CN106651663A - 一种轨道交通建设安全风险显示方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种轨道交通建设安全风险显示方法及系统，所述方法包括：通过施工现场远程监控子系统采集轨道交通建设业务数据；对所述轨道交通建设业务数据进行分析判断，获取安全风险数据和所述安全风险数据对应的地理位置三维信息；获取所述轨道交通建设对应的三维可视化地理信息系统，根据所述安全风险数据对应的地理位置三维信息，将所述安全风险数据显示在所述轨道交通建设对应的三维地理信息系统3D GIS的三维场景中。上述技术方案具有如下有益效果：显现形式立体可视，各系统实现了关联整合，以进行轨道交通建设安全风险显示，提高了用户体验。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通建设技术领域，尤其涉及一种轨道交通建设安全风险显示方法及系统。
背景技术
现有轨道交通建设安全风险管控系统，在功能方面有的还停留在单纯的监测、安全评估等单项或若干组合项的安全管控上，与施工现场的视频监控、盾构施工监控、劳务人员门禁实名制系统往往相互独立，没有形成有机的系统联系；在表现形式上都停留在二维2DGIS(Geographic Information System，地理信息系统)或者2D CAD(Computer AidedDesign，计算机辅助设计)水平上，其显现形式单一，各系统独立，这是本领域的技术人员亟待解决的一个技术难题。
发明内容
本发明实施例提供一种轨道交通建设安全风险显示方法及系统，以提供一种显现形式立体可视，各系统实现了关联整合，以进行轨道交通建设安全风险显示。
一方面，本发明实施例提供了一种轨道交通建设安全风险显示方法，所述方法包括：
通过施工现场远程监控子系统采集轨道交通建设业务数据；
对所述轨道交通建设业务数据进行分析判断，获取安全风险数据和所述安全风险数据对应的地理位置三维信息；
获取所述轨道交通建设对应的三维可视化地理信息系统，根据所述安全风险数据对应的地理位置三维信息，将所述安全风险数据显示在所述轨道交通建设对应的三维地理信息系统3D GIS的三维场景中。
另一方面，本发明实施例提供了一种轨道交通建设安全风险显示系统，所述系统包括：
施工现场远程监控子系统，用于采集轨道交通建设业务数据；
安全风险管理业务子系统，用于对所述轨道交通建设业务数据进行分析判断，获取安全风险数据和所述安全风险数据对应的地理位置三维信息；获取所述轨道交通建设对应的三维可视化地理信息系统，根据所述安全风险数据对应的地理位置三维信息，将所述安全风险数据显示在所述轨道交通建设对应的三维地理信息系统3D GIS的三维场景中。
上述技术方案具有如下有益效果：显现形式立体可视，各系统实现了关联整合，以进行轨道交通建设安全风险显示，提高了用户体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一种轨道交通建设安全风险显示方法流程图；
图2为本发明实施例一种轨道交通建设安全风险显示系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在当前，根据软硬件技术的发展，各种新兴技术逐渐开始在轨道交通行业开始应用。其中，BIM(Building Information Modeling，建筑信息模型)技术由于其三维展现形式和信息共享方式，为风险管控信息的分析和展现提供了更为直观的方式。目前BIM技术在复杂建筑物的全生命周期建设和运营中已经得到了较为充分的应用。
3D GIS技术为展现BIM等三维数据提供了平台。物联网技术将施工现场各种监测对象，连接到同一个系统，形成一个综合性的监控平台。
如图1所示，为本发明实施例一种轨道交通建设安全风险显示方法流程图，所述方法包括：
101、通过施工现场远程监控子系统采集轨道交通建设业务数据；
102、对所述轨道交通建设业务数据进行分析判断，获取安全风险数据和所述安全风险数据对应的地理位置三维信息；
103、获取所述轨道交通建设对应的三维可视化地理信息系统，根据所述安全风险数据对应的地理位置三维信息，将所述安全风险数据显示在所述轨道交通建设对应的三维地理信息系统3D GIS的三维场景中。
优选地，所述轨道交通建设业务数据包括：盾构施工监控信息、门禁信息、远程视频监控信息、人员实名制信息，其中，所述盾构施工监控信息、所述门禁信息、所述远程视频监控信息、所述人员实名制信息均包括对应的地理位置三维信息。
优选地，所述获取所述轨道交通建设对应的三维可视化地理信息系统之前，所述方法还包括：在所述3D GIS引擎中，根据大地统一坐标系，将轨道交通结构建筑信息模型BIM模型、三维地质模型、地下管线三维GIS模型、轨道交通地面三维模型、区域卫星影像进行整合和展示，虚拟再现城市轨道交通工程建设三维实景。
优选地，所述将所述安全风险数据显示在所述轨道交通建设对应的三维地理信息系统3D GIS的三维场景中，包括：将所述安全风险数据以预警事件的形式显示在所述轨道交通建设对应的三维地理信息系统3D GIS的三维场景中。
优选地，所述将所述安全风险数据显示在所述轨道交通建设对应的三维地理信息系统3D GIS的三维场景中，包括：通过由多块矩阵式排列的液晶屏幕拼接而成的液晶拼屏，将所述安全风险数据显示在所述轨道交通建设对应的三维地理信息系统3D GIS的三维场景中，其中，所述液晶拼屏包括：风险监控首页屏，作为所述液晶拼屏的左半部分；视频监控实时直播屏，作为所述液晶拼屏的右半部分。
如图2所示，为本发明实施例一种轨道交通建设安全风险显示系统结构示意图，所述系统包括：
施工现场远程监控子系统21，用于采集轨道交通建设业务数据；
安全风险管理业务子系统22，用于对所述轨道交通建设业务数据进行分析判断，获取安全风险数据和所述安全风险数据对应的地理位置三维信息；获取所述轨道交通建设对应的三维可视化地理信息系统，根据所述安全风险数据对应的地理位置三维信息，将所述安全风险数据显示在所述轨道交通建设对应的三维地理信息系统3D GIS的三维场景中。
优选地，所述轨道交通建设业务数据包括：盾构施工监控信息、门禁信息、远程视频监控信息、人员实名制信息，其中，所述盾构施工监控信息、所述门禁信息、所述远程视频监控信息、所述人员实名制信息均包括对应的地理位置三维信息。
优选地，所述安全风险管理业务子系统22，还用于在获取所述轨道交通建设对应的三维可视化地理信息系统之前，在所述3D GIS引擎中，根据大地统一坐标系，将轨道交通结构建筑信息模型BIM模型、三维地质模型、地下管线三维GIS模型、轨道交通地面三维模型、区域卫星影像进行整合和展示，虚拟再现城市轨道交通工程建设三维实景。
优选地，所述安全风险管理业务子系统22，具体用于将所述安全风险数据以预警事件的形式显示在所述轨道交通建设对应的三维地理信息系统3D GIS的三维场景中。
优选地，所述安全风险管理业务子系统22，还具体用于通过由多块矩阵式排列的液晶屏幕拼接而成的液晶拼屏，将所述安全风险数据显示在所述轨道交通建设对应的三维地理信息系统3D GIS的三维场景中，其中，所述液晶拼屏包括：风险监控首页屏，作为所述液晶拼屏的左半部分；视频监控实时直播屏，作为所述液晶拼屏的右半部分。
本发明实施例采用信息化手段建立安全风险管控软件平台，实现参建单位数据信息及时上报、及时发现、及时处置安全隐患，确保轨道交通建设的安全顺利施工，辅助施工管理人员开展安全管理工作。通过系统平台，达到更先进、更全面、更系统、更有效地提升项目建设期间的安全风险管控水平的目的。
1、软件系统总体架构设计
本发明实施例系统可采用B/S架构，结合城市轨道交通工程建设规模、风险特点，满足各参建单位对工程安全风险管控平台管理范围内所有线路各工点的安全风险监控与信息管理需要。
安全风险管控平台采用四个结构层设计，自底层至顶层分别是数据层、技术组件层、核心业务组件层以及业务系统层。采用四层的系统结构设计有利于系统的功能拓展与可移植性，能够便捷实现信息系统与其它工程建设系统的数据整合，实现系统功能的可移植性。
(1)数据层：实现对信息系统所有信息与数据的集中、有序管理。包括工程文档数据库、工程信息数据库、GIS数据库、系统数据库、监测数据、视频录像以及管理过程产生的信息等。
(2)技术组件层：主要为信息系统研发引用的第三方组件的集合，平台根据功能需要，第三方组件包括GIS地理信息系统组件、报表打印组件、资源管理组件、手机短信平台组件以及视频监控相关的流媒体组件等。
(3)核心业务组件层：核心业务组件是以城市轨道交通工程安全风险管控平台相关的业务为核心开发的功能模块，包括项目管理子系统、工程检测管理子系统、预警管理子系统、资源管理子系统、系统管理模块等，这些模块既相对独立又相互有数据交换，因此，是本项目系统的核心层。
(4)业务系统层：业务系统层主要是面向用户的界面层，包括安全风险管理、隐患排查管理、盾构施工监控管理、门禁管理、实名制管理、远程视频管理及手机系统等组成。
2、系统功能组成
本发明实施例的安全风险管控平台是一个多层次架构的分布式企业级应用软件系统。集成了城市轨道交通工程建设相关的管理子系统，分为安全风险管理业务子系统和施工现场远程监控子系统。安全风险管理业务子系统由安全风险管理系统、隐患排查子系统、盾构数据监控系统组成。施工现场远程监控子系统由远程视频监控系统、基坑门禁系统、自动化监测系统组成。
3、基于3D GIS和BIM技术的轨道交通安全风险显示和管理功能
BIM(Building Information Modelding)从中文字义上理解为建筑信息模型，即采用三维数字技术将工程项目内各类工程数据模型进行集成，是该工程项目的物理与功能特性的数字化表达，能够给工程决策提供支持，以促进项目价值得以更好的实现。
本发明在城市轨道交通建设期间，结合轨道交通工程安全风险管控需求，用3DGIS数据引擎展示三维数据，这些三维数据包括：
(1)轨道交通结构BIM模型；
(2)三维地质模型(轨道交通周边线状三维模型)；
(3)地下管线三维GIS模型；
(4)轨道交通地面三维模型。轨道交通地面三维模型可以根据设计文件，采用人工通过3d max等三维建模软件建立；也可以通过倾斜摄影等手段进行实景重现。通过转换成3D GIS引擎接收的数据格式，导入到引擎中。
(5)区域卫星影像。
通过在3D GIS引擎中，根据大地统一坐标系，将上述三维模型进行整合和展示，可以在软件系统中，虚拟再现城市轨道交通工程建设三维实景。
将3D GIS引擎和安全风险监控等业务系统进行关联，通过业务数据的采集、传输、分析、判断，由分析后的安全风险数据(例如预警事件)推送引擎，推动在3D GIS引擎的三维真实场景中，显示风险事件，实现将BIM模型与工程监测信息、安全风险评估信息、视频监控信息及资料信息关联在3D GIS平台中，以更直观准确地展示信息、辅助决策。
3D GIS引擎具有轨道交通工程建设安全风险分析的相关功能，包括：
(1)空间测量距离功能。在引擎场景中量距，距离与真实场景距离一致。
(2)空间开挖。在引擎场景，虚拟在地面挖坑，直观查看轨道交通结构周边岩土性质、地下管线与结构位置相对关系等。
(3)标记功能。能临时或者永久在场景中进行事件标记。
4、安全管理子系统综合了目前城市轨道交通工程安全风险管理的绝大部分功能。
安全风险管控子系统包括监测数据报送、现场巡视、预警管理、施工进度、施工监控、应急管理、关键条件验收、资料管理、消息交流、新闻发布等综合管理功能，在国内外轨道交通安全管理系统中功能十分齐全。
本发明的一种基于BIM、3D GIS、物联网技术的轨道交通建设安全风险综合监控管理平台，以降低轨道交通建设期安全风险为目标，以“全面管理、重点监控”为原则，采用计算机信息、网络通讯、3D-GIS、BIM等现代技术，建立轨道交通安全风险监控中心管理平台，不仅包括监测数据报送、现场巡视、施工进度、预警处理、资料管理、消息交流、新闻发布等安全风险管理等功能，又整合了视频监控、实名系统、门禁系统等子系统，并实现与BIM技术的一体化集成。
这种基于BIM、3D GIS、物联网技术的轨道交通建设安全风险综合监控管理平台的特征在于：
(1)平台基于BIM、3DGIS和物联网技术，实现了风险管控对象的三维可视化和可查性。
①用3D GIS数据引擎综合定位和展示：轨道交通结构BIM模型、三维地质模型、地下管线三维GIS模型、轨道交通地面三维模型和卫星影像数据；
②将3D GIS引擎和安全风险监控等业务系统进行关联，通过业务数据的采集、传输、分析、判断，由分析后的安全风险数据(例如预警事件)推送引擎，推动在3D GIS引擎的三维真实场景中，显示风险事件。
③3D GIS引擎具有轨道交通工程建设安全风险分析的相关功能。
(2)是一个集成了安全风险管控、隐患排查、盾构施工管控、视频监控、门禁管理、实名制考勤等多个子系统的的综合管控平台，并实现了监控中心大屏、电脑桌面、移动终端三种访问方式。
(3)安全风险管控子系统包括监测数据报送、现场巡视、预警管理、施工进度、施工监控、应急管理、关键条件验收、资料管理、消息交流、新闻发布等综合管理功能。
上述技术方案具有如下有益效果：显现形式立体可视，各系统实现了关联整合，以进行轨道交通建设安全风险显示，提高了用户体验。
应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。
在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。
为使本领域内的任何技术人员能够实现或者使用本发明，上面对所公开实施例进行了描述。对于本领域技术人员来说；这些实施例的各种修改方式都是显而易见的，并且本文定义的一般原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此，本公开并不限于本文给出的实施例，而是与本申请公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。
上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。
本领域技术人员还可以了解到本发明实施例列出的各种说明性逻辑块(illustrativelogical block)，单元，和步骤可以通过电子硬件、电脑软件，或两者的结合进行实现。为清楚展示硬件和软件的可替换性(interchangeability)，上述的各种说明性部件(illustrativecomponents)，单元和步骤已经通用地描述了它们的功能。这样的功能是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现所述的功能，但这种实现不应被理解为超出本发明实施例保护的范围。
本发明实施例中所描述的各种说明性的逻辑块，或单元都可以通过通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列或其它可编程逻辑装置，离散门或晶体管逻辑，离散硬件部件，或上述任何组合的设计来实现或操作所描述的功能。通用处理器可以为微处理器，可选地，该通用处理器也可以为任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以通过计算装置的组合来实现，例如数字信号处理器和微处理器，多个微处理器，一个或多个微处理器联合一个数字信号处理器核，或任何其它类似的配置来实现。
本发明实施例中所描述的方法或算法的步骤可以直接嵌入硬件、处理器执行的软件模块、或者这两者的结合。软件模块可以存储于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域中其它任意形式的存储媒介中。示例性地，存储媒介可以与处理器连接，以使得处理器可以从存储媒介中读取信息，并可以向存储媒介存写信息。可选地，存储媒介还可以集成到处理器中。处理器和存储媒介可以设置于ASIC中，ASIC可以设置于用户终端中。可选地，处理器和存储媒介也可以设置于用户终端中的不同的部件中。
在一个或多个示例性的设计中，本发明实施例所描述的上述功能可以在硬件、软件、固件或这三者的任意组合来实现。如果在软件中实现，这些功能可以存储与电脑可读的媒介上，或以一个或多个指令或代码形式传输于电脑可读的媒介上。电脑可读媒介包括电脑存储媒介和便于使得让电脑程序从一个地方转移到其它地方的通信媒介。存储媒介可以是任何通用或特殊电脑可以接入访问的可用媒体。例如，这样的电脑可读媒体可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁性存储装置，或其它任何可以用于承载或存储以指令或数据结构和其它可被通用或特殊电脑、或通用或特殊处理器读取形式的程序代码的媒介。此外，任何连接都可以被适当地定义为电脑可读媒介，例如，如果软件是从一个网站站点、服务器或其它远程资源通过一个同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线(DSL)或以例如红外、无线和微波等无线方式传输的也被包含在所定义的电脑可读媒介中。所述的碟片(disk)和磁盘(disc)包括压缩磁盘、镭射盘、光盘、DVD、软盘和蓝光光盘，磁盘通常以磁性复制数据，而碟片通常以激光进行光学复制数据。上述的组合也可以包含在电脑可读媒介中。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种轨道交通建设安全风险显示方法，其特征在于，所述方法包括：
通过施工现场远程监控子系统采集轨道交通建设业务数据；
对所述轨道交通建设业务数据进行分析判断，获取安全风险数据和所述安全风险数据对应的地理位置三维信息；
获取所述轨道交通建设对应的三维可视化地理信息系统，根据所述安全风险数据对应的地理位置三维信息，将所述安全风险数据显示在所述轨道交通建设对应的三维地理信息系统3D GIS的三维场景中。
2.如权利要求1所述轨道交通建设安全风险显示方法，其特征在于，所述轨道交通建设业务数据包括：盾构施工监控信息、门禁信息、远程视频监控信息、人员实名制信息，其中，所述盾构施工监控信息、所述门禁信息、所述远程视频监控信息、所述人员实名制信息均包括对应的地理位置三维信息。
3.如权利要求1所述轨道交通建设安全风险显示方法，其特征在于，所述获取所述轨道交通建设对应的三维可视化地理信息系统之前，所述方法还包括：
在所述3D GIS引擎中，根据大地统一坐标系，将轨道交通结构建筑信息模型BIM模型、三维地质模型、地下管线三维GIS模型、轨道交通地面三维模型、区域卫星影像进行整合和展示，虚拟再现城市轨道交通工程建设三维实景。
4.如权利要求1所述轨道交通建设安全风险显示方法，其特征在于，所述将所述安全风险数据显示在所述轨道交通建设对应的三维地理信息系统3D GIS的三维场景中，包括：
将所述安全风险数据以预警事件的形式显示在所述轨道交通建设对应的三维地理信息系统3D GIS的三维场景中。
5.如权利要求1所述轨道交通建设安全风险显示方法，其特征在于，所述将所述安全风险数据显示在所述轨道交通建设对应的三维地理信息系统3D GIS的三维场景中，包括：
通过由多块矩阵式排列的液晶屏幕拼接而成的液晶拼屏，将所述安全风险数据显示在所述轨道交通建设对应的三维地理信息系统3D GIS的三维场景中，其中，所述液晶拼屏包括：风险监控首页屏，作为所述液晶拼屏的左半部分；视频监控实时直播屏，作为所述液晶拼屏的右半部分。
6.一种轨道交通建设安全风险显示系统，其特征在于，所述系统包括：
施工现场远程监控子系统，用于采集轨道交通建设业务数据；
安全风险管理业务子系统，用于对所述轨道交通建设业务数据进行分析判断，获取安全风险数据和所述安全风险数据对应的地理位置三维信息；获取所述轨道交通建设对应的三维可视化地理信息系统，根据所述安全风险数据对应的地理位置三维信息，将所述安全风险数据显示在所述轨道交通建设对应的三维地理信息系统3D GIS的三维场景中。
7.如权利要求6所述轨道交通建设安全风险显示系统，其特征在于，所述轨道交通建设业务数据包括：盾构施工监控信息、门禁信息、远程视频监控信息、人员实名制信息，其中，所述盾构施工监控信息、所述门禁信息、所述远程视频监控信息、所述人员实名制信息均包括对应的地理位置三维信息。
8.如权利要求6所述轨道交通建设安全风险显示系统，其特征在于，
所述安全风险管理业务子系统，还用于在获取所述轨道交通建设对应的三维可视化地理信息系统之前，在所述3D GIS引擎中，根据大地统一坐标系，将轨道交通结构建筑信息模型BIM模型、三维地质模型、地下管线三维GIS模型、轨道交通地面三维模型、区域卫星影像进行整合和展示，虚拟再现城市轨道交通工程建设三维实景。
9.如权利要求6所述轨道交通建设安全风险显示系统，其特征在于，
所述安全风险管理业务子系统，具体用于将所述安全风险数据以预警事件的形式显示在所述轨道交通建设对应的三维地理信息系统3D GIS的三维场景中。
10.如权利要求6所述轨道交通建设安全风险显示系统，其特征在于，
所述安全风险管理业务子系统，还具体用于通过由多块矩阵式排列的液晶屏幕拼接而成的液晶拼屏，将所述安全风险数据显示在所述轨道交通建设对应的三维地理信息系统3DGIS的三维场景中，其中，所述液晶拼屏包括：风险监控首页屏，作为所述液晶拼屏的左半部分；视频监控实时直播屏，作为所述液晶拼屏的右半部分。
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