[發明專利]一種基于城市重要基礎設施的感知信息集成接入系統

在審

• 申請號: 202111206893.1
• 申請日: 2021-10-18
• 公開（公告）號: CN113642946A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 王列偉;王遠遠;黃茂飛;周進;趙平;柳文婷;張名棋;姚莉;紀淮永;石崢映;吳國強
• 申請（專利權）人: 南京派光智慧感知信息技術有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/00;G06Q50/26;G06Q50/06;G06F16/215;G06F16/22;G06F16/2458;G06F16/25;G06N3/08;G06N5/02;G06N5/04;H04L29/08;G16Y10/35;G16Y20/0
• 代理公司: 南京中盟科創知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32279
• 代理人: 張靖堯

本發明提出一種基于城市重要基礎設施的感知信息集成接入系統，包括：支撐層：包括基礎庫與知識庫；核心業務層：包括診斷中心、應急調度中心、安全中心、數據中心、監控中心、作業中心、用戶中心和運維中心；數據應用層：包括統計分析中心和數據共享中心。該系統基于物聯網技術，獲取多種實時監測信息，并基于MQTT技術，對接已有監測系統數據，通過大數據與深度學習的多維感知數據關聯分析算法，建立并維護全息數字映射模型，實現城市重要基礎設施災害及突發事件的智能評估、仿真模擬、實時預警、快速響應。

技術領域

本發明涉及監測系統信息處理技術領域，具體涉及一種基于城市重要基礎設施的感知信息集成接入系統。

背景技術

縱觀城市建設現狀，向地下要空間、要土地、要資源，已成為現代化城市發展的必然趨勢。現階段是地下空間開發利用開啟高速、縱深發展的時代。目前地下設施，包括地下軌道交通、地下綜合體、地下綜合管廊的開發數量快速增長，并且開發利用呈現多樣化、深度化和復雜化等特點，保障城市地下基礎設施安全高效運行的壓力巨大。如何利用物聯網等先進手段來實現城市地下基礎設施的綜合監測，以保證城市地下基礎設施長壽命、高穩定，并安全、高效運行至關重要。綜合監測相關研究處于起步階段，問題多集中在多源信息接入及融合、地下異構網絡搭建、安全狀態分析及預警、應急指揮、綜合監測平臺以及平臺設計、施工、運維一體化解決方案等六個方面，主要包括以下問題：

（1）各類城市地下基礎設施監測系統林立，各自規劃，連貫性不強，系統之間無法進行數據互通，數據扭轉流程阻塞，無法進行信息共享，“數據孤島”現象日益嚴重。

（2）城市地下基礎設施狀態監測主要采用有線方式，人力投入大，監測成本高，亟需構建面向地下復雜環境的無線異構融合網絡體系。目前已有的無線異構融合策略存在網絡協議轉換復雜、網絡傳輸效率低、網絡協同效率不佳、網絡資源利用率低等問題，缺乏為海量監測終端提供泛在接入物聯網的能力，也無法為各類監測應用提供連續可靠的網絡服務質量保證。

（3）火災、設備故障、土建結構失效等既有監測數據類型和維度單一，形成信息孤島，數據的時間域、空間域、對象域、事件域割離，缺乏多維時空大數據處理模型。各類設施的安全狀態分析、災害預警及趨勢預測技術薄弱，尚未實現大規模時空及災害事件數據的高效聚類處理與智能決策。

（4）城市地下基礎設施面臨應急環境復雜、出口少、空間有限、疏散路徑少、信息化管理相對薄弱等一系列應急難題，同時多災害應急響應涉及多部門協同指揮和多類型應急資源調運，基本依靠人為指揮決策，難度大，尚未實現從被動接受到主動響應的轉變，存在應急智能綜合決策指揮的短板。

（5）既有監測系統平臺與全息感知群建設的目標還存在較大差距，主要體現在感知采集不全面、狀態捕獲不精細、組網方式不統一、感知系統不關聯、感知數據不共享等問題。同時缺乏對地下基礎設施運行狀態的實時監測、趨勢推演、狀態評價分析的一體化綜合管理平臺。

（6）我國城市地下基礎設施安全風險防控方面面臨著諸多問題，如針對各類故障及災害的聯合監測能力薄弱，監測系統零散，缺乏統一管理；設計、施工、運維一體化解決方案停留在科研階段，尚未形成實際應用示范；目前未能真正實現從設計、施工、運維一體化角度制定一套完善的綜合性解決方案，并走向產業化。因此，構建全息感知與智能診斷平臺設計、安裝、運維一體化解決方案，是應對國內綜合監測行業現狀的當務之急，也是實現城市地下基礎設施運行綜合監測、保障地下基礎設施運行安全的關鍵。

綜上所述，目前地下基礎設施災害機理分析，災害風險預測、多災害耦合作用等方面的基礎理論尚不完善，尤其風險決策缺少量化方法支持，關鍵節點脆弱性分析欠缺；在地下基礎設施狀態在線監測技術方面，多為實驗性研究，科學性、系統性不足，難以實現長時期、遠距離、多維度、多參量的綜合監測。在地下基礎設施移動巡檢方面，多采用定期人工檢查方式，巡檢范圍不全面、效率低、易誤判。而現有的搭載傳感器的機器動態巡檢裝備，因多源數據時間不同步，導致檢測誤差較大。綜上所述，在智能診斷決策方面，缺少有效數據支撐的災害分級預警系統。