CN112422906A - 一种基于bim的地铁机房设备远程监控维护系统及方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于BIM的地铁机房设备远程监控维护系统及方法,包括BIM信息处理平台,BIM信息处理平台分别与BIM数据存储模块、BIM控制模块相连;BIM数据存储模块连接有数据采集模块,数据采集模块包括传感器模块和摄像头;BIM信息处理平台用于存储地铁机房BIM三维模型、传感器模块的数据和摄像头实时监控信息;BIM数据存储模块通过GPRS无线通信模块将监控画面和传感器模块采集的数据传输给BIM信息处理平台,BIM信息处理平台用于更新地铁机房BIM三维模型的数据,所述的BIM信息处理平台通过GPRS无线通信模块控制BIM控制模块和BIM数据存储模块。本发明提高了维护效率,降低了人工成本,减少了因为设备故障发现不及时和处理不得当经济损失和人员伤亡。
Description
技术领域
本发明涉及地铁机房监控技术领域,特别涉及一种基于BIM的地铁机房设备远程监控维护系统及方法。
背景技术
BIM(建筑信息模型,Building Information Modeling)以三维数字为基础应用于建设项目全生命周期,集成项目全生命周期的信息,为项目全生命周期提供建设和管理支持。BIM技术可以将各阶段、各专业的建筑信息数据集成在模型平台中,并可根据需求进行调取、分析、存储等。BIM可消除信息孤岛,为漫长的建筑全生命周期提供数据集合、更新、使用的平台。BIM可以将建筑结构、建筑设备、建筑施工复杂节点通过三维图形展示出来,为各阶段的各方参与人员提供清晰明了的可视化建筑模型界面。
传统地铁机房设备监控系统及方法存在仅仅实现了将各个监控画面集中在一个控制室内操作,各个区域独立运行,不能形成整体网络,已经不能满足现有使用需求随着信息技术的发展。并且当地铁机房设备发生故障时,机房工作人员由于缺乏专业技术技能,难以对故障设备和区域进行快速准确的调整和修理,如果能在发生故障时能够及时对故障位置进行调整和修理,就能有效减少损失和人员的伤亡。同时地铁机房的控制平台显示基本还停留在传统的二维方式,无法满足当前三维可视化的动态需求。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种基于BIM的地铁机房设备远程监控维护系统及方法,能够让机房值班人员通过地铁机房BIM三维模型及时了解地铁机房各处发生的情况,在机房设备发生紧急状况时,远程专家能够通过BIM信息平台获取BIM地铁机房三维模型和调节摄像头到故障位置,对在场机房工作人员进行远程指导,能有效减少经济损失和人员的伤亡。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种基于BIM的地铁机房设备远程监控维护系统,包括BIM信息处理平台1,BIM信息处理平台1分别与BIM数据存储模块6、BIM控制模块5相连;
所述BIM数据存储模块6连接有数据采集模块7,数据采集模块7包括传感器模块8和摄像头;
所述BIM信息处理平台1用于存储地铁机房BIM三维模型、传感器模块8的数据和摄像头9实时监控信息;
所述BIM数据存储模块6通过GPRS无线通信模块131将监控画面和传感器模块8采集的数据传输给BIM信息处理平台1,BIM信息处理平台1用于更新地铁机房BIM三维模型的数据,所述的BIM信息处理平台1通过GPRS无线通信模块13控制BIM控制模块5和BIM数据存储模块6。
所述BIM控制模块5包括报警模块10、处理模块11、电机12和GPRS无线通信模块13;所述GPRS无线通信模块13用于无线传输数据,进行双向通信,所述电机12用于控制摄像头9在机房17内滑道18上的运动,所述处理模块11用来控制机房内的伴热电缆、风机、空调、灯光设备的运行。
所述摄像头包括摄像头9、摄像头20和摄像头22,机房17内部侧面安装有固定摄像头20,摄像头22通过蓝牙设备24与BIM信息处理平台1相连;摄像头9安装在机房17内的滑道18上,滑道18位于机房17顶部,呈“S”型布置。
所述摄像头9为高清红外摄像头,用于机房17监控,所述滑道18可通过BIM控制模块5进行调节,进而控制摄像头9。
所述报警模块10型号为USR-G780 V2,所述处理模块11型号为STM32L052,所述GPRS无线通信模块13和GPRS无线通信模块131型号为USR-GM3。
所述地铁机房BIM三维模型的信息包括各时间段传感器模块8采集的信息、所述机房17整体结构的结构信息、位置信息、维护记录维护信息及历史人工检测记录的人工检测记录。
所述的传感器模块8包括温度传感器、烟雾传感器、湿度传感器、管道温度传感器,温度传感器型号为WZPT-01,烟雾传感器型号为MS5100,湿度传感器型号为HM-1500LF,管道温度传感器型号为PT100。
一种基于BIM的地铁机房设备远程监控维护方法,包括以下步骤;
BIM数据存储模块6通过GPRS无线通信模块131将摄像头监控画面和传感器模块7采集的数据传输给BIM信息处理平台1;
当数据接近报警阈值时,在BIM信息处理平台1显示为黄色;
当数据在适当范围内时,在BIM信息处理平台1显示为绿色;
当数据达到报警阈值时,在BIM信息处理平台1显示为红色并通过BIM控制模块5触发报警模块10或者当摄像头检测到异常情况时,人为触发报警模块10;机房值班人员3通过BIM信息处理平台1及时发现问题,进行问题记录,并联系现场机房工作人员2;机房工作人员2能根据BIM信息处理平台1上存储的地铁机房BIM三维模型迅速知道故障管道和设备的位置;当机房工作人员2到达故障位置,判断能否自行解决故障问题,如果能解决,现场及时解决问题,如果不能解决,通知远程专家,远程专家4可通过BIM三维模型远程指导现场机房工作人员2及时解决问题。
所述远程专家4通过摄像头9清楚的观察设备受损情况,并通过地铁机房BIM三维模型对现场机房工作人员2进行远程指导;
当处于两机房之间的管道和设备被传感器模块8检测发现问题时,由机房值班人员3通知机房工作人员2前往管道设备故障位置,机房工作人员2能根据BIM信息处理平台1上存储的地铁机房BIM三维模型迅速知道故障管道和设备的位置,机房工作人员2配戴工作头盔23,工作头盔23上安装有摄像头22,摄像头22可360°进行旋转,摄像头22具有可变焦进行局部放大,照明的功能;
当机房工作人员2前往故障管道和设备,远程专家4可通过蓝牙设备24告知机房工作人员将将摄像头22调整到一个便于观察故障设备的位置,通过蓝牙设备24可对机房工作人员2进行远程指导,机房工作人员2也可以通过麦克风31像远程专家4汇报具体情况。
所述传感器模块8进行数据检测,将检测到的数据进行A/D转换,经过分析处理后,将处理好的电信号送到BIM信息处理平台1,BIM信息处理平台1对数据进行分析和处理;当数据大于报警阈值的90%时,在BIM信息处理平台1显示为红色。
本发明的有益效果:
BIM数据存储模块通过GPRS无线通信模块将监控画面和传感器模块采集的数据传输给BIM信息处理平台。这样机房工作人员就可以通过BIM信息处理平台上的地铁机房BIM三维模型,详细的获得机房各处的设备信息,降低了监管难度,提高了机房内所有设备信息的透明化程度,避免出现信息孤岛。通过BIM信息处理平台能够远程监控机房内设备的运行情况,同时能够实时获取设备运行情况。当出现故障时,及时通知机房工作人员前往,远程专家可以通过摄像头和地铁机房BIM三维模型及时获取设备故障的信息和得知设备故障原因,对现场机房工作人员进行远程指导,提高了维护效率,降低了人工成本,减少了因为设备故障发现不及时和处理不得当经济损失和人员伤亡。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是滑道安装部位示意图。
图3是图2中A处的放大结构示意图。
图4是机房工作人员所戴工作头盔示意图。
图5是滑道安装在机房内示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1-图4所示:一种基于BIM的地铁机房设备远程监控维护系统,参见附图1,包括顺次连接的BIM信息处理平台1、BIM数据存储模块6、BIM控制模块5。BIM信息处理平台1用来存储地铁机房17BIM三维模型。BIM数据存储模块6通过GPRS无线通信模块131将监控画面和传感器模块7采集的数据传输给BIM信息处理平台1。传感器模块8和摄像头9实时监控机房17内各设备信息和突发情况。BIM控制模块5根据BIM信息处理平台1实时更新的地铁机房BIM三维模型来控制机房17内各处设备。当机房17设备出现故障时,BIM控制模块5可通过控制摄像头9移动至设备故障位置,并通过GPRS无线通信模块13通知远程专家4登录BIM信息处理平台1,远程专家4通过地铁机房BIM三维模型和摄像头9画面可及时了解故障发生的情况和原因,并通过摄像头9、GPRS无线通信模块13来进行双向视频通话安排现场机房工作人员2对机房17故障设备进行相关的调整和处理。
滑轨安装部位如图2和图3所示,滑道18避开机房上方各处管道呈S型安装在机房设备上方和吊架下方,并在S型滑道18弯道相对的两边墙面放置于高清摄像头20,有利于无死角观察机房内设备情况。电机12和摄像头9安装在滑道18上,电机12装在升降机27和滑道18之间,电机12可控制升降机27在滑道18上自由移动。摄像头9安装在升降机27下面。滑道18两端装有无线充电装置16,摄像头9为无线摄像头,当摄像头9显示为欠压时,现场值班人员3控制电机12移动到无线充电装置16进行充电。当未发生紧急情况时,电机12控制摄像头9在滑道18上匀速移动,摄像头9和摄像头20监控机房17内的各处情况。当出现紧急故障时或者设备发生问题时,机房值班人员3可通过BIM控制模块5控制电机12来控制电机12的位置和通过升降机27将摄像头9降落至设备故障区域,摄像头9具有旋转功能,可将镜头对向故障设备,同时机房值班人员3通知机房工作人员2前往设备故障处,并通过GPRS无线通信模块13接通远程专家4,让其对现场进行指挥处理。摄像头9和摄像头20也可360°进行旋转,可变焦进行局部放大,可双向视频通话,可照明的功能。对机房17内设备故障进行有效的处理和维护,能够减少了因为设备故障发现不及时和处理不得当造成的经济损失和伤亡。
所述摄像头9为高清红外摄像头,在灯光条件不好的情况下,机房值班人员3也能清晰观察地铁机房17发生情况,所述的摄像头9用于机房监控,具有照明、视频双向通讯有变焦(局部放大)、360°旋转无死角、可升降、热成像功能,方便机房值班人员3更加清楚地监控机房内发生的情况;
所述的滑道18可通过BIM控制模块5进行调节,进而控制摄像头9,无紧急情况时,电机12控制摄像头9匀速的在滑道18两端滑动,当遇到紧急情况时,机房值班人员3可通过BIM控制模块5控制摄像头9移动到指定位置,打开照明功能,并进行升降旋转,并使远程专家4能够清楚观察受损设备情况。
机房工作人员所戴工作头盔如图4所示,当处于两机房之间的管道和设备被传感器模块8检测发现问题时,由机房值班人员3通知机房工作人员2前往管道设备故障位置,机房工作人员能根据BIM信息处理平台1上存储的地铁机房BIM三维模型迅速知道故障管道和设备的位置,机房工作人员2配戴工作头盔23,工作头盔23上安装有摄像头22。摄像头22可360°进行旋转,摄像头22具有可变焦进行局部放大,可照明的功能。当机房工作人员2前往故障管道和设备,远程专家4可通过蓝牙设备24告知机房工作人员将将摄像头22调整到一个便于观察故障设备的位置,通过蓝牙设备24可对机房工作人员2进行远程指导,机房工作人员2也可以通过麦克风31像远程专家4汇报具体情况,能够减少因设备故障处理不得当造成的经济损失和人员伤亡。
滑道18安装在机房内示意图如图5所示,滑道32通过吊架33安装在机房顶部墙面34上。
Claims (10)
1.一种基于BIM的地铁机房设备远程监控维护系统,其特征在于,包括BIM信息处理平台(1),BIM信息处理平台(1)分别与BIM数据存储模块(6)、BIM控制模块(5)相连;
所述BIM数据存储模块(6)连接有数据采集模块(7),数据采集模块(7)包括传感器模块(8)和摄像头;
所述BIM信息处理平台(1)用于存储地铁机房BIM三维模型、传感器模块(8)的数据和摄像头实时监控信息;
所述BIM数据存储模块(6)通过GPRS无线通信模块(131)将监控画面和传感器模块(8)采集的数据传输给BIM信息处理平台(1),BIM信息处理平台(1)用于更新地铁机房BIM三维模型的数据,所述的BIM信息处理平台(1)通过GPRS无线通信模块(13)控制BIM控制模块(5)和BIM数据存储模块(6)。
2.根据权利要求1所述的一种基于BIM的地铁机房设备远程监控维护系统,其特征在于,所述BIM控制模块(5)包括报警模块(10)、处理模块(11)、电机(12)和GPRS无线通信模块(13);所述GPRS无线通信模块(13)用于无线传输数据,进行双向通信,所述电机(12)用于控制摄像头(9)在机房(17)内滑道(18)上的运动,所述处理模块(11)用来控制机房内的伴热电缆、风机、空调、灯光设备的运行。
3.根据权利要求2所述的一种基于BIM的地铁机房设备远程监控维护系统,其特征在于,所述报警模块(10)型号为USR-G780 V2,所述处理模块(11)型号为STM32L052,所述GPRS无线通信模块(13)和GPRS无线通信模块(131)型号为USR-GM3。
4.根据权利要求1所述的一种基于BIM的地铁机房设备远程监控维护系统,其特征在于,所述摄像头包括摄像头(9)、摄像头(20)和摄像头22,机房17内部侧面安装有固定摄像头(20),摄像头(22)通过蓝牙设备(24)与BIM信息处理平台(1)相连;摄像头(9)安装在机房(17)内的滑道(18)上,滑道(18)位于机房(17)顶部,呈“S”型布置。
5.根据权利要求4所述的一种基于BIM的地铁机房设备远程监控维护系统,其特征在于,所述摄像头(9)为高清红外摄像头,用于机房(17)监控,所述滑道(18)可通过BIM控制模块(5)进行调节,进而控制摄像头(9)。
6.根据权利要求1所述的一种基于BIM的地铁机房设备远程监控维护系统,其特征在于,所述地铁机房BIM三维模型的信息包括各时间段传感器模块(8)采集的信息、所述机房(17)整体结构的结构信息、位置信息、维护记录维护信息及历史人工检测记录的人工检测记录。
7.根据权利要求1所述的一种基于BIM的地铁机房设备远程监控维护系统,其特征在于,所述的传感器模块(8)包括温度传感器、烟雾传感器、湿度传感器、管道温度传感器,温度传感器型号为WZPT-01,烟雾传感器型号为MS5100,湿度传感器型号为HM-1500LF,管道温度传感器型号为PT100。
8.一种基于BIM的地铁机房设备远程监控维护方法,其特征在于,包括以下步骤;
BIM数据存储模块(6)通过GPRS无线通信模块(131)将摄像头监控画面和传感器模块(7)采集的数据传输给BIM信息处理平台(1);
当数据接近报警阈值时,在BIM信息处理平台(1)显示为黄色;
当数据在适当范围内时,在BIM信息处理平台(1)显示为绿色;
当数据达到报警阈值时,在BIM信息处理平台(1)显示为红色并通过BIM控制模块(5)触发报警模块(10)或者当摄像头检测到异常情况时,人为触发报警模块(10);机房值班人员(3)通过BIM信息处理平台(1)及时发现问题,进行问题记录,并联系现场机房工作人员(2);机房工作人员(2)能根据BIM信息处理平台(1)上存储的地铁机房BIM三维模型迅速知道故障管道和设备的位置;当机房工作人员(2)到达故障位置,判断能否自行解决故障问题,如果能解决,现场及时解决问题,如果不能解决,通知远程专家,远程专家(4)可通过BIM三维模型远程指导现场机房工作人员(2)及时解决问题。
9.根据权利要求8所述的一种基于BIM的地铁机房设备远程监控维护方法,其特征在于,所述远程专家(4)通过摄像头(9)清楚的观察设备受损情况,并通过地铁机房BIM三维模型对现场机房工作人员(2)进行远程指导;
当处于两机房之间的管道和设备被传感器模块(8)检测发现问题时,由机房值班人员(3)通知机房工作人员(2)前往管道设备故障位置,机房工作人员(2)能根据BIM信息处理平台(1)上存储的地铁机房BIM三维模型迅速知道故障管道和设备的位置,机房工作人员(2)配戴工作头盔(23),工作头盔(23)上安装有摄像头(22),摄像头(22)可360°进行旋转,摄像头(22)具有可变焦进行局部放大,照明的功能;
当机房工作人员(2)前往故障管道和设备,远程专家(4)可通过蓝牙设备(24)告知机房工作人员将将摄像头(22)调整到一个便于观察故障设备的位置,通过蓝牙设备(24)可对机房工作人员(2)进行远程指导,机房工作人员(2)也可以通过麦克风(31)像远程专家(4)汇报具体情况。
10.根据权利要求8所述的一种基于BIM的地铁机房设备远程监控维护方法,其特征在于,所述传感器模块(8)进行数据检测,将检测到的数据进行A/D转换,经过分析处理后,将处理好的电信号送到BIM信息处理平台(1),BIM信息处理平台(1)对数据进行分析和处理;当数据大于报警阈值的90%时,在BIM信息处理平台(1)显示为红色。
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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