[發明專利]一種基于3DGIS+BIM的路網運營機電設備交互控制平臺及方法

有效

• 申請號: 201710529423.6
• 申請日: 2017-07-02
• 公開（公告）號: CN107330078B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 曾崇勇;袁飛云;陳其學;鄭斌;孫家升;李錚;陳國波;王駿馳;馬松華;羅佑東
• 申請（專利權）人: 四川藏區高速公路有限責任公司;四川高路建設咨詢有限責任公司
• 主分類號: G06Q10/10
• 分類號: G06Q10/10;G06Q10/00;G06F16/29;G06T17/05;G06F30/20;H04N7/18
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• 代理人: 暫無信息

1.一種基于3DGIS+BIM的路網運營機電設備交互控制平臺，其特征在于，包括3DGIS+BIM融合交互管理模塊，以及與所述3DGIS+BIM融合交互管理模塊相連接的傳感器模塊、視頻監控與事件監測模塊、機電設備模塊、應急預案響應模塊，其中所述機電設備模塊包括機電設備、智能控制模塊、狀態反饋模塊、信息發布模塊，機電設備至少包括風機、照明、可變情報板、交通信號燈、電力設備、廣播設備、可變限速標志、車道指示器、緊急電話、視頻監控，所述應急預案響應模塊與所述機電設備模塊相連，所述機電設備模塊的狀態反饋模塊與所述3DGIS+BIM融合交互管理模塊相連；其中：

所述傳感器模塊，所述傳感器模塊至少包括環境監測傳感器、設備狀況傳感器和交通量檢測傳感器；用于感知結構物及設備的服役環境、服役狀態并將在運營過程中采集到的數據上傳至所述3DGIS+BIM融合交互管理模塊，由所述3DGIS+BIM融合交互管理模塊進行篩選、分析，確認結構物及機電設備服役狀態，并在顯示窗口實時展示；

所述視頻監控與事件監測模塊用于對路網運營狀態進行實時監視，并對異常事件進行自動檢測、事件信息上報、事件錄像，所述視頻監控與事件監測模塊將所采集的檢測數據實時上傳至3DGIS+BIM融合交互管理模塊；

所述信息發布模塊，接收3DGIS+BIM融合交互管理模塊或應急預案響應模塊所傳輸的公告信息，控制所接收的信息在相關機電設備的實時發布；

所述狀態反饋模塊，用于將異常的機電設備的故障信息進行記錄，并將機電設備單元的狀態回傳至3DGIS+BIM融合交互管理模塊；

所述智能控制模塊，用于對相應機電設備運行狀態進行調整，并將運行狀態回傳至3DGIS+BIM融合交互管理模塊；

所述應急預案響應模塊，用于接收3DGIS+BIM融合交互管理模塊所處理的異常事件信息，針對不同信息、不同結構物、不同環境啟動有針對性的應急預案，并將模塊內置的機電設備應急響應預案下傳至機電設備模塊，實現異常事件發生處機電設備狀態的自動控制；

所述3DGIS+BIM融合交互管理模塊具備結構物BIM模型所具備的全套屬性，所述3DGIS+BIM融合交互管理模塊中結構物模型和機電設備單元在三維地理信息系統中實時展現，靜態顯示包括至少地形、地物、地面構造物、道路、橋梁、隧道、邊坡、服務區、收費站及沿線設施設備，實現結構物和機電設備與環境的一體化集成仿真；且所述3DGIS+BIM融合交互管理模塊在BIM模型和三維地理信息系統中實時展示高清視頻監控、機電設備、傳感器數據及工作狀態，所述3DGIS+BIM融合交互管理模塊設有交互控制、發布誘導指令的功能，對BIM模型中任意一機電設備進行交互控制，并具備動畫效果，3DGIS+BIM融合交互管理模塊具備機電設備的批量選擇功能和屬性選取功能，實現機電設備的批量化控制；所述3DGIS+BIM融合交互管理模塊，用于接收所述傳感器模塊和所述視頻監控與事件監測模塊的上報信息，并顯示于3D場景中，對異常事件或事故傳輸至所述應急預案響應模塊；用于接收視頻監控與事件監測模塊所采集的檢測數據并顯示；接收所述狀態反饋模塊上傳的機電設備故障信息，對設備管理、設備維護、設備工作狀態進行信息化管理，產生機電設備管理維護報表、管理建議、維護計劃。

2.一種如權利要求1所述的基于3DGIS+BIM的路網運營機電設備交互控制平臺的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、通過底層的傳感器模塊實現對結構物及機電設備服役環境、服役狀態的感知，在運營過程中采集環境變化數據以及交通量數據，并對數據進行分析；

S2、通過視頻監控與事件監測模塊對路網運營進行全面、實時監視，并對異常事件進行自動檢測、事件信息上報、事件錄像；

S3、3DGIS+BIM融合交互管理模塊通過接收S1、S2步驟所上傳的環境監測數據、視頻監控數據、事件監測數據，對運營環境和異常事件進行邏輯判斷，確定環境及異常事件的基本屬性，在3DGIS+BIM融合交互管理模塊的平臺窗口中實時三維展示，使操作管理員及時掌握感知層所上報信息的基本情況；

S4、基于S3步驟3DGIS+BIM融合交互管理模塊對環境和事件的處理結果，對于常規環境變化以及常規事件，基于三維地形場景的交互式鳥瞰、飛行任意角度和方位旋轉顯示、無級縮放、快速無縫瀏覽，直接由操作管理員對相應場景機電設備狀態進行調整，在三維模型中實時展示、交互控制、發布誘導指令，實現結構物和機電設備與環境的一體化集成仿真；

S5、基于S4步驟的3DGIS+BIM融合交互管理模塊對機電設備的遠程控制，機電設備模塊接收指令，智能控制模塊對相應機電設備運行狀態進行調整，并將運行狀態回傳至3DGIS+BIM融合交互管理模塊，其視窗中機電單元的狀態將發生相應改變；

S6、基于S5步驟機電設備模塊對接收指令的響應，信息發布模塊接收3DGIS+BIM融合交互管理模塊或應急預案響應模塊所傳輸的公告信息，控制所接收的信息在相關機電設備的實時發布；

S7、基于S5步驟機電設備模塊對接收指令的響應，狀態反饋模塊將異常的機電設備的故障信息進行記錄，并將機電設備的狀態回傳至3DGIS+BIM融合交互管理模塊，實現異常機電設備的故障信息在BIM模型和三維地理信息系統中的動態顯示；

S8、基于S7步驟異常機電設備故障信息的回傳，3DGIS+BIM融合交互管理模塊在此基礎上對機電設備管理、機電設備維護、機電設備工作狀態實現信息化管理，產生相應的管理和維護報表、管理建議、維護計劃，實現機電設備監控與維護的一體化；

S9、基于S3步驟3DGIS+BIM融合交互管理模塊對環境和事件的處理結果，對于環境異常變化、異常事件，由3DGIS+BIM融合交互管理模塊將指令信息下發至應急預案響應模塊，由應急預案響應模塊提供應急事件的調度指揮，提供詳細的應急事件處置流程，并將模塊內置的機電設備應急響應預案，下傳至機電設備模塊；

S10、基于S9步驟機電設備模塊接收的指令信息，智能控制模塊對相應機電設備運行狀態進行調整，并將運行狀態回傳至3DGIS+BIM融合交互管理模塊，其視窗中機電單元的狀態將發生相應改變，實現環境異常變化、異常事件發生處機電設備狀態的自動控制。