綜合管廊將電力、通信、燃氣、給排水等各種管線集于一體，有利于解決城市“拉鏈路”和空中“蜘蛛網(wǎng)”等問題，節(jié)約寶貴的土地資源，是保障城市運行的重要基礎(chǔ)設(shè)施和“生命線”。

為保障城市地下綜合管廊的安全、經(jīng)濟和高效運行,針對系統(tǒng)集成、設(shè)備接口和數(shù)據(jù)兼容等問題,設(shè)計綜合管廊統(tǒng)一管理業(yè)務(wù)集成平臺。包括綜合管廊統(tǒng)一管理平臺的架構(gòu)和接口設(shè)計、業(yè)務(wù)基礎(chǔ)平臺組件構(gòu)成和在線巡檢技術(shù)、BIM和GIS可視化技術(shù)等。平臺可對系統(tǒng)感知到的管廊內(nèi)部數(shù)據(jù)進行融合、分析和處理,并借助平臺內(nèi)各業(yè)務(wù)模塊的集成設(shè)計,為各項管理工作提供一體化的智能解決方案。

綜合管廊是將各種用途的市政管線匯集到一個專用的地下隧道空間建設(shè)和安裝業(yè)務(wù)監(jiān)控和管理系統(tǒng)。綜合管廊附屬設(shè)施中的應用子系統(tǒng)繁多，管廊的安全運行與監(jiān)控管理需要保證各個子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)一致。因此，要建立一個靈活并且能快速響應的統(tǒng)一管理系統(tǒng)架構(gòu)，該架構(gòu)既可包容現(xiàn)有的應用，又能滿足未來新的應用和業(yè)務(wù)需求，實現(xiàn)各個子系統(tǒng)信息的高度集成。這就要求管廊主體、附屬設(shè)施及高壓電纜、燃氣、熱力、給水、排水、通信等入廊管線與人之間實現(xiàn)信息的互聯(lián)互通。

一個城市地下綜合管廊統(tǒng)一管理平臺，可保證及時監(jiān)測管廊內(nèi)的消防、溫度、有毒氣體、氧氣含量等環(huán)境數(shù)據(jù)，并將信息傳遞至監(jiān)控中心，對管廊內(nèi)的機械風機、排水泵、供電設(shè)備、消防設(shè)施進行監(jiān)測與監(jiān)控。為實現(xiàn)對綜合管廊的環(huán)境參數(shù)、設(shè)備狀況、人員安全和運行維護的統(tǒng)一監(jiān)控和統(tǒng)一管理。運用物聯(lián)網(wǎng)、GIS+BIM、云計算等新技術(shù)，設(shè)計一種城市地下綜合管廊統(tǒng)一管理業(yè)務(wù)集成平臺，可滿足管廊管理各種子系統(tǒng)的業(yè)務(wù)集成和數(shù)據(jù)融合。

綜合管廊統(tǒng)一管理業(yè)務(wù)集成平臺架構(gòu)設(shè)計總體上采用SOA的模型體系，按多層模式組織各種服務(wù)和應用。體系的特點是松散耦合、兼容性強，便于復用和系統(tǒng)擴容與擴展。為更方便地對各種服務(wù)進行靈活配置，完成各種業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)交換，平臺采用服務(wù)總線的形式，將封裝的WEB Service注冊到企業(yè)總線上，這樣就實現(xiàn)了所有業(yè)務(wù)流程的統(tǒng)一管理和各個子系統(tǒng)的業(yè)務(wù)集成。利用系統(tǒng)的用戶管理權(quán)限平臺，可完成各個業(yè)務(wù)子系統(tǒng)的統(tǒng)一登錄和安全認證。

綜合管廊統(tǒng)一管理業(yè)務(wù)集成平臺主要有六大集成功能。

1、用戶界面集成。用戶界面集成可使用戶不需要反復在多個應用系統(tǒng)之間進行界面切換，提高操作的便捷性。

2、業(yè)務(wù)流程集成。通過SOA架構(gòu)，將各個系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程集成于同一平臺，可方便地進行信息流程擴展和重組，提高系統(tǒng)的靈活性，降低系統(tǒng)的使用及維護成本。

3、應用集成。通過SOA架構(gòu)將各應用子系統(tǒng)功能進行封裝，通過同一標準格式的數(shù)據(jù)交換和面向服務(wù)的系統(tǒng)調(diào)用等實現(xiàn)應用的集成，提高多應用子系統(tǒng)之間的信息共享及信息交互能力。

4、數(shù)據(jù)集成。通過SOA架構(gòu)實現(xiàn)數(shù)據(jù)標注和數(shù)據(jù)交換的集成，進行基礎(chǔ)代碼、元數(shù)據(jù)、公共數(shù)據(jù)對象等的標準化定義，完成數(shù)據(jù)共享交換平臺對各類應用子系統(tǒng)的統(tǒng)一支撐。

5、管理集成。通過對系統(tǒng)設(shè)備、系統(tǒng)軟件等的統(tǒng)一配置、統(tǒng)一維護和更新，完成對各個業(yè)務(wù)子系統(tǒng)的集成管理。

6、安全認證集成。為各個子系統(tǒng)的用戶安全登錄和管理建立統(tǒng)一的用戶權(quán)限管理機制，實行統(tǒng)一授權(quán)管理、規(guī)范身份認證、保障用戶安全。

一般的綜合管廊監(jiān)測與監(jiān)控系統(tǒng)，各種廠商設(shè)備采用的接口協(xié)議不盡相同。如果不對接口協(xié)議進行統(tǒng)一，會造成接口協(xié)議數(shù)量眾多，平臺數(shù)據(jù)對接非常困難。因此，平臺要開發(fā)相應的組態(tài)軟件來兼容各種數(shù)據(jù)格式，還要完成不同數(shù)據(jù)格式之間的相互轉(zhuǎn)化，這樣就會造成平臺的兼容性及處理效率降低。平臺采用標準化的開放接口和兼容協(xié)議，與各個業(yè)務(wù)子系統(tǒng)可實現(xiàn)無縫連接，包括多種通信接口的傳輸協(xié)議的轉(zhuǎn)換等。其中多源數(shù)據(jù)的接入有兩種實現(xiàn)方式：

1、通過設(shè)置防火墻和軟件接口等設(shè)備，利用原系統(tǒng)的Modbus和OPC等協(xié)議接口的輸入輸出功能，實現(xiàn)與原管廊設(shè)備安全防范系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)等的信息接口對接。

2、為獲取管廊本體及附屬設(shè)施的液位、壓力、溫度等監(jiān)測數(shù)據(jù)，可通過設(shè)置串口服務(wù)器的方式，與DCS和PLC提供的RS232/485接口進行對接，由融合控制主機統(tǒng)一接收串口服務(wù)器送來的監(jiān)測與監(jiān)控數(shù)據(jù)，控制主機再匯總，傳給平臺，也可通過數(shù)據(jù)庫接入的方式進行數(shù)據(jù)傳輸。綜合管廊環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口對接特性。

綜合管廊業(yè)務(wù)基礎(chǔ)平臺和在線巡檢管理系統(tǒng)為保證平臺的高效運行和數(shù)據(jù)處理的迅速準確，同時緊密結(jié)合各個業(yè)務(wù)管理子系統(tǒng)的實際應用，如巡檢指揮、安全運行、日常維護、應急處理等，平臺在數(shù)據(jù)采集和系統(tǒng)設(shè)計上主要通過實時數(shù)據(jù)顯示和視頻展示的方式，提供和呈現(xiàn)管廊內(nèi)各個管線位置的設(shè)備運行狀況參數(shù)和環(huán)境狀況參數(shù)。

業(yè)務(wù)基礎(chǔ)平臺包括多個軟件應用子系統(tǒng)，如果每個子系統(tǒng)都是獨立的設(shè)計和架構(gòu)，則系統(tǒng)的整體性和兼容性必然存在問題。從專項應用角度而言，雖然各個應用子系統(tǒng)是相對獨立的，但從整體角度而言，還是屬于同一個管理中心平臺，所以必須在基礎(chǔ)的業(yè)務(wù)設(shè)計和架構(gòu)上進行統(tǒng)一的設(shè)計，開發(fā)公用的業(yè)務(wù)基礎(chǔ)平臺，在業(yè)務(wù)基礎(chǔ)平臺上再搭建和開發(fā)相應的專項應用系統(tǒng)，從而保證整個平臺的統(tǒng)一性和完整性。為向各個業(yè)務(wù)應用提供基本的框架支撐，業(yè)務(wù)基礎(chǔ)平臺提供組件化的開發(fā)部署模型，運用軟件構(gòu)件的復用技術(shù)。業(yè)務(wù)基礎(chǔ)平臺可提供工作流引擎、數(shù)據(jù)的建模、報表引擎、數(shù)據(jù)編碼元、權(quán)限管理、配置管理及性能管理等，同時兼顧系統(tǒng)的靈活性、實用性、先進性和可升級性，減少系統(tǒng)開發(fā)成本。

為解決傳統(tǒng)管廊巡檢系統(tǒng)功能單一、實時性差、通信聯(lián)絡(luò)不便、業(yè)務(wù)流程分散的問題，定制開發(fā)了在線巡檢管理系統(tǒng)及對應的App。在線巡檢管理系統(tǒng)是利用軟交換、WiFi無線通信技術(shù)、NFC技術(shù)、在線流程管理技術(shù)開發(fā)的專門用于綜合管廊管理的多媒體巡查巡更管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由無線語音通信、可視化閉環(huán)巡檢管理、人員實時定位三大功能模塊組成，將巡更、維檢、人員管理、績效考核融為一體，提高管廊運維管理效率，降低運維成本，提升安全保障。

綜合管廊在線巡檢管理系統(tǒng)基于工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)，主要由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、數(shù)據(jù)分析服務(wù)器、業(yè)務(wù)操作臺（人員定位、無線通信、可視化巡更）、AC控制器、無線AP、智能手機、標識卡等設(shè)備組成。

數(shù)據(jù)庫服務(wù)器可實現(xiàn)各種異構(gòu)數(shù)據(jù)和信息的匯聚和集中存儲，為各種業(yè)務(wù)及大數(shù)據(jù)分析提供數(shù)據(jù)源；數(shù)據(jù)分析服務(wù)器可對海量數(shù)據(jù)進行融合分析，根據(jù)邏輯關(guān)系樹挖掘數(shù)據(jù)深層次信息，分析其內(nèi)在關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)災害預測預警，為災害超前控制提供判決手段；業(yè)務(wù)工作站可提供子系統(tǒng)人機界面，通過人工或自動方式實現(xiàn)各類子系統(tǒng)的業(yè)務(wù)操作和流程傳遞；AC控制器可實現(xiàn)對無線AP的集中控制和統(tǒng)一管理，如下發(fā)配置、修改相關(guān)配置參數(shù)、射頻智能管理、接入安全控制等，并上傳手機在AP上的聯(lián)系信息，實現(xiàn)手機定位；無線AP可實現(xiàn)WiFi無線信號覆蓋，為智能手機提供通話、數(shù)據(jù)傳輸所需的無線傳輸通道；智能手機配備給管廊巡查管理人員，可實現(xiàn)語音通話、位置定位、巡更打卡等各類終端功能，可配合不同的App軟件實現(xiàn)應用擴展；標識卡具有全球唯一ID碼，用于標注地點、設(shè)備，通過專用智能手機可讀取卡內(nèi)信息，并支持雙向讀寫，標識卡采用無源設(shè)計，具有壽命長、免維護的特點。

GIS技術(shù)是一種為地理研究、地理決策和信息服務(wù)提供的計算機技術(shù)系統(tǒng)，又稱地理信息系統(tǒng)。它采用地理模型的研究方法，以地理空間為依托，可實時提供多種空間和不同動態(tài)的地理信息。BIM技術(shù)應用于一些微觀領(lǐng)域中的建筑設(shè)計，連接建筑主體不同建設(shè)階段的過程數(shù)據(jù)和有效資源。BIM核心模塊是單體精細化模型，包括最后竣工階段和竣工后日常的運維管理過程，管理和監(jiān)督的信息具有完備性、關(guān)聯(lián)性、一致性、可視化、協(xié)調(diào)性和可模擬等特點。BIM模型對于三維GIS地理信息而言是一個重要的數(shù)據(jù)資源，可實現(xiàn)對建筑構(gòu)件的精細化管理，使地理信息從宏觀轉(zhuǎn)向微觀。GIS地理信息側(cè)重于宏觀的地理環(huán)境信息的分析，具有靈活處理各種復雜地理數(shù)據(jù)的能力，從而可完成室內(nèi)與室外一體化的管理。三維GIS地理信息系統(tǒng)可為BIM提供決策支持，并可根據(jù)周邊的宏觀地理信息，提供各種空間的分析、空間的查詢等三維GIS功能。BIM與GIS相結(jié)合，能更有效地提升運維管理平臺的智能性。

平臺設(shè)置單獨的GIS+BIM模塊，依據(jù)CAD圖紙、勘察資料及設(shè)計圖紙建模，將模型及相關(guān)信息導入GIS+BIM模塊，聯(lián)動運維管理平臺應用。BIM技術(shù)主要為平臺提供綜合管廊完整的工程施工信息和3D幾何信息，包括管廊主體、投料口、通風口、出線口等特殊節(jié)點，以及機電設(shè)備和控制設(shè)備等，管廊內(nèi)設(shè)備與附屬設(shè)施之間的拓撲關(guān)系還包括監(jiān)控設(shè)備提供的管廊內(nèi)環(huán)境和設(shè)備運行信息等。GIS技術(shù)可使平臺更宏觀地呈現(xiàn)管廊的結(jié)構(gòu)、形狀、走向、長度和類型等，能賦予綜合管廊所有結(jié)構(gòu)和設(shè)備準確的地理信息屬性。GIS技術(shù)還能更全面地展示管廊沿線周邊的交通、地質(zhì)、公共資源儲備情況，為管廊安全管理和應急救援工作提供輔助決策。平臺將BIM呈現(xiàn)的管廊屬性賦予GIS，在三維可視化環(huán)境中提供一種身臨其境的現(xiàn)場感，增強管廊業(yè)務(wù)人員對管廊地理空間的認知能力。平臺將GIS的準確地理信息賦予BIM技術(shù)，可為模型提供真實的地理位置信息屬性，保證平臺空間數(shù)據(jù)、空間信息服務(wù)的準確性。

在GIS與BIM結(jié)合的模型中，平臺可同步顯示氧氣、溫濕度、可燃氣體等環(huán)境狀態(tài)信息和排風機、照明、排水泵等設(shè)備的狀態(tài)信息，還可同步顯示廣播、電話等通訊設(shè)備的狀態(tài)信息、滅火器等消防設(shè)備的信息，以監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)和所有設(shè)備的位置信息等。此外，平臺對于人員的跟蹤定位主要通過GIS與BIM結(jié)合的模型與攝像頭跟蹤完成三維顯示，巡檢人員攜帶通訊設(shè)備進入管廊后，通過無線定位系統(tǒng)，平臺會自動監(jiān)測到人員的位置并對其跟蹤，發(fā)生告警時，平臺會聯(lián)動調(diào)取周圍的監(jiān)控。

在日常巡檢流程中，在GIS與BIM結(jié)合的模型中可直觀地看到不同管廊、不同分區(qū)、不同設(shè)備的具體位置及其狀態(tài)信息，通過無線定位技術(shù)設(shè)定巡檢軌跡和監(jiān)控巡檢人員軌跡。在應急指揮過程中，還可對GIS進行圖層化的管理，查看應急物資、應急設(shè)施、設(shè)備等的位置，協(xié)助制定相應的應急逃生路線。同時可通過與廣播、電話和攝像頭等設(shè)備的聯(lián)動，指揮人員快速撤離。

綜合管廊統(tǒng)一管理業(yè)務(wù)集成平臺集成了環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、火災自動報警系統(tǒng)和氣體報警系統(tǒng)等子系統(tǒng)。各個子系統(tǒng)的業(yè)務(wù)集成可實現(xiàn)統(tǒng)一管理、聯(lián)動控制及數(shù)據(jù)共享。平臺可采集各個子系統(tǒng)的設(shè)備運行參數(shù)、環(huán)境狀態(tài)參數(shù)、報警參數(shù)、人員信息、維護數(shù)據(jù)、安全數(shù)據(jù)等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)挖掘，為管理者提供決策和執(zhí)行依據(jù)，如對溫濕度傳感器、光纖感溫探測器采集的長期數(shù)據(jù)進行分析，可預測不同季節(jié)、不同月份和不同工況的環(huán)境變化等。