。

发明内容：

[0005]本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计提供一种地下综合管廊运行维护管理系统，充分利用大数据技术、互联网技术和物联网技术，建立一体化的下综合管

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廊运行维护管理系统，实现对城市地下综合管廊的统一管理、预警和优化控制，打造城市智慧生命线。

[0006]为了实现上述目的，本发明涉及的地下综合管廊运行维护管理系统主体结构包括：报警管理系统和事故管理系统；报警管理系统包括环境报警模块和设备报警模块两部分，负责实时监测报警信息，提醒用户及时排查事故，起到预警和监控效果，实现对当前的报警信息进行实时查询，作出详细的报警信息记录，并能够实时监测出当前的报警信息，确保用户、管廊的管理人员和管廊的工作人员及时获取到管廊内部环境和设备的报警信息，加强事故响应处理效率，最大程度的避免人身和财产危害的发生。

[0007]本发明涉及的环境报警模块包括环境报警硬件模块和环境报警程序模块；环境报警硬件模块包括环境监测传感装置、数据信息处理装置、数据信息存储装置、数据信息网络收发装置、数据信息图形显示装置、声音报警装置、电源装置、输入控制装置；环境监测传感装置用于实时监测管廊内部的温度、湿度和震动等各项环境参数；数据信息处理装置是环境报警模块的运算核心和控制核心，用于处理软件的指令，控制其他装置的运行，并对环境监测传感装置获取到的数据信息进行运算和处理；数据信息存储装置用于存储环境监测传感装置获取到的原始环境信息数据和经过处理之后的可视化的环境信息数据；数据信息网络收发装置分为数据信息收发和网络连接两部分，用于将环境报警模块接入到网络中，并收取和发送环境数据信息；数据信息图形显示装置用于将经过表格化、图形化和可视化处理的环境数据信息进行显示输出；声音报警装置用于报警时，同时播放声音报警提示音，可以多方面对报警消息进行提示；电源装置用于对环境报警模块提供稳定和高质量的电力支持；输入控制装置用于实现对环境报警模块的文字和指令输入，通过指令输入控制该系统的运转。

[0008]本发明涉及的设备报警模块包括设备报警硬件模块和设备报警程序模块；设备报警硬件模块包括设备运行状态监测传感装置、设备功耗监测传感装置、数据信息处理装置、数据信息存储装置、数据信息网络收发装置、数据信息图形显示装置、声音报警装置、电源装置、输入控制装置；设备运行状态监测传感装置用于实时监测设备和管道的温度、湿度和震动等各项运行参数；设备功耗监测传感装置用于实时监测设备的功耗情况，记录和传输设备的功耗数据；数据信息处理装置是设备报警模块的运算核心和控制核心，用于处理软件的指令，控制其他装置的运转，并对设备运行状态监测传感装置和设备功耗监测传感装置获取到的数据信息进行运算和处理；数据信息存储装置用于存储设备监测传感装置获取到的原始设备信息数据和经过处理之后的可视化的设备信息数据；数据信息网络收发装置分为数据信息收发和网络连接两部分，用于将设备报警模块接入到网络中，并收取和发送设备数据信息；数据信息图形显示装置用于将经过表格化、图形化和可视化处理的设备数据信息进行显示输出；声音报警装置用于报警时，同时播放声音报警提示音，可以多方面对报警消息进行提示；电源装置用于对设备报警模块提供稳定和高质量的电力支持；输入控制装置用于实现对设备报警模块的文字和指令输入，通过指令输入控制该系统的运转。[0009]本发明涉及的事故管理系统具体包括事故管理装置模块和事故管理程序模块；事故管理装置模块包括事故信息收发装置、网络连接装置、事故信息处理装置、事故信息存储装置、事故信息图形显示装置、电源装置、输入控制装置；事故信息收发装置用于接收报警管理系统的各个传感装置所采集到的经过处理后的事故报警信息，同时兼具将事故管理系

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统数据的发出处理；网络连接装置用于事故管理系统的有限或无线网络连接；事故信息处理装置是事故管理系统的的运算核心和控制核心，用于处理事故管理程序模块的程序指令，控制事故管理系统其他装置的运转，并对事故信息收发装置获取到的事故报警信息数据信息进行运算和处理；事故信息存储装置用于存储获取到的事故报警信息数据、经过事故管理系统处理之后数据化、表格化和图形化等的数据信息；事故信息图形显示装置用于将经过表格化、图形化和可视化处理的事故报警数据信息进行显示输出；电源装置用于对设备报警模块提供稳定和高质量的电力支持；输入控制装置用于实现对事故管理系统的文字和指令输入，通过指令输入控制该系统的运转。

[0010]本发明涉及的事故管理程序模块具体包括以下程序模块：事故管理信息收发程序模块、事故预案数据库管理程序模块、事故预案编制程序模块、事故预案评审程序模块、事故预案应急演练程序模块、事故预案导出程序模块、事故预案管理程序模块、事故预案执行程序模块。

[0011]本发明与现有技术相比，利用人工智能技术，解决管网运维管理各个环节的新技术和新设备的协同建设和无缝衔接的问题，通过结构化的综合布线系统和计算机网络技术，将各个独立应用子系统的功能和数据集成到相互关联、统一协调和综合管控的平台中，使监测和监控资源达到充分共享，实现集中、高效、便利的管理，构建成一个强大的可视化地下综合管廊运行维护管理系统；其设计理念科学、技术方案先进，控制原理可靠，操作使用便捷，实时可控性好，应用环境友好。附图说明：

[0012]图1为本发明涉及的地下综合管廊运行维护管理系统主体结构原理示意框图。[0013]图2为本发明涉及的环境报警模块主体结构原理示意框图。[0014]图3为本发明涉及的设备报警模块主体结构原理示意框图。[0015]图4为本发明涉及的事故管理系统主体结构原理示意框图。

[0016]图5为本发明涉及的地下综合管廊运行维护管理系统主体程序工作原理示意框图。

具体实施方式：

[0017]下面结合附图并通过实施例进一步描述本发明的具体实施方案。[0018]实施例1：

[0019]本实施例涉及的地下综合管廊运行维护管理系统主体结构包括：报警管理系统和事故管理系统，报警管理系统和事故管理系统与地下综合管廊运行维护管理系统双向电信息连接；报警管理系统包括环境报警模块和设备报警模块，环境报警模块和设备报警模块与报警管理系统双向电信息连接；所述的报警管理系统用于负责实时监测报警信息，提醒用户及时排查事故，起到预警和监控效果，实现对当前的报警信息进行实时查询，作出详细的报警信息记录，并能够实时监测出当前的报警信息，确保用户、管廊的管理人员和管廊的工作人员及时获取到管廊内部环境和设备的报警信息，加强事故响应处理效率，最大程度的避免人身和财产危害的发生。

[0020]本实施例涉及的环境报警模块包括环境报警硬件模块和环境报警程序模块；环境

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报警硬件模块包括环境监测传感装置、数据信息处理装置、数据信息存储装置、数据信息网络收发装置、数据信息图形显示装置、声音报警装置、输入控制装置、电源装置；环境监测传感装置与数据信息存储装置电信息连接；数据信息处理装置与环境监测传感装置电信息连接、与数据信息存储装置双向电信息连接；数据信息存储装置与数据信息网络收发装置双向电信息连接；数据信息图形显示装置、声音报警装置与数据信息存储装置电信息连接；输入控制装置、电源装置与数据信息处理装置连接；

[0021]环境监测传感装置用于实时监测管廊内部的温度、湿度和震动等各项环境参数；数据信息处理装置是环境报警模块的运算核心和控制核心，用于处理软件的指令，控制其他装置的运行，并对环境监测传感装置获取到的数据信息进行运算和处理；数据信息存储装置用于存储环境监测传感装置获取到的原始环境信息数据和经过处理之后的可视化的环境信息数据；数据信息网络收发装置分为数据信息收发和网络连接两部分，用于将环境报警模块接入到网络中，并收取和发送环境数据信息；数据信息图形显示装置用于将经过表格化、图形化和可视化处理的环境数据信息进行显示输出；声音报警装置用于报警时，同时播放声音报警提示音，可以多方面对报警消息进行提示；电源装置用于对环境报警模块提供稳定和高质量的电力支持；输入控制装置用于实现对环境报警模块的文字和指令输入，通过指令输入控制该系统的运转。

[0022]本实施例涉及的设备报警模块包括设备报警硬件模块和设备报警程序模块；设备报警硬件模块包括设备运行状态监测传感装置、设备功耗监测传感装置、数据信息处理装置、数据信息存储装置、数据信息网络收发装置、数据信息图形显示装置、声音报警装置、输入控制装置、电源装置；设备运行状态监测传感装置、设备功耗监测传感装置与数据信息存储装置电信息连接；数据信息处理装置与设备运行状态监测传感装置、设备功耗监测传感装置电信息连接，与数据信息存储装置双向电信息连接；数据信息存储装置与数据信息网络收发装置双向电信息连接；数据信息图形显示装置、声音报警装置与数据信息存储装置电信息连接；输入控制装置、电源装置与数据信息处理装置电信息连接；[0023]设备运行状态监测传感装置用于实时监测设备和管道的温度、湿度和震动等各项运行参数；设备功耗监测传感装置用于实时监测设备的功耗情况，记录和传输设备的功耗数据；数据信息处理装置是设备报警模块的运算核心和控制核心，用于处理软件的指令，控制其他装置的运转，并对设备运行状态监测传感装置和设备功耗监测传感装置获取到的数据信息进行运算和处理；数据信息存储装置用于存储设备监测传感装置获取到的原始设备信息数据和经过处理之后的可视化的设备信息数据；数据信息网络收发装置分为数据信息收发和网络连接两部分，用于将设备报警模块接入到网络中，并收取和发送设备数据信息；数据信息图形显示装置用于将经过表格化、图形化和可视化处理的设备数据信息进行显示输出；声音报警装置用于报警时，同时播放声音报警提示音，可以多方面对报警消息进行提示；电源装置用于对设备报警模块提供稳定和高质量的电力支持；输入控制装置用于实现对设备报警模块的文字和指令输入，通过指令输入控制该系统的运转。

[0024]本实施例涉及的事故管理系统具体包括事故管理装置模块和事故管理程序模块；事故管理装置模块包括事故信息收发装置、网络连接装置、事故信息处理装置、事故信息存储装置、事故信息图形显示装置、电源装置、输入控制装置；事故信息收发装置与网络连接装置双向电信息连接；事故信息处理装置与事故信息存储装置双向电信息连接；事故信息

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存储装置与事故信息收发装置双向电信息连接；事故信息图形显示装置与事故信息存储装置电信息连接；电源装置、输入控制装置与事故信息处理装置电信连接；

[0025]事故信息收发装置用于接收报警管理系统的各个传感装置所采集到的经过处理后的事故报警信息，同时兼具将事故管理系统数据的发出处理；网络连接装置用于事故管理系统的有限或无线网络连接；事故信息处理装置是事故管理系统的的运算核心和控制核心，用于处理事故管理程序模块的程序指令，控制事故管理系统其他装置的运转，并对事故信息收发装置获取到的事故报警信息数据信息进行运算和处理；事故信息存储装置用于存储获取到的事故报警信息数据、经过事故管理系统处理之后数据化、表格化和图形化等的数据信息；事故信息图形显示装置用于将经过表格化、图形化和可视化处理的事故报警数据信息进行显示输出；电源装置用于对设备报警模块提供稳定和高质量的电力支持；输入控制装置用于实现对事故管理系统的文字和指令输入，通过指令输入控制该系统的运转；[0026]本实施例涉及的事故管理程序模块具体包括以下程序模块：事故管理信息收发程序模块、事故预案数据库管理程序模块、事故预案编制程序模块、事故预案评审程序模块、事故预案应急演练程序模块、事故预案导出程序模块、事故预案管理程序模块、事故预案执行程序模块。

[0027]实施例2：

[0028]本实施例所涉及的地下综合管廊运行维护管理系统的结构和功能同实施例 1相同，本实施例用于描述地下综合管廊运行维护管理系统各个模块的具体运行时的程序步骤。

[0029]本实施例涉及的环境报警模块功能通过执行环境报警程序模块来实现，环境报警模块执行环境报警程序模块时，实现以下运行步骤：[0030]步骤1，环境监测传感装置监测到地下综合管廊的工作环境中出现了异于正常工作环境的参数，并且该参数超出了预设合理数据范围，便即刻产生报警讯息；[0031]步骤2，报警讯息产生后即时通过网络传输到传感器讯息存储处理程序模块，传感器讯息处理存储程序模块将各个不同类型和不同位置的传感器所传来的数据信息进行识别并存储后，将报警讯息传输给报警信息管理程序模块；[0032]步骤3，报警信息管理程序模块对接收到的信息进行识别后，按照报警的紧急程度和危害程度大小的不同依次传输给报警信息显示提醒程序模块；[0033]步骤4，报警信息显示提醒程序模块接收到信息后，将信息经过文字化和可视化处理后，传输给报警信息显示系统的主屏幕界面和各个手持移动硬件上，并依照不同的报警等级作出全屏显示、半屏显示或标红显示等不同的提醒，并同时播放提示警告音，提醒工作人员的注意；[0034]步骤5，报警信息显示系统的显示提醒会有立即处理和暂时搁置的选项可供选择，当选择立即处理后1小时之内该报警信息不再显示，如果1小时之后该报警信息的故障之处仍然存在异常状态，且未对相关管道或硬件作出任何处置措施的话，该报警信息会再次进行报警提示；选择暂时搁置后，报警显示系统会在15-30分钟后，再次进行报警提示。[0035]本实施例涉及的设备报警模块功能通过执行设备报警程序模块来实现，设备报警模块执行设备报警程序模块时，实现以下运行步骤：[0036]步骤1，设备运行状态传感装置和设备功耗传感装置监测实时监测地下综合管廊

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的设备或管道的运行状态和功耗等参数，并形成数据信息；[0037]步骤2，数据信息产生后即时通过网络传输给存储装置将数据信息进行存储和备份，并将数据信息传输给传感装置讯息存储处理程序模块，传感装置讯息处理存储程序模块将各个不同类型和不同位置的传感装置所传来的数据信息进行识别后，将识别到的异常数据生成报警讯息，并传输给报警信息管理程序模块；[0038]步骤3，报警信息管理程序模块对接收到的信息进行识别后，按照报警的紧急程度和危害程度大小的不同依次传输给报警信息显示提醒程序模块；[0039]步骤4，报警信息显示提醒程序模块接收到信息后，将信息经过文字化和可视化处理后，传输给报警信息显示系统的主屏幕界面和各个手持移动装置上，并依照不同的报警等级作出全屏显示、半屏显示、标红显示等不同的提醒，并同时播放提示警告音，提醒工作人员的注意；[0040]步骤5，报警信息显示系统的显示提醒会有立即处理和暂时搁置的选项可供选择，当选择立即处理后1小时之内该报警信息不再显示，如果1小时之后该报警信息的故障之处仍然存在异常状态，且未对相关管道或装置作出任何处置措施的话，该报警信息会再次进行报警提示；选择暂时搁置后，报警显示系统会在15-30分钟后，再次进行报警提示。[0041]本实施例涉及的事故管理系统通过执行事故管理程序模块来实现，事故管理程序模块执行事故管理程序时，实现以下程序步骤：[0042]步骤1，事故管理系统的事故关系信息收发模块针对特定事件做出实时信息数据接收和响应；[0043]步骤2，事故预案数据库管理程序模块根据事故类型和信息查找数据库中的已有预案，若存在已有预案，便将该预案传输给事故预案评审程序模块进行评审，若现有预案中并无相关事故预案，该事故数据信息传输给事故预案编制程序模块；[0044]步骤3，事故预案编制程序模块将开始具体分析记录事故的处理信息和事故的详细过程，包括不限于事件所在位置、人员、参与方案等，并根据分析结果和工作人员的选择控制，制作出针对该事故的处理预案；[0045]步骤4，制作好的预案由事故预案评审程序模块进行评审，评审分为系统评审和人工评审两部分，首先由系统进行预案可行性分析和评估，通过后再由工作人员进行评审，系统评审和人工评审全部通过之后，将预案导入事故预案应急演练程序模块；[0046]步骤5，事故预案应急演练程序模块根据事故的数据信息和预案，在系统中进行模拟应急演练，通过模拟应急演练找出该预案的缺陷，并将缺陷返给事故预案编制程序模块进行再次编制，若模拟应急演练没有明显缺陷，便执行下一步骤；[0047]步骤6，事故预案导出程序模块将已经模拟演练通过的事故预案进行文字化和图形化的转化导出，并将该预案传输给事故预案数据库管理程序进行存储；[0048]步骤7，事故预案执行程序模块模块载入该事故预案，并开始根据事故预案由事故预案执行程序模块按照步骤进行事故预案的执行，处理该起事故；[0049]步骤8，事故管理程序模块在事故执行程序模块执行事故预案时进行管理，在事故管理程序模块中选择相关步骤，便会将具体信息及事件处理进度进行同步展示，点击事故管理程序模块中的时间轴程序，系统会弹出事件处理明细，按照时间推移展示事故处理的阶段进程及事件处理结果，点击时间轴内容可以查到当前事故处理状态进展和采取措施。

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