[發(fā)明專利]一種基于5G技術(shù)的隧道內(nèi)智能云控制系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011400906.4
• 申請(qǐng)日: 2020-12-04
• 公開（公告）號(hào): CN112612222A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬慶祿;黃光浩;唐小垚;張杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B19/042
• 分類號(hào): G05B19/042;G01D21/02;H04L29/08;G08G1/01;G06F16/2458;G06F16/27;G06F30/13
• 代理公司: 深圳市中興達(dá)專利代理有限公司 44637
• 代理人: 危禎

本發(fā)明公開了一種基于5G技術(shù)的隧道內(nèi)智能云控制系統(tǒng)，包括在隧道內(nèi)設(shè)置的5G基站，所述智能控制系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、云平臺(tái)管理系統(tǒng)和監(jiān)控終端；利用GIS技術(shù)將多個(gè)隧道的設(shè)備整合于同一圖層中，實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)式可擴(kuò)展的隧道群綜合云管控平臺(tái)；平臺(tái)內(nèi)集成的各類隧道利用數(shù)字孿生技術(shù)在5G網(wǎng)絡(luò)支持下實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場各設(shè)備以及各部件數(shù)據(jù)與云端虛擬設(shè)備和部件的實(shí)時(shí)同步，為隧道服役性能診斷提供了更為完備的隧道監(jiān)測數(shù)據(jù)資源，且通過終端控制使得對(duì)隧道服役性能進(jìn)行關(guān)鍵部位的主動(dòng)診斷，使分析獲得新的線索，形成迭代的分析和可視化，提高了隧道整體的管理效率以及管理水平。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及管控系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于5G技術(shù)的隧道內(nèi)智能云控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在眾多的公路尤其是高速公路的修建時(shí)由于地貌的原因，在遇到山體阻擋時(shí)往往通過在山體內(nèi)開設(shè)隧道來完成公路的建設(shè)，而在隧道的建設(shè)以及后期的管理均是難題，在隧道后期的管理時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)裂縫、鼓包和漏水等的狀況出現(xiàn)，而這樣的的問題出現(xiàn)如不及時(shí)地查明以及解決往往會(huì)出現(xiàn)大的事故，所以對(duì)于問題的及時(shí)發(fā)現(xiàn)以及實(shí)時(shí)監(jiān)測是很有必要的，而現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于上述問題的發(fā)現(xiàn)大多依靠高速的巡檢人員，通過肉眼或者相關(guān)的儀器設(shè)備進(jìn)行相關(guān)的檢測，這樣的方法效率低下、反饋不及時(shí)且容易漏檢；而現(xiàn)有的隧道內(nèi)的管理系統(tǒng)不及時(shí)，往往是出現(xiàn)問題后再進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)救；且為單點(diǎn)管控，導(dǎo)致管理難度增大，管控效果不好。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種基于5G技術(shù)的隧道內(nèi)智能云控制系統(tǒng)，以提高隧道的管理水平以及管理效率。

也就是說，本發(fā)明所要解決的主要問題是，一方面是能夠通過隧道內(nèi)布置的5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境來實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道內(nèi)的采集終端進(jìn)行遠(yuǎn)程指令控制，且采集終端可實(shí)時(shí)執(zhí)行采集命令并反饋至本控制系統(tǒng)的監(jiān)控終端，另一方面通過采集數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)反饋以及云平臺(tái)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)綜合分析，使得對(duì)單點(diǎn)隧道管理提升為隧道群的管理。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種基于5G技術(shù)的隧道內(nèi)智能云控制系統(tǒng)，所述智能控制系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、云平臺(tái)管理系統(tǒng)和監(jiān)控終端；其中：

所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)分布在一條或多條公路上的隧道內(nèi)，在每一所述隧道內(nèi)布置有5G基站，通過所述5G基站使得每一隧道內(nèi)為5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，其中在一隧道內(nèi)至少在兩端布置有5G基站，根據(jù)隧道的長度以及檢測隧道內(nèi)的5G信號(hào)來逐步間隔添加5G基站，且同一區(qū)域的若干數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成區(qū)域數(shù)據(jù)采集群，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括隧道內(nèi)巡檢機(jī)器人、交通攝像頭以及機(jī)電檢測裝置；所述巡檢機(jī)器人用于采集隧道內(nèi)主拱結(jié)構(gòu)上的結(jié)構(gòu)病害情況，所述交通攝像頭用于監(jiān)測隧道內(nèi)各個(gè)車道的交通車流狀況，所述機(jī)電檢測裝置用于檢測當(dāng)前范圍內(nèi)的電力設(shè)備的運(yùn)行狀況；

所述云平臺(tái)管理系統(tǒng)與所述采集系統(tǒng)或區(qū)域數(shù)據(jù)采集群通信連接，多個(gè)所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成局域數(shù)據(jù)采集網(wǎng)，云平臺(tái)管理系統(tǒng)用于對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析并分布式儲(chǔ)存；

所述監(jiān)控終端包與云平臺(tái)連接的三維GIS仿真平臺(tái)，所述三維GIS仿真平臺(tái)對(duì)各個(gè)隧道內(nèi)采集的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行推演和分析并整合于同一視圖中建立三維的隧道群模型，利用該隧道群模型建立數(shù)字孿生模型，以實(shí)現(xiàn)虛擬孿生模型與各隧道內(nèi)采集設(shè)備數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)狀態(tài)一致；

所述孿生模型建立包括以下步驟：

S1、選用由三維GIS仿真平臺(tái)建立的三維隧道群模型；

S2、利用DAE文件將三維隧道群模型輸出為DAE文件，提取DAE文件中的模型數(shù)據(jù)，并將其存儲(chǔ)到自定義類型中；

S3、對(duì)三維隧道群模型建立控制模型；

S4、通過將控制模型和DAE文件中模型數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)耦合，實(shí)現(xiàn)模型中車輛的運(yùn)動(dòng)，根據(jù)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)模型車輛運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)隧道內(nèi)的數(shù)字孿生模型；

S5、通過應(yīng)用程序與各隧道內(nèi)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接，通過控制模型的控制，實(shí)現(xiàn)虛擬模型與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)一致。