CN108573072A - 一种地下综合管廊设备运用率控制*** - Google Patents

Abstract

本发明属于地下综合管廊数据分析技术领域，涉及一种地下综合管廊设备运用率控制***，具体是针对地下管廊数据进行统计、测算和分析的装置及其***；其包括数据处理终端和数据采集终端；数据处理终端包括：手动录入装置、触摸录入装置、电源装置A、数据处理装置A、数据存储装置、图形处理装置、图文显示装置和网络连接装置A；数据采集终端包括：网络连接装置B、数据处理装置B、电源装置B和数据采集装置；数据采集装置包括：管廊形变监测装置、管道运行状态监测装置、温度监测装置、湿度监测装置、有害气体监测装置、震动监测装置和影像采集装置；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。

Description

一种地下综合管廊设备运用率控制***

技术领域：

本发明属于地下综合管廊数据分析技术领域，涉及一种地下综合管廊设备运用率控制***，具体是一种针对地下管廊以及管廊内的管道和设备在运行过程中所产生的数据进行统计、测算和分析的装置及其***。

背景技术：

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。城市地下综合管廊是指在城市地下用于集中铺设电力、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，因此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，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。

现有的地下综合管廊的运用率控制技术、安全分析技术和运营数据分析技术，依然主要依托于传统的人工巡检得到的数据进行人工分析和运算，较少的运用大数据技术、互联网技术和物联网技术，对于管廊的具体运行状况分析、安全状况分析、设备和管道的运行状态分析和故障率的分析测算仍然不能实时的更新和快速的掌握；对于管廊的运行过程中采集不到的数据也无法进行很好的推算和模拟。中国专利申请号CN201710569770.1公开了一种城市地下综合管廊监测预警***及其方法，该***和方法仅针对地下综合管廊的监测和预警的管理、控制和分析，对地下综合管廊内的设备和管道的运用率分析和数据模拟分析等方面并未涉及。

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，针对管廊运营中的各类数据进行整体的和全方位的测算分析，同时兼顾灾难事故预警和设备利用率分析，消除各类信息孤岛问题的地下综合管廊设备运用率控制***具有重要的实际应用价值。

发明内容：

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设备运用率控制***，充分利用大数据技术、互联网技术和物联网技术，建立一体化的地下管廊智慧型数据分析模拟***，实现对城市地下综合管廊的安全预测分析和故障率分析，并能够进行盲点数据模拟，实现地下管廊运营的数据化、可控化和模拟化。

为了实现上述目的，本发明涉及的涉及的地下综合管廊设备运用率控制***主体结构包括硬件模块和程序处理模块。

本实施例涉及的地下综合管廊设备运用率控制***硬件模块包括数据处理终端和数据采集终端；数据处理终端包括：手动录入装置、触摸录入装置、电源装置A、数据处理装置A、数据存储装置、图形处理装置、图文显示装置和网络连接装置A；数据采集终端包括：网络连接装置B、数据处理装置B、电源装置B和数据采集装置；数据采集装置包括：管廊形变监测装置、管道运行状态监测装置、温度监测装置、湿度监测装置、有害气体监测装置、震动监测装置和影像采集装置；

本实施例涉及的地下综合管廊设备运用率控制***程序处理模块包括：数据驾驶舱模块、智能数据报表模块、多维度分析模块、动态数据模型模块、故障率分析模块、安全分析模块、空置率分析模块和数据模拟模块。

本发明涉及的地下综合管廊设备运用率控制***在具体运转时，实现以下程序步骤：

(1)***指令输入：管理人员在数据处理终端的控制界面使用手动录入装置或触摸录入装置选择调取查看某一程序模块进行数据分析的指令；

(2)***指令处理：数据处理装置A识别指令后，将指令转换成电信号；如果该指令为现有数据分析指令，则运行步骤(3)调取数据并进行分析后，传输给图形处理装置进行图形化处理，然后运行步骤(9)；如果该指令为实时数据分析或现有数据与实时数据对比分析指令，则运行步骤(4)；

(3)现有数据调取：数据存储模块接收到数据处理装置A发出的数据请求后，从存储器中筛选出指令所需要的数据信息，并传输给数据处理装置A；

(4)***指令发出：数据处理装置A传输给网络连接装置A，网络连接装置A将接收到的实时数据分析指令通过网络传输给网络连接装置B；

(5)采集指令接收：网络连接装置B将接收到的指令传输给数据处理装置B，并由数据处理装置B对指令识别处理后，根据具体的指令要求向一种或多种数据采集装置发出调取数据指令；

(6)采集数据发送：数据采集装置接收到指令后将采集到的数据传输给数据处理装置B，数据处理装置B将接收到的数据进行初步处理并转化成电信号后传输给网络连接装置B；

(7)采集数据上传：网络连接装置B将采集到的实时数据通过网络传输给网络连接装置A；网络连接装置A将数据传输给数据处理装置A；

(8)数据分析处理：数据处理装置A接收到数据信息后，若指令为实时数据分析指令，则根据指令的要求进行数据的分析处理，将分析得出的结果按照指令的要求由图形处理装置进行图形化处理，并运行步骤(9)；若指令为现有与实时数据对比分析指令，则运行步骤(3)调取数据存储装置中的现有数据后，再将实时数据和现有数据进行对比数据分析，将分析得出的结果按照指令的要求由图形处理装置进行图形化处理，并运行步骤(9)；

(9)数据信息输出：图形处理装置将分析处理后的数据和图表传输给图文显示装置，由图文显示装置进行显示输出。

本发明与现有技术相比，利用人工智能技术、大数据技术和互联网技术，解决了故障率分析不准、运营成本失控和空置率不明确等问题，通过结构化的数据收集分析***和计算机网络技术，将各个独立应用子***的数据集成到相互关联、统一协调和综合运算的平台中，使监测和监控资源达到充分共享，实现数据集中共享，构建成一个强大的可视化的地下管廊设备运用率控制装置及其***；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：

图1为本发明涉及的地下综合管廊设备运用率控制***的主体结构原理示意框图。

图2为本发明涉及的地下综合管廊设备运用率控制***的程序处理模块示意框图。

图3为本发明涉及的地下综合管廊设备运用率控制***具体运转时工作步骤原理示意框图。

具体实施方式：

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。

实施例1：

本实施例涉及的地下综合管廊设备运用率控制***主体结构包括硬件模块和程序处理模块。

本实施例涉及的地下综合管廊设备运用率控制***硬件模块包括数据处理终端和数据采集终端；数据处理终端包括：手动录入装置、触摸录入装置、电源装置A、数据处理装置A、数据存储装置、图形处理装置、图文显示装置和网络连接装置A；数据采集终端包括：网络连接装置B、数据处理装置B、电源装置B和数据采集装置；数据采集装置包括：管廊形变监测装置、管道运行状态监测装置、温度监测装置、湿度监测装置、有害气体监测装置、震动监测装置和影像采集装置；

所述的手动录入装置和触摸录入装置与数据处理装置电信息连接；电源装置A与数据处理装置相连接；数据处理装置与数据存储装置、图形处理装置电信息连接；数据存储装置、图形处理装置与图文显示装置电信息连接；网络连接装置A与数据处理装置电信息连接；数据处理终端的网络连接装置A与数据采集终端的网络连接装置B通过网络连接；网络连接装置B与数据处理装置B 电信息连接；电源装置B与数据处理装置B相连接；管廊形变监测装置、管道运行状态监测装置、温度监测装置、湿度监测装置、有害气体监测装置、震动监测装置、影像采集装置与数据处理装置B电信息连接；

所述手动录入装置和触摸录入装置用于对地下综合管廊设备运用率控制***进行控制、输入指令和人工输入数据；所述电源装置A用于给数据处理终端提供电能；所述数据处理装置A用于处理通过网络传输过来的数据，并将数据传输给数据存储装置进行存储，或传输给图形处理装置进行数据图形化处理；所述数据存储装置用于储存数据处理装置A或图形处理装置传输的数据；所述图形处理装置用于对数据进行图形化处理；所述图文显示装置用于根据指令需要显示文字化和图形化的数据；所述网络连接装置A用于连接网络，使数据处理终端和数据采集终端之间进行双向数据传输；所述网络连接装置B用于连接网络，使数据处理终端和数据采集终端之间进行双向数据传输；所述数据处理装置B用于接收和初步处理各传感器上传的数据，并处理应用接收到的数据处理终端发送的指令；所述电源装置B用于给数据采集终端提供电能；所述管廊形变监测装置用于监测管廊内部的形变状态；所述管道运行状态监测装置用于监测各个管道的运行状态；所述温度监测装置用于监测管廊的温度状态；所述湿度监测装置用于监测管廊内部湿度，是否发生液体泄漏等故障；所述有害气体监测装置用于监测管廊内的有害气体是否超标；所述震动监测装置用于监测管廊内部的振动情况；所述影像采集装置用于采集管廊内部的影像数据。

本实施例涉及的地下综合管廊设备运用率控制***程序处理模块包括：数据驾驶舱模块、智能数据报表模块、多维度分析模块、动态数据模型模块、故障率分析模块、安全分析模块、空置率分析模块和数据模拟模块；

所述的数据驾驶舱模块能够将需要重点关注的信息凸显在首页上，针对性的加强对各个区域及管道的信息监控力度，***提供了表格和曲线两种数据读取显示方式，同时对管廊各项指标数据进行了对比，以柱状图形象的表现出来，用户点击查询可以将各分类的曲线信息直观展示出来，极大增强数据读取和分析速率，有效的提升突发事件的响应处理能力；

所述的智能数据报表模块能够通过大数据实时数据库，存储海量管廊日常运维数据信息，通过云计算数据抽取，把数据源源不断的抽取出来，经过多维建模形成的立方体结构；每一个立方体描述一个业务主题，将多维立方体中的数据信息以丰富多彩的数据报表方式展现出来；

所述的多维度分析模块能够深度挖掘客户需求，结合大数据云计算的数据信息，直观生动的将各种业务数据、监测数据，通过不同种类的数据图表展示出来，丰富***的数据挖掘和数据钻取功能，为客户的生产运营提供生动的数据素材；

所述的动态数据模型模块能够根据管廊内部各类管线的业务情况，建立不同管线分析模型，能够针对爆管、联通和管阀等各类情况实现智能模拟、智能调度，丰富了管廊运维部门对突发事件的应急指挥能力和手段；

所述的故障率分析模块能够将某一时间段内或某一区间段内综合管廊的管线设备和运行维护设备等出现故障的设备进行故障率的分析，按照故障率的高低制作成具有明显对比的表格，便于工作人员有针对性和预防性的对故障率高的设备或管线进行排查巡检；

所述的安全分析模块能够利用大数据技术，将前期综合管廊的运行环境状态和设备运行状态等数据进行整合分析，进行综合管廊安全性能的评估预测，可以及时发现安全薄弱的区域或设备，防患于未然；

所述的空置率分析模块能够就一定区间或时间内的设备和管线运用率和功效进行分析评价，将空置率较高的设备或管线制作成图表或书面的形势，并对空置原因进行分析总结，保证设备或管线的利用率，避免资源浪费；

所述的数据模拟模块能够以模块传感器监测到的讯息和三维地理数据为基础数据，将综合管廊内部数据的不足部分通过运算内插或者预算出来，并以图形色彩的方式显示在三维地理数据上，可以针对可能出现问题的盲点提前做出处理方案。

实施例2：

本实施例涉及的地下综合管廊设备运用率控制***的硬件模块和程序处理模块与实施例1相同，本实施例主要描述地下综合管廊设备运用率控制***在具体运转时，实现以下程序步骤：

(1)***指令输入：管理人员在数据处理终端的控制界面使用手动录入装置或触摸录入装置选择调取查看某一程序模块进行数据分析的指令；

(2)***指令处理：数据处理装置A识别指令后，将指令转换成电信号；如果该指令为现有数据分析指令，则运行步骤(3)调取数据并进行分析后，传输给图形处理装置进行图形化处理，然后运行步骤(9)；如果该指令为实时数据分析或现有数据与实时数据对比分析指令，则运行步骤(4)；

(3)现有数据调取：数据存储模块接收到数据处理装置A发出的数据请求后，从存储器中筛选出指令所需要的数据信息，并传输给数据处理装置A；

(4)***指令发出：数据处理装置A传输给网络连接装置A，网络连接装置A将接收到的实时数据分析指令通过网络传输给网络连接装置B；

(5)采集指令接收：网络连接装置B将接收到的指令传输给数据处理装置 B，并由数据处理装置B对指令识别处理后，根据具体的指令要求向一种或多种数据采集装置发出调取数据指令；

(6)采集数据发送：数据采集装置接收到指令后将采集到的数据传输给数据处理装置B，数据处理装置B将接收到的数据进行初步处理并转化成电信号后传输给网络连接装置B；

(7)采集数据上传：网络连接装置B将采集到的实时数据通过网络传输给网络连接装置A；网络连接装置A将数据传输给数据处理装置A；

(8)数据分析处理：数据处理装置A接收到数据信息后，若指令为实时数据分析指令，则根据指令的要求进行数据的分析处理，将分析得出的结果按照指令的要求由图形处理装置进行图形化处理，并运行步骤(9)；若指令为现有与实时数据对比分析指令，则运行步骤(3)调取数据存储装置中的现有数据后，再将实时数据和现有数据进行对比数据分析，将分析得出的结果按照指令的要求由图形处理装置进行图形化处理，并运行步骤(9)；

(9)数据信息输出：图形处理装置将分析处理后的数据和图表传输给图文显示装置，由图文显示装置进行显示输出。

Claims (4)

1.一种地下综合管廊设备运用率控制***，其特征在于主体结构包括硬件模块和程序处理模块。

2.根据权利要求1所述的地下综合管廊设备运用率控制***，其特征在于：硬件模块包括数据处理终端和数据采集终端；数据处理终端包括：手动录入装置、触摸录入装置、电源装置A、数据处理装置A、数据存储装置、图形处理装置、图文显示装置和网络连接装置A；数据采集终端包括：网络连接装置B、数据处理装置B、电源装置B和数据采集装置；数据采集装置包括：管廊形变监测装置、管道运行状态监测装置、温度监测装置、湿度监测装置、有害气体监测装置、震动监测装置和影像采集装置；

所述的手动录入装置和触摸录入装置与数据处理装置电信息连接；电源装置A与数据处理装置相连接；数据处理装置与数据存储装置、图形处理装置电信息连接；数据存储装置、图形处理装置与图文显示装置电信息连接；网络连接装置A与数据处理装置电信息连接；数据处理终端的网络连接装置A与数据采集终端的网络连接装置B通过网络连接；网络连接装置B与数据处理装置B电信息连接；电源装置B与数据处理装置B相连接；管廊形变监测装置、管道运行状态监测装置、温度监测装置、湿度监测装置、有害气体监测装置、震动监测装置、影像采集装置与数据处理装置B电信息连接；

所述手动录入装置和触摸录入装置用于对地下综合管廊设备运用率控制***进行控制、输入指令和人工输入数据；

所述电源装置A用于给数据处理终端提供电能；

所述数据处理装置A用于处理通过网络传输过来的数据，并将数据传输给数据存储装置进行存储，或传输给图形处理装置进行数据图形化处理；

所述数据存储装置用于储存数据处理装置A或图形处理装置传输的数据；

所述图形处理装置用于对数据进行图形化处理；

所述图文显示装置用于根据指令需要显示文字化和图形化的数据；

所述网络连接装置A用于连接网络，使数据处理终端和数据采集终端之间进行双向数据传输；

所述网络连接装置B用于连接网络，使数据处理终端和数据采集终端之间进行双向数据传输；

所述数据处理装置B用于接收和初步处理各传感器上传的数据，并处理应用接收到的数据处理终端发送的指令；

所述电源装置B用于给数据采集终端提供电能；

所述管廊形变监测装置用于监测管廊内部的形变状态；

所述管道运行状态监测装置用于监测各个管道的运行状态；

所述温度监测装置用于监测管廊的温度状态；

所述湿度监测装置用于监测管廊内部湿度，是否发生液体泄漏故障；

所述有害气体监测装置用于监测管廊内的有害气体是否超标；

所述震动监测装置用于监测管廊内部的振动情况；

所述影像采集装置用于采集管廊内部的影像数据。

3.根据权利要求1所述的地下综合管廊设备运用率控制***，其特征在于：程序处理模块包括：数据驾驶舱模块、智能数据报表模块、多维度分析模块、动态数据模型模块、故障率分析模块、安全分析模块、空置率分析模块和数据模拟模块；

所述的数据驾驶舱模块能够将需要重点关注的信息凸显在首页上，针对性的加强对各个区域及管道的信息监控力度，***提供了表格和曲线两种数据读取显示方式，同时对管廊各项指标数据进行了对比，以柱状图形象的表现出来，用户点击查询能够将各分类的曲线信息直观展示出来，极大增强数据读取和分析速率，有效的提升突发事件的响应处理能力；

所述的智能数据报表模块能够通过大数据实时数据库，存储海量管廊日常运维数据信息，通过云计算数据抽取，把数据源源不断的抽取出来，经过多维建模形成的立方体结构；每一个立方体描述一个业务主题，将多维立方体中的数据信息以丰富多彩的数据报表方式展现出来；

所述的多维度分析模块能够深度挖掘客户需求，结合大数据云计算的数据信息，直观生动的将各种业务数据、监测数据，通过不同种类的数据图表展示出来，丰富***的数据挖掘和数据钻取功能，为客户的生产运营提供生动的数据素材；

所述的动态数据模型模块能够根据管廊内部各类管线的业务情况，建立不同管线分析模型，能够针对爆管、联通和管阀各类情况实现智能模拟、智能调度，丰富了管廊运维部门对突发事件的应急指挥能力和手段；

所述的故障率分析模块能够将某一时间段内或某一区间段内综合管廊的管线设备和运行维护设备出现故障的设备进行故障率的分析，按照故障率的高低制作成具有明显对比的表格，便于工作人员有针对性和预防性的对故障率高的设备或管线进行排查巡检；

所述的安全分析模块能够利用大数据技术，将前期综合管廊的运行环境状态和设备运行状态数据进行整合分析，进行综合管廊安全性能的评估预测，能够及时发现安全薄弱的区域或设备，防患于未然；

所述的空置率分析模块能够就一定区间或时间内的设备和管线运用率和功效进行分析评价，将空置率较高的设备或管线制作成图表或书面的形势，并对空置原因进行分析总结，保证设备或管线的利用率，避免资源浪费；

所述的数据模拟模块能够以模块传感器监测到的讯息和三维地理数据为基础数据，将综合管廊内部数据的不足部分通过运算内插或者预算出来，并以图形色彩的方式显示在三维地理数据上，能够针对可能出现问题的盲点提前做出处理方案。

4.一种地下综合管廊设备运用率控制***，其特征在于地下综合管廊设备运用率控制***在具体运转时，实现以下程序步骤：

(1)***指令输入：管理人员在数据处理终端的控制界面使用手动录入装置或触摸录入装置选择调取查看某一程序模块进行数据分析的指令；

(2)***指令处理：数据处理装置A识别指令后，将指令转换成电信号；如果该指令为现有数据分析指令，则运行步骤(3)调取数据并进行分析后，传输给图形处理装置进行图形化处理，然后运行步骤(9)；如果该指令为实时数据分析或现有数据与实时数据对比分析指令，则运行步骤(4)；

(3)现有数据调取：数据存储模块接收到数据处理装置A发出的数据请求后，从存储器中筛选出指令所需要的数据信息，并传输给数据处理装置A；

(4)***指令发出：数据处理装置A传输给网络连接装置A，网络连接装置A将接收到的实时数据分析指令通过网络传输给网络连接装置B；

(5)采集指令接收：网络连接装置B将接收到的指令传输给数据处理装置B，并由数据处理装置B对指令识别处理后，根据具体的指令要求向一种或多种数据采集装置发出调取数据指令；

(6)采集数据发送：数据采集装置接收到指令后将采集到的数据传输给数据处理装置B，数据处理装置B将接收到的数据进行初步处理并转化成电信号后传输给网络连接装置B；

(7)采集数据上传：网络连接装置B将采集到的实时数据通过网络传输给网络连接装置A；网络连接装置A将数据传输给数据处理装置A；

(8)数据分析处理：数据处理装置A接收到数据信息后，若指令为实时数据分析指令，则根据指令的要求进行数据的分析处理，将分析得出的结果按照指令的要求由图形处理装置进行图形化处理，并运行步骤(9)；若指令为现有与实时数据对比分析指令，则运行步骤(3)调取数据存储装置中的现有数据后，再将实时数据和现有数据进行对比数据分析，将分析得出的结果按照指令的要求由图形处理装置进行图形化处理，并运行步骤(9)；

(9)数据信息输出：图形处理装置将分析处理后的数据和图表传输给图文显示装置，由图文显示装置进行显示输出。