CN205176280U - 一种地下管线修复指挥系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种地下管线修复指挥系统，利用CORS定位系统对待施工区域进行精确定位，通过移动终端浏览、查看地下管线信息，实现二三维多尺度查看，实现缓冲分析、三维开挖分析、横断面分析及纵断面分析等多种地下管网分析功能辅助了解地下管线分布、埋设等信息，同时可以通过移动终端与地下管线信息管理终端进行通信，通过地下管线信息管理终端查看地下管线信息并做出初步施工判断，通过模拟地下管线修复施工过程，做出施工损害评价，衡量施工对邻近地下管线的影响，并生成防护决策信息，发送给施工人员的移动终端，指导现场修复施工，有效防止盲目开挖现象，减少由于不科学的开挖造成的地面塌陷、挖断管线等事故的发生。

Description

一种地下管线修复指挥系统

技术领域

本实用新型涉及地下管线施工技术领域，特别是涉及一种地下管线施工指挥系统。

背景技术

城市地下管线包括给水、排水、电力、电线、燃气等多种管线及其附属设施，是城市的血脉和神经。在地下管线修复或铺设等施工过程中，施工单位无法对待施工区域的地下管线进行有效分析和评估，从而盲目开挖，很容易造成已有管线破损、管道爆裂以及地面沉降等施工事故，严重影响市民生活和财产安全。

为了避免施工事故，在地下管线施工前，施工人员一般使用GPS(GlobalPositioningSystem，全球定位系统)定位系统对待施工区域的地下管线进行定位，其中，CORS(ContinuouslyOperatingReferenceStations，连续运行参考站系统)系统是GPS技术的发展热点之一。所述CORS系统基于多基站网络RTK(RealTimeKinametic，实时动态差分)技术，由基准站网、数据处理中心、数据传输系统、定位导航数据播发系统、用户应用系统五部分组成，各基准站与监控分析中心通过数据传输系统连成一体、形成专用网络，所述CORS系统能够有效提高地下管线的定位精度和效率。

通过所述CORS系统定位后，施工人员可以登陆地下管线信息管理系统对待施工区域的地下管线进行查询。所述地下管线信息管理系统，是城市地下管线管理单位为了指导施工以及加强地下管线的管理而建立的系统；所述地下管线信息管理系统基于二维GIS(GeographicInformationSystem，地理信息系统)地图或CAD图，对地下管线进行普查和数据搜集，将地下管线的数据信息进行标准化处理并录入系统。在施工过程中，施工人员可以通过移动终端访问所述地下管线信息管理系统，获取待施工区域地下管线的二维GIS地图或CAD图、以及地下管线的长度、埋深、走向等属性信息，对地下管线进行分析后再进行开挖等施工。

然而，施工人员通过上述系统获得所述地下管线的数据信息后，仅能进行简单的断面分析，判断开挖断面处是否会对已有的地下管线产生破坏性影响；在实际施工时，待施工区域的地下管线种类繁多、相互交错，待施工区域周边的地下管线以及地质环境复杂，施工人员很难对地下管线施工进行全面的分析和评估，存在很大的施工事故隐患。

实用新型内容

本实用新型实施例中提供了一种地下管线施工指挥系统，以解决现有技术中的地下管线施工事故频发的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例公开了如下技术方案：

本实用新型公开了一种地下管线修复指挥系统，包括CORS定位系统、移动终端和地下管线信息管理服务器，其中：

所述CORS定位系统包括CORS移动站、CORS基站以及CORS数据处理与控制服务器；所述CORS移动站和所述CORS基站均连接至所述CORS数据处理与控制服务器；

所述移动终端包括终端通信模组、终端处理器以及显示屏；所述移动终端通过所述终端通信模组与所述CORS移动站有线和/或无线连接；所述终端处理器均与所述终端通信模组和所述显示屏相连接；

所述地下管线信息管理服务器包括数据服务器和应用服务器；

所述数据服务器包括数据服务器通信模组和数据库存储器；所述数据服务器通过所述数据服务器通信模组与所述移动终端无线连接、与所述应用服务器有线连接；所述数据服务器通信模组与所述数据库存储器相连接；

所述应用服务器包括应用服务器通信模组和应用服务器处理器；所述应用服务器通过所述应用服务器通信模组与所述数据服务器有线连接；所述应用服务器通信模组与应用服务器处理器相连接。

优选地，所述地下管线修复指挥系统包括多台数据服务器和多台应用服务器、以及连接所述数据服务器和所述应用服务器的交换机；所述数据服务器通信模组与所述应用服务器通信模组均通过高速通信线缆与所述交换机相连接。

优选地，述地下管线修复指挥系统包括多台移动终端以及与所述移动终端相对应的CORS移动站；所述移动终端分别通过终端通信模组与相对应的CORS移动站有线和/或无线连接。

优选地，所述数据库存储器为设置有地下管线数据库、基础地理数据库、模型数据库、地质数据库以及管线开挖数据库的存储器。

优选地，所述终端通信模组包括蓝牙通讯模组、电信运营商通信模组和/或WLAN无线通信模组；所述数据服务器通信模组包括有线通信模组、以及电信运营商通信模组和/或WLAN无线通信模组；所述应用服务器通信模组包括有线通信模组。

优选地，所述移动终端还包括与所述终端处理器相连接的GPS定位模块，所述GPS定位模块向所述移动终端发送GPS定位信息。

优选地，所述移动终端还包括终端存储器，所述终端存储器与所述终端处理器相连接；所述终端存储器为存储地下管线数据、基础地理数据和模型数据的存储器。

优选地，所述显示屏为包括输入器的触摸屏。

由以上技术方案可见，本实用新型实施例提供的地下管线修复指挥系统，利用CORS定位系统对待施工区域进行精确定位，通过移动终端浏览、查看地下管线信息，实现二三维多尺度查看，实现缓冲分析、三维开挖分析、横断面分析及纵断面分析等多种地下管网分析功能辅助了解地下管线分布、埋设等信息，同时可以通过移动终端与地下管线信息管理终端进行通信，通过地下管线信息管理终端查看地下管线信息并做出初步施工判断，通过模拟地下管线修复施工过程，做出施工损害评价，衡量施工对邻近地下管线的影响，并生成防护决策信息，发送给施工人员的移动终端，指导现场修复施工，有效防止盲目开挖现象，减少由于不科学的开挖造成的地面塌陷、挖断管线等事故的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，对于本领域普通技术人员而言，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为本实用新型实施例提供的一种地下管线修复指挥系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种数据服务器的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种地下管线修复指挥系统的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的再一种地下管线修复指挥系统的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种移动终端的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

实施例一

参见图1，为本实用新型实施例提供的一种地下管线修复指挥系统的结构示意图，所述地下管线修复指挥系统包括CORS定位系统101、移动终端102和地下管线信息管理服务器，其中所述地下管线信息管理服务器包括数据服务器103和应用服务器104。

其中，所述CORS定位系统101包括CORS移动站，CORS基站以及CORS数据处理与控制服务器。所述CORS移动站和所述CORS基站均连接至所述CORS数据处理与控制服务器。所述CORS基站和所述CORS数据处理与控制中心之间进行双向通信，一般采用有线通信的方式；所述CORS数据处理与控制中心与所述CORS移动站进行双向通信，所述CORS移动站的数量可以是一个或者多个。在具体定位过程中，所述CORS基站接收GPS卫星信号，将所有的原始数据发给所述CORS数据处理与控制中心；所述CORS数据处理与控制中心利用计算机软件进行处理，然后向所述CORS移动站发送不同的GPS差分数据、各种RTK改正数据。同时，所述CORS移动站在工作前，先通过GSM的短信息功能向所述CORS数据处理与控制中心发送一个概略坐标，CORS数据处理与控制中心收到这个位置信息后，根据用户位置，由计算机自动选择最佳的一组CORS基站，根据这些CORS基站发来的信息，整体的改正GPS的轨道误差，电离层，对流层和大气折射引起的误差，将高精度的差分信号发给CORS移动站；CORS移动站接收GPS卫星信号，结合差分信号，解算出地理位置坐标，具有极高的精度和定位效率。当然，在具体实施时，所述CORS定位系统101可以利用已有CORS定位系统，或者重新搭建新的CORS定位系统。

所述移动终端102包括终端通信模组、终端处理器和显示屏；所述移动终端102通过所述终端通信模组与所述CORS移动站有线和/或无线连接，在本实用新型实施例中，所述移动终端与所述CORS移动站无线连接，以增加所述移动终端的移动便携性；具体地，所述终端通信模组包括蓝牙通讯模组、电信运营商通信模组和/或WLAN无线通信模组，所述移动终端102可以自由选择通过蓝牙、3G或4G网络或者WIFI与所述CORS移动站实现无线连接。当然，为了节省成本所述终端通信模组可以只包括蓝牙通讯模组、电信运营商通信模组和WLAN无线通信模组中的一种；所述移动终端102与所述CORS移动站还可以通过数据线连接。所述终端处理器均与所述终端通信模组和所述显示屏相连接。优选地，所述显示屏为包括输入装置的触摸显示屏，方便施工人员操作所述移动终端102。

所述数据服务器103包括数据服务器通信模组和数据库存储器；所述数据服务器103通过所述数据服务器通信模组与所述移动终端102无线连接、与所述应用服务器104有线连接；在本实用新型实施例中，所述数据服务器通信模组包括有线通信模组、以及电信运营商通信模组和WLAN无线通信模组，所述数据服务器103通过所述服务器通信模组中的电信运营商通信模组或所述WLAN无线通信模组接入3G或4G网络或WIFI网络，实现与所述移动终端102的无线连接，以进行通信。所述数据服务器103通过所述服务器通信模组中的有线通信模组与应用服务器104，利用高速通信线缆连接。在具体实施时，数据服务器通信模组可以根据网络连接状态随时切换使用电信运营商通信模组或WLAN无线通信模组，以实现由所述移动终端102的无线连接；当然，为了节省成本所述数据服务器通信模组可以包括电信运营商通信模组和WLAN无线通信模组中的一种。所述数据服务器通信模组与所述数据库存储器相连接，以方便移动终端102以及应用服务器104访问所述数据库存储器。如图2所示，为本实用新型实施例提供的一种数据服务器的结构示意图，所述数据库存储器中为设置有地下管线数据库、基础地理数据库、模型数据库、地质数据数据库以及管线开挖数据库的存储器。其中，所述地下管线数据库存储有包括排水、给水、燃气、电力、通信、热力等地下管线数据，施工人员可以通过访问所述地下管线数据库查询地下管线类型、埋深、材质、长度、走向、权属单位、埋设日期等属性信息；所述基础地理数据库存储有基础地形图、遥感影像、DEM(DigitalElevationModel，数字高程模型)等基础地理数据，可以根据所述基础地理数据查询地下管线对应位置的地形和地貌；所述模型数据库存储有地下管网模型数据和地面模型数据等模型数据，根据所述模型数据，能够将地下管网和地面虚拟化成三维场景；所述地质数据数据库存储有地层分界、地层厚度以及地层组成、岩性等地质数据，所述地质数据是进行损害评价的基础要素之一；所述地下管线开挖数据数据库存储有包括开挖位置坐标、开挖深度以及开挖角度等地下管线开挖数据。

所述应用服务器104包括应用服务器通信模组和应用服务器处理器；所述应用服务器104通过所述应用服务器通信模组与所述数据服务器103有线连接；在本实用新型实施例中，所述应用服务器通信模组包括有线通信模组，所述应用服务器通过高速通信线缆与数据服务器103有线连接，以保证通信的快速和稳定；所述应用服务器处理器与所述应用服务器通信模组相连接。

在实际工作过程中，所述CORS定位系统101中的CORS移动站将待施工区域的定位位置信息发送到所述移动终端102；所述移动终端102通过所述终端通信模组接收所述CORS移动站发送的定位位置信息，所述移动终端处理器通过所述终端通信模组向数据服务器103发送获取指令、并接收来自数据服务器103的地下管线数据、基础地理数据和模型数据；所述移动终端处理器根据定位位置信息，通过所述地下管线数据、基础地理数据和模型数据构建二维和三维的地下管线GIS地图，施工人员在所述移动终端102的显示屏上以二维、三维和二三维联动的浏览方式查看待施工区域及附近的地下管线的位置、走向、管线类型、材质、埋深、附属物以及管线间距等信息；所述移动终端处理器对待施工区域的地下管线进行包括缓冲分析、三维开挖分析、横断面分析及纵断面分析的多种地下管网分析，初步判断待施工区域能否进行开挖施工；所述移动终端102将待施工区域定位位置信息通过所述终端通信模组发送到数据服务器103；所述数据服务器103通过数据服务器通信模组103接收来自移动终端102的定位位置信息，并将所述定位位置信息发送至应用服务器104；所述应用服务器104通过应用服务器通信模组接收来自数据服务器103的定位位置信息；所述应用服务器处理器104通过所述应用服务器通信模组向所述数据服务器103发送获取指令、访问数据服务器103中的数据库以获取待施工区域及附近的地下管线数据、基础地理数据、模型数据、地质数据以及管线开挖数据；所述应用服务器处理器根据所述地下管线数据、基础地理数据和模型数据构建二维和三维的地下管线GIS地图，管理人员可以通过所述地下管线GIS地图，在二维、三维或二三维联动模式查看地下管线类型、位置、走向、材质、埋深、附属物、权属单位、埋设日期以及管线之间的间距等信息，并进行包括缓冲分析、三维开挖分析、横断面分析及纵断面分析等多种地下管网分析，以多种角度直观地对地下管线信息及间距进行查看，初步判断待施工区域是否具有开挖条件；所述应用服务器处理器根据地下管线数据、基础地理数据、模型数据、地质数据以及管线开挖数据，对待施工区域及附近进行施工损害评价，具体地，对开挖区域进行沉降预计计算，预计地表的变形范围和变形量，根据地表变形范围和所述地表变形量，计算得出地下管线的应力应变值、管线的下沉、倾斜、曲率和水平变形等各类评价参数，以管道容许应力值作为评价标准，与管道变形应力应变值进行对比，实现管道的损害评价，判断开挖施工造成的地表变形对地下管线的影响，根据损害评价的结果，生成包括开挖加固、支护方案等防护决策信息；所述应用服务器104通过应用服务器通信模组将所述损害评价的结果和防护决策信息发送到数据服务器103，所述数据服务103通过数据服务器通信模组向移动终端102转发上述结果和信息，所述移动终端102通过终端通信模组接收所述损害评价的结果和所述防护决策信息，并在显示屏上显示，辅助施工人员施工。

由上述实施例可见，本实用新型实施例提供的地下管线修复指挥系统利用CORS定位系统101进行精确定位，通过移动终端102浏览、查看地下管线信息，实现二三维多尺度查看，实现缓冲分析、三维开挖分析、横断面分析和纵断面分析等多种地下管网分析功能辅助了解地下管线分布、埋设等信息，同时移动终端102通过数据服务器103与应用服务器104进行通信，应用服务器104模拟地表开挖过程，对待施工区域的临近地下管线进行施工损害评价，生成防护决策信息，并将所述施工损害评价和所述防护决策信息所发送给移动终端102，指挥施工人员现场开挖施工，有效避免施工安全事故。

实施例二

参见图3，为本实用新型实施例提供的另一种地下管线修复指挥系统的结构示意图，所述地下管线修复指挥系统包括CORS定位系统101、移动终端102、数据服务器103以及应用服务器104。本实用新型实施例与实施例一的区别之处在于，本实施例包括多台数据服务器103、多台应用服务器104以及交换机105；具体地，本实施中包括2台数据服务器103和3台应用服务器104；所述数据服务器通信模组与所述应用服务器通信模组均通过高速通信线缆与所述交换机105相连接。当然，本领域技术人员可以根据实际需求，设置任意通过交换机互联的数据服务器和应用服务器。本实施例与实施例一相同之处可参看实施例一，在此不再赘述。

通过设置多台数据服务器103，进一步增大了数据库的存储空间，可以存放地下管线数据、基础地理数据、模型数据、地质数据以及管线开挖数据等海量数据，有利于地下管线的综合管理；通过设置由多台应用服务器104，多台所述应用服务器104可以组成服务器阵列，从而利用分布式计算的技术，提高应用服务器的数据计算处理速度，更有效地指挥地下管线修复施工。

实施例三

参见图4，为本实用新型实施例提供的再一种地下管线修复指挥系统的结构示意图，包括CORS定位系统101、移动终端102、数据服务器103和应用服务器104。本实用新型实施例与实施一的不同之处在于，本实施例包括多台移动终端102，所述CORS定位系统101包括多台CORS移动站，具体地，包括2台移动终端102以及2台CORS移动站；所述移动终端102与所述CORS移动站对应设置、且有线和/或无线连接。本实用新型实施例与实施例一的相同之处可参看实施例一，在此不再赘述。

通过设置多台CORS移动站以及多台移动终端102，施工人员可以更方便地完成待施工区域的定位，并对待施工区域的地下管线进行初步分析，以辅助施工。

实施例四

参见图5，为本实用新型实施提供的一种移动终端的结构示意图，所述移动终端102包括终端通信模组、终端处理器、显示屏、终端存储器以及GPS定位模块；所述地下管线修复系统包括CORS定位系统101、移动终端102、数据服务器103以及应用服务器104，本实用新型实施例与实施例一的不同之处在于所述移动终端102的结构不同，具体地所述移动终端102增加了终端存储器和GPS定位模块，所述终端存储器以及所述GPS定位模块均与所述终端处理器相连接；所述终端存储器为存储地下管线数据、基础地理数据和模型数据的存储器，所述移动终端102可以与所述数据服务器103通信以随时更新存储于所述终端存储器内的数据，保证数据的现势性；所述GPS定位模块可以进行GPS定位并获得GPS定位信息。本实用新型实施例与实施例一的相同之处可参看实施例一，在此不再赘述。

通过增加所述终端存储器，所述终端处理器可以直接访问所述终端存储器以获得地下管线数据、基础地理数据和模型数据，而不必通过访问数据服务器103获得，有效提高数据获取速度；而且，所述GPS定位模块可以进行初步定位，以辅助CORS定位系统101进行精确定位，提高定位效率。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种地下管线修复指挥系统，其特征在于，包括CORS定位系统、移动终端和地下管线信息管理服务器，其中：

所述CORS定位系统包括CORS移动站、CORS基站以及CORS数据处理与控制服务器；所述CORS移动站和所述CORS基站均连接至所述CORS数据处理与控制服务器；

所述移动终端包括终端通信模组、终端处理器以及显示屏；所述移动终端通过所述终端通信模组与所述CORS移动站有线和/或无线连接；所述终端处理器均与所述终端通信模组和所述显示屏相连接；

所述地下管线信息管理服务器包括数据服务器和应用服务器；

所述数据服务器包括数据服务器通信模组和数据库存储器；所述数据服务器通过所述数据服务器通信模组与所述移动终端无线连接、与所述应用服务器有线连接；所述数据服务器通信模组与所述数据库存储器相连接；

所述应用服务器包括应用服务器通信模组和应用服务器处理器；所述应用服务器通过所述应用服务器通信模组与所述数据服务器有线连接；所述应用服务器通信模组与应用服务器处理器相连接。

2.根据权利要求1所述的地下管线修复指挥系统，其特征在于，所述地下管线修复指挥系统包括多台数据服务器和多台应用服务器、以及连接所述数据服务器和所述应用服务器的交换机；所述数据服务器通信模组与所述应用服务器通信模组均通过高速通信线缆与所述交换机相连接。

3.根据权利要求1所述的地下管线修复指挥系统，其特征在于，所述地下管线修复指挥系统包括多台移动终端以及与所述移动终端相对应的CORS移动站；所述移动终端分别通过终端通信模组与相对应的CORS移动站有线和/或无线连接。

4.根据权利要求1所述的地下管线修复指挥系统，其特征在于，所述数据库存储器为设置有地下管线数据库、基础地理数据库、模型数据库、地质数据库以及管线开挖数据库的存储器。

5.根据权利要求1所述的地下管线修复指挥系统，其特征在于，所述终端通信模组包括蓝牙通讯模组、电信运营商通信模组和/或WLAN无线通信模组；所述数据服务器通信模组包括有线通信模组、以及电信运营商通信模组和/或WLAN无线通信模组；所述应用服务器通信模组包括有线通信模组。

6.根据权利要求1所述的地下管线修复指挥系统，其特征在于，所述移动终端还包括与所述终端处理器相连接的GPS定位模块，所述GPS定位模块向所述移动终端发送GPS定位信息。

7.根据权利要求1所述的地下管线修复指挥系统，其特征在于，所述移动终端还包括终端存储器，所述终端存储器与所述终端处理器相连接；所述终端存储器为存储地下管线数据、基础地理数据和模型数据的存储器。

8.根据权利要求1所述的地下管线修复指挥系统，其特征在于，所述显示屏为包括输入器的触摸显示屏。