CN206057931U - 一种轨道交通建设远程管控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种轨道交通建设远程管控系统，所述系统包括：盾构掘进机、施工现场门禁设备、实名制设备、远程视频设备、自动化测量传感器、第一汇聚交互机、第二汇聚交换机和监控中心服务器，其中：盾构掘进机、施工现场门禁设备、实名制设备、远程视频设备、自动化测量传感器均设置于施工现场，并分别连接第一汇聚交互机，第一汇聚交互机通过虚拟专用网络VPN连接所述第二汇聚交换机，从而将盾构掘进机、施工现场门禁设备、实名制设备、远程视频设备、自动化测量传感器的测量数据等分别传送给监控中心服务器进行轨道交通建设远程管控。其提供了一种全面地适应现代化城市轨道交通工程建设规模、风险特点的远程管控系统。

Description

一种轨道交通建设远程管控系统

技术领域

本实用新型涉及工程监控技术领域，尤其涉及一种轨道交通建设远程管控系统。

背景技术

由于我国地铁发展的历史较短、建设与管理的经验不足，在项目的建设与运营过程中存在着一些不容忽视的问题和安全隐患，如城市地铁主要在城市建成区的地下建设，工程风险较大，加上建设规模大、要求进度快，在一个城市同时开工的作业面多，面对工程风险的控制能力明显不足，工程风险控制工作不科学、不到位，工程项目管理人员的失职等，给城市地铁建设与运营带来了安全隐患和财产损失。在地铁项目的建设与运营过程中，用于安全风险监测的仪器种类繁杂，布设的测点数量巨多，须处理的监测数据繁多。然而，目前人工监测仍是主要应用的方式，不仅导致了效率低下，也因人为因素提高了错误的几率。这种落后的人工监测方式造成监测数据的采集、分析、处理均滞后于项目运行的需要，不能及时甚至不能发现和预报项目的安全隐患。

另外，城市轨道交通工程建设安全管理工作，一直以来伴随着我国城市轨道交通的快速发展而倍受重视。但目前城市轨道交通工程建设安全管理信息化发展相对滞后，实际工程建设中开展应用较多的是岩土监测信息化系统，大部分系统仅仅实现了人工监测、远程视频监控功能，缺乏对施工现场盾构掘进机、岩土自动化监测传感器、实名制管理、门禁信息管理的实施监控；而少数整合了监测数据、盾构施工、门禁管理的信息化系统中，系统集成的力度和深度往往不够，不能很好的达到保障安全管理责任体系落实的目的。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种轨道交通建设远程管控系统，以提供一种全面地适应现代化城市轨道交通工程建设规模、风险特点的远程管控系统。

为了达到上述技术效果，本实用新型实施例提供了一种轨道交通建设远程管控系统，所述系统包括：盾构掘进机、施工现场门禁设备、实名制设备、远程视频设备、自动化测量传感器、第一汇聚交互机、第二汇聚交换机和监控中心服务器，其中：盾构掘进机、施工现场门禁设备、实名制设备、远程视频设备、自动化测量传感器均设置于施工现场，并分别连接第一汇聚交互机，第一汇聚交互机通过虚拟专用网络VPN连接所述第二汇聚交换机，从而将盾构掘进机、施工现场门禁设备、实名制设备、远程视频设备、自动化测量传感器的测量数据分别传送给监控中心服务器进行轨道交通建设远程管控。

上述技术方案具有如下有益效果：提供了一种全面地适应现代化城市轨道交通工程建设规模、风险特点的远程管控系统。在功能上，该系统通过物联网技术实现了自动化传感器监测、盾构掘进机施工监测、远程视频设备、施工现场实名制设备、门禁设备的感知、传输、处理、分析，实现建设各阶段的安全风险远程排查、评估、预报与报警信息的及时发布；在性能上，能够保证软件系统稳定、可靠、响应速度快、可操作性强；在可扩展性上，能够适应轨道交通工程所有工点的网络化信息管理的需求，及扩展监控项目的需求。

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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例一种轨道交通建设远程管控系统架构示意图；

图2为本实用新型实施例监控中心服务器结构示意图。

具体实施方式

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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，为本实用新型实施例一种轨道交通建设远程管控系统架构示意图，所述系统包括：盾构掘进机11、施工现场门禁设备12、实名制设备13、远程视频设备14、自动化测量传感器15、第一汇聚交互机16、第二汇聚交换机17和监控中心服务器18，其中：盾构掘进机11、施工现场门禁设备12、实名制设备13、远程视频设备14、自动化测量传感器15器均设置于施工现场，并分别连接第一汇聚交互机16，第一汇聚交互机16通过虚拟专用网络VPN连接所述第二汇聚交换机17，从而将盾构掘进机11、施工现场门禁设备12、实名制设备13、远程视频设备14、自动化测量传感器15的测量数据分别传送给监控中心服务器18进行轨道交通建设远程管控。

优选地，如图2所示，为本实用新型实施例监控中心服务器结构示意图，所述监控中心服务器18包括：存储装置181，用于存储盾构掘进机11、施工现场门禁设备12、实名制设备13、远程视频设备14、自动化测量传感器15的测量数据。

优选地，所述监控中心服务器18还包括：解码装置182，与所述存储装置181相连，用于对盾构掘进机11、施工现场门禁设备12、实名制设备13、远程视频设备14、自动化测量传感器15的测量数据分别解码。

优选地，所述监控中心服务器18还包括：显示装置183，与所述解码装置182相连，用于将解码后的盾构掘进机11、施工现场门禁设备12、实名制设备13、远程视频设备14、自动化测量传感器15的测量数据分别进行显示。

优选地，所述系统还包括：APP客户端，与所述监控中心服务器18相连，用于在移动端进行轨道交通建设远程管控。

优选地，所述系统还包括：警报广播装置，与所述监控中心服务器18相连，用于进行预警。

优选地，所述自动化测量传感器15包括：射频识别RFID标签。

优选地，所述系统还包括：路由器防火墙，设置于监控中心服务器18端，分别与所述第一汇聚交互机16和所述第二汇聚交换机17相连，用于进行入侵检测。

优选地，所述系统还包括：第三汇聚交换机19，与所述第二汇聚交换机17并联，作为所述第二汇聚交换机17的冗余备份。

优选地，所述远程视频监控14包括：云台摄像机、枪式摄像机和数字网络硬盘录像机，其中，所述数字网络硬盘录像机分别和所述云台摄像机、所述枪式摄像机相连。

以下通过应用实例进行详细说明：

本实用新型应用实例可以采用建立在广域网基础上的B/S(浏览器/服务器)模式构建地铁安全监控系统。各监测点将采集到的数据通过传输网络实时传送至数据库服务器进行交换处理和存储；用户根据权限通过传输网络访问信息资源，进行查询等操作。

该系统应用的物联网技术包括感知层、网络层和应用层三大部分，即物联网的三层组织架构。

本实用新型通过物联网技术，将城市轨道交通建设期间的施工现场设备和监控设备，集成到远程管控平台中，便于地铁监控中心远程管控。集成的设备包括：盾构掘进机施工监测、施工现场门禁设备、实名制设备、远程视频设备、以及自动化测量传感器监测，具体各监控设备连接描述如下：

1、盾构掘进机连接。

将盾构施工过程中自动采集的数据实时的从盾构工控机传输至现场项目部电脑，然后通过互联网将数据实时的从现场电脑传输至轨道公司服务器，用户通过访问公司服务器电脑即可实现对全断面掘进机施工数据实时的读取和分析。

2、施工现场门禁设备连接。通过多层次的应用开发接口，例如通过Web Services接口规范实现与基坑门禁系统集成到远程管控平台。

3、实名制设备连接。通过多层次的应用开发接口，通过Web Services接口规范实现与实名制考勤系统对接集成到远程管控平台。

4、远程视频设备连接。

对施工现场预设点位安装视频设备，并通过数据传输网将视频信号实时上传到监控中心，实现对整个施工过程进行实时动态远程监控。

视频监控平台设备主要由平台服务器系统、解码系统、存储系统、显示系统、APP客户端等组成。视频监控平台设备满足前端300路视频监控点的汇聚、存储、管理并适量冗余。视频信号要求采集图像清晰、运行稳定、安全性好、兼容性好，提供整合接口，确保能够无缝整合到远程管控系统中。

施工现场重点防控点位安装视频监控摄像机，视频信号采用嵌入式NVR设备实现本地存储，通过运营商VPN专线传输，使监控中心能够实现远程实时预览，满足质量安全监管需求。通过3G/4G网络，VPN网络用户安卓移动客户端，能访问施工现场，便于日常督查及应急指挥。

5、自动化测量传感器监测连接。

自动化监测管理子系统将自动检测仪器管理程序作为数据源，安装在服务器上，该程序和现场的测点仪器通过无线网络联系，向现场监测仪器发送指令，从监测仪器获取数据，自动解算，返回结算后的数据结果。

自动化监测传感器物联包括三个模块：现场采集模块、无线传输管理模块、监测数据管理模块。

1)现场数据采集模块

采集控制程序随时从采集仪器单片机存储器里面，一次性地从存储器里面取回当前全部的监测值，返回采集控制程序的数据库中。这时采集的数据都是电容(电阻)比数据，经过控制程序的结算，形成正式的监测数据。接口程序定时从控制程序的数据库中，取出新增加的经过解算的数据，放到客户端的数据库的相对应的表中。

2)无线传输管理模块

随时监测采集控制程序数据库中关于自动化测点的数据，发现最新数据，就把这些数据取到客户端数据库中。根据需要，随时对整体或者部分测点进行取数操作。客户端发出监测指令，现场检测仪器立即测量，传回单机版程序，进行结算，返回客户端程序，进行展现。

无线传输模块包括：

①GPRS模块：使用SIEMENS的MC39i模块，MC39i接收速率可以达到86.20kbps，发送速率可以达到21.5kbps。MC39i也支持GSM900和GSM1800双频网络，为远程管控提供了理想解决方案。

②MC39i模块的接口：GPRS无线Modem MC39I模块，全部管理、采纳相应的接口及信号统一在40脚ZIF连接器中，其中涵盖了电源、充电器、电池温度检测、开机控制信号、RS-232通信接口、SIM卡接口、实时时钟备份、紧急关机控制、网络状态指示、音频接口。

③MC39i模块的SIM卡接口：MC39i模块是机卡分离的移动终端设备，要登录到移动网络需要通过其SIM卡接口扩展外部卡插槽。

④射频通信模块：借助此类将微波发射及接收方式当作关键前提的射频通信模块，在传输特性及抗干扰性方面性能非常优越，nRF2401为非常关键的新型单片射频收发器件，关键保持在2.4GHz～2.5GHz ISM频段。其中关键涵盖了频率合成器、功率放大器、品体振荡器、调制等功能模块，同时根据增强型ShockBurst技术，能够借助相关程序开展资源派。

3)数据管理模块

在系统中，建立项目(地铁线路)，在项目下，建立工点(车站工点或者区间工点)。能够编辑项目和工点的属性，能够删除。在工点下面，建立自动化监测测点。同时，根据这个现场自动化监测仪器参数和单机版程序的参数要求，设定这个测点的各类参数。根据这些参数设置，通过接口程序和单机版程序，该系统中设置的测点能够和现场对应的监测仪器联系起来。

本实用新型应用实例可以为建设综合性的实时远程管控平台提供一种方法，这种综合性远程管控平台可以同时监控施工现场的盾构掘进机施工监测、施工现场门禁设备、实名制设备、远程视频设备、以及自动化测量传感器监测结果。通过从施工现场设备的连接，为管控平台后台的分析、预警模块，为建设期安全风险评价、预测、管控提供支持服务，使得远程监控平台成为轨道交通建设单位及参建各方参与工程施工管理的协同工作平台，加强施工风险的过程控制与监控，提高安全风险管理水平，降低施工过程安全风险的目的。

其中：

1、盾构掘进机连接。实现每台盾构施工过程的实时监控和施工参数数据的实时存储，提供数据分析、统计、查询等功能，实现参建各方对盾构施工数据信息的实时监控及分析。

2、施工现场门禁设备连接。实现对现场施工人数进行严格管控，有效对工地进行安全防范管理。

3、实名制设备连接。实现轨道交通建设公司和项目经理等负责人到岗管理，杜绝了代打卡考勤事件的发生，实现考勤管理制度的方便性、高效性、公正性，加强施工过程安全控制。

4、远程视频设备连接。使得监控管理人员能够实时获取现场视频监控信号，同时能够对各个监控终端设备的工作状态进行监控和管理。轨道交通工程建设指挥部用户、施工驻地现场管理人员、监控中心以及远程通过互联网登录系统的用户通过该系统实时监控施工作业面的工作情况、各施工现场工程进度与施工安全与质量情况。

5、自动化测量传感器监测连接。通过自动化监测设备，实现“全天候、高频率、自动化、自动分析”的监测，避免了人工监测的不足。

本实用新型应用实例轨道交通建设远程管控平台，将轨道交通施工现场常用的施工和监测设备，采用最新的物联网技术集成管控。连接的设备包括：盾构掘进机施工监测、施工现场门禁设备、实名制设备、远程视频设备、以及自动化测量传感器监测。

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，本实用新型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实用新型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实用新型，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实用新型实施例列出的各种说明性逻辑块(illustrative logical 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(illustrative components)，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实用新型实施例保护的范围。

本实用新型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。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、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，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轨道交通建设远程管控系统，其特征在于，所述系统包括：盾构掘进机、施工现场门禁设备、实名制设备、远程视频设备、自动化测量传感器、第一汇聚交互机、第二汇聚交换机和监控中心服务器，其中：盾构掘进机、施工现场门禁设备、实名制设备、远程视频设备、自动化测量传感器均设置于施工现场，并分别连接第一汇聚交互机，第一汇聚交互机通过虚拟专用网络VPN连接所述第二汇聚交换机，从而将盾构掘进机、施工现场门禁设备、实名制设备、远程视频设备、自动化测量传感器的测量数据分别传送给监控中心服务器进行轨道交通建设远程管控。

2.如权利要求1所述轨道交通建设远程管控系统，其特征在于，所述监控中心服务器包括：

存储装置，用于存储盾构掘进机、施工现场门禁设备、实名制设备、远程视频设备、自动化测量传感器的测量数据。

3.如权利要求2所述轨道交通建设远程管控系统，其特征在于，所述监控中心服务器还包括：

解码装置，与所述存储装置相连，用于对盾构掘进机、施工现场门禁设备、实名制设备、远程视频设备、自动化测量传感器的测量数据分别解码。

4.如权利要求3所述轨道交通建设远程管控系统，其特征在于，所述监控中心服务器还包括：

显示装置，与所述解码装置相连，用于将解码后的盾构掘进机、施工现场门禁设备、实名制设备、远程视频设备、自动化测量传感器的测量数据分别进行显示。

5.如权利要求1所述轨道交通建设远程管控系统，其特征在于，所述系统还包括：

APP客户端，与所述监控中心服务器相连，用于在移动端进行轨道交通建设远程管控。

6.如权利要求1所述轨道交通建设远程管控系统，其特征在于，所述系统还包括：

警报系统，与所述监控中心服务器相连，用于进行预警。

7.如权利要求1所述轨道交通建设远程管控系统，其特征在于，

所述自动化测量传感器包括：射频识别RFID标签。

8.如权利要求1所述轨道交通建设远程管控系统，其特征在于，所述系统还包括：

路由器防火墙，设置于监控中心服务器端，分别与所述第一汇聚交互机和所述第二汇聚交换机相连，用于进行入侵检测。

9.如权利要求1所述轨道交通建设远程管控系统，其特征在于，所述系统还包括：

第三汇聚交换机，与所述第二汇聚交换机并联，作为所述第二汇聚交换机的冗余备份。

10.如权利要求1所述轨道交通建设远程管控系统，其特征在于，所述远程视频监控包括：

云台摄像机、枪式摄像机和数字网络硬盘录像机，其中，所述数字网络硬盘录像机分别和所述云台摄像机、所述枪式摄像机相连。