本發(fā)明涉及船閘管控，更具體地說，涉及一種基于bim的船閘智慧運(yùn)維管理平臺(tái)。

背景技術(shù)：

1、船閘作為內(nèi)河航運(yùn)重要的通航建筑物，在國民經(jīng)濟(jì)中具有舉足輕重的戰(zhàn)略地位，其中船閘運(yùn)維是關(guān)系到船閘安全運(yùn)營和效益的重要環(huán)節(jié)。船閘運(yùn)維是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)性工作，涉及到多方面、多專業(yè)的工作，對于現(xiàn)場運(yùn)維管理人員有著較高的專業(yè)素質(zhì)要求。目前船閘運(yùn)維仍采用人工駐點(diǎn)、人工巡檢、經(jīng)驗(yàn)判斷等方式進(jìn)行船閘現(xiàn)場維護(hù)和隱患排查，或借助常規(guī)的信息化系統(tǒng)進(jìn)行船閘的狀態(tài)監(jiān)測，一些安全隱患通過人工巡檢不易察覺，且實(shí)效性較差，容易存在漏檢、誤檢等情況，導(dǎo)致對船閘水工結(jié)構(gòu)、設(shè)備設(shè)施、船閘開啟狀態(tài)不能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)監(jiān)測，無法就船閘運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)報(bào)預(yù)警，存在明顯的滯后性。

2、船閘建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，涉及專業(yè)門類較多，日常的運(yùn)維管理手段相對落后，仍處于被動(dòng)式養(yǎng)護(hù)，一些船閘的安全隱患通過人工巡檢、經(jīng)驗(yàn)判斷等方式不易察覺，船閘健康狀態(tài)也無法直觀掌握，一旦發(fā)生安全事故，安全檢修時(shí)間較長，造成的經(jīng)濟(jì)損失較大，不利于提升船閘的經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種基于bim的船閘智慧運(yùn)維管理平臺(tái)，其船閘運(yùn)維管理效率高、實(shí)效性優(yōu)、安全隱患易排查、智慧化水平高，能夠提升船閘運(yùn)維管理水平保障船閘運(yùn)行安全。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種基于bim的船閘智慧運(yùn)維管理平臺(tái)，包括bim模型管理系統(tǒng)、后臺(tái)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、船閘監(jiān)測系統(tǒng)、船閘管養(yǎng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)、監(jiān)測設(shè)備硬件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫；

3、所述bim模型管理系統(tǒng)、后臺(tái)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、船閘監(jiān)測系統(tǒng)、船閘管養(yǎng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)和監(jiān)測設(shè)備硬件系統(tǒng)均通過互聯(lián)網(wǎng)與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；

4、所述bim模型管理系統(tǒng)包括相互連接的bim建模模塊、模型編碼模塊、模型發(fā)布模塊和模型信息編輯模塊；所述bim建模模塊建立船閘三維建筑模型，所述模型編碼模塊將所述船閘三維建筑模型依照編碼規(guī)則進(jìn)行編碼，所述模型發(fā)布模塊將編碼后的模型在平臺(tái)發(fā)布；

5、所述后臺(tái)管理系統(tǒng)包括船閘運(yùn)維組織架構(gòu)模塊、人員信息管理模塊、權(quán)限管理模塊和應(yīng)急處置措施專家?guī)欤凰龊笈_(tái)管理系統(tǒng)對船閘運(yùn)維單位機(jī)構(gòu)組織、人員、權(quán)限進(jìn)行統(tǒng)一管理，根據(jù)不同崗位角色設(shè)置平臺(tái)的操作權(quán)限；

6、所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括相互連接的數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊；

7、所述船閘監(jiān)測系統(tǒng)包括相互連接的船閘運(yùn)行監(jiān)測模塊、船閘健康狀態(tài)監(jiān)測模塊和安全預(yù)警模塊；所述船閘運(yùn)行監(jiān)測模塊包括閘門開啟狀態(tài)監(jiān)測單元和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測單元；所述安全預(yù)警模塊包括相互連接的故障預(yù)警單元和智能決策單元；

8、所述船閘管養(yǎng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)包括船閘養(yǎng)護(hù)維修模塊、船閘巡檢管理模塊和通訊模塊，所述通訊模塊分別與船閘養(yǎng)護(hù)維修模塊、船閘巡檢管理模塊連接；所述船閘養(yǎng)護(hù)維修模塊包括任務(wù)清單生成單元、模型關(guān)聯(lián)單元、進(jìn)度跟蹤單元；所述船閘巡檢管理模塊包括巡檢路線生成單元、模型關(guān)聯(lián)單元、巡檢軌跡查看單元；

9、所述監(jiān)測設(shè)備硬件系統(tǒng)包括plc限位傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、液位計(jì)、水位計(jì)、應(yīng)力應(yīng)變傳感器、水壓計(jì)、土壓計(jì)、滲壓計(jì)、沉降位移監(jiān)測儀，所述監(jiān)測設(shè)備硬件系統(tǒng)連接于數(shù)據(jù)采集模塊，所述監(jiān)測設(shè)備硬件系統(tǒng)設(shè)置于對應(yīng)的船閘bim模型中。

10、按上述方案，所述應(yīng)急處置措施專家?guī)炫c安全預(yù)警模塊連接，通過管理人員手動(dòng)錄入各類應(yīng)急措施，且支持連接外部搜索引擎，當(dāng)出現(xiàn)預(yù)警信號時(shí)，自動(dòng)檢索相應(yīng)的應(yīng)急處置措施。

11、按上述方案，所述數(shù)據(jù)采集模塊連接于監(jiān)測設(shè)備傳感器實(shí)時(shí)采集監(jiān)測設(shè)備硬件系統(tǒng)數(shù)據(jù)；

12、所述數(shù)據(jù)傳輸模塊采用gprs/4g/5g網(wǎng)絡(luò)，利用gprs無線模塊直接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊支持at指令集，采用通用標(biāo)準(zhǔn)串口對模塊進(jìn)行設(shè)置和調(diào)試，提供標(biāo)準(zhǔn)的rs232/485接口，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)多種方式的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。

13、按上述方案，所述安全預(yù)警模塊包括互相連接的故障預(yù)警單元和智能決策單元；

14、所述故障預(yù)警單元實(shí)現(xiàn)基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的超限報(bào)警；

15、所述智能決策單元與應(yīng)急處置專家?guī)爝B接，用于根據(jù)預(yù)警信號類型自動(dòng)檢索、推送相應(yīng)的應(yīng)急處置措施，發(fā)送至用戶手機(jī)終端，幫助管理人員及時(shí)、科學(xué)、合理地采取處置措施。

16、按上述方案，所述安全預(yù)警模塊的基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的超限報(bào)警功能為：根據(jù)各船閘結(jié)構(gòu)和設(shè)施設(shè)備實(shí)時(shí)的監(jiān)測數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的報(bào)警閾值進(jìn)行對比，當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)達(dá)到或超過預(yù)設(shè)值時(shí)，發(fā)出預(yù)警信號，并通過通訊模塊發(fā)送至用戶手機(jī)終端，以聲光形式提醒管理人員及時(shí)判斷并采取措施；

17、按上述方案，所述安全預(yù)警模塊的具體方法為：

18、①實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)為z；

19、②監(jiān)測項(xiàng)設(shè)置的報(bào)警閾值為[m?n]；

20、③判斷z是否超出報(bào)警閾值[m?n]；

21、④當(dāng)實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)z在閾值范圍內(nèi)，即n,平臺(tái)自動(dòng)發(fā)出預(yù)警信號，當(dāng)z超出閾值范圍上限值n，即，平臺(tái)發(fā)出緊急報(bào)警信號，并通過通訊模塊發(fā)送報(bào)警信息至用戶手機(jī)終端，平臺(tái)以聲光形式提醒管理人員及時(shí)判斷并采取措施。

22、按上述方案，所述安全預(yù)警模塊連接于數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊。所述安全預(yù)警模塊還連接于通訊模塊。

23、按上述方案，所述bim建模模塊根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的船閘設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)圖紙建立船閘三維建筑模型；

24、所述模型編碼模塊根據(jù)船閘bim模型編碼規(guī)則對船閘建筑結(jié)構(gòu)完成編碼；

25、所述模型發(fā)布模塊對船閘bim模型進(jìn)行輕量化且滿足船閘運(yùn)維管理的模型要求；

26、所述模型信息編輯模塊連接于數(shù)據(jù)庫，對船閘模型信息進(jìn)行錄入和編輯，為船閘的養(yǎng)護(hù)維修提供數(shù)據(jù)支撐。

27、按上述方案，所述船閘運(yùn)行監(jiān)測模塊用于實(shí)時(shí)監(jiān)測船閘運(yùn)行狀態(tài)，所述船閘運(yùn)行狀態(tài)包括船閘人字門門開度值、輸水門開度值、閘室內(nèi)水位值、閘室外水位值，以數(shù)字、顏色、圖表的形式直觀展示，便于運(yùn)維人員掌握船閘運(yùn)行狀態(tài)；

28、所述設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測模塊用于實(shí)時(shí)監(jiān)測船閘設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，所述設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)包括上/下閘首的人字閘門啟閉機(jī)有桿腔壓力和無桿腔壓力、上/下閘首的工作閥門啟閉機(jī)有桿腔壓力和無桿腔壓力、液壓泵站液位值、液壓泵站溫度值、電壓、電流，以數(shù)字、顏色、圖表的形式直觀展示，便于運(yùn)維人員掌握船閘設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)；

29、所述船閘健康狀態(tài)監(jiān)測模塊用于實(shí)時(shí)監(jiān)測船閘水工建筑物的健康狀態(tài)，所述船閘水工建筑物的健康狀態(tài)包括船閘人字門應(yīng)力應(yīng)變、水壓力、滲壓力、土壓力和沉降位移，以數(shù)字、顏色、圖表的形式直觀展示，便于運(yùn)維人員掌握船閘健康狀態(tài)；

30、按上述方案，所述任務(wù)清單生成單元用于用戶按照計(jì)劃編制養(yǎng)護(hù)維修任務(wù)清單；所述模型關(guān)聯(lián)單元用于根據(jù)養(yǎng)護(hù)維修任務(wù)清單中的模型編碼將清單中的養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目一一與bim模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)；所述進(jìn)度跟蹤單元用于養(yǎng)護(hù)維修任務(wù)的完成情況填報(bào)；

31、所述巡檢路線生成單元用于用戶根據(jù)巡檢項(xiàng)生成本次巡檢內(nèi)容對應(yīng)的巡檢路線；所述模型關(guān)聯(lián)單元用于根據(jù)巡檢項(xiàng)編碼將巡檢內(nèi)容一一與bim模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)；所述巡檢軌跡顯示單元用于根據(jù)模型關(guān)聯(lián)結(jié)果生成巡檢軌跡。

32、實(shí)施本發(fā)明的基于bim的船閘智慧運(yùn)維管理平臺(tái)，具有以下有益效果：

33、1、本發(fā)明不同于傳統(tǒng)的船閘運(yùn)維管理方式，提供了一種基于船閘bim模型的三維可視化船閘運(yùn)維管理方式，將船閘建筑結(jié)構(gòu)劃分至最小層級養(yǎng)護(hù)對象，利用模型編碼技術(shù)，賦予船閘結(jié)構(gòu)屬性信息，使船閘養(yǎng)護(hù)對象有了精確的身份標(biāo)簽和信息檔案，便于管理人員維護(hù)管理；

34、2、本發(fā)明通過實(shí)時(shí)采集船閘運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)和船閘健康監(jiān)測數(shù)據(jù)，全方面保障船閘安全運(yùn)行，通過安全預(yù)警模塊故障預(yù)警單元，對監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，并通過智能決策模塊，自動(dòng)檢索、推送相應(yīng)的應(yīng)急處置措施，提高船閘故障的應(yīng)急處置效率和處置水平，保障船閘運(yùn)行安全；

35、3、本發(fā)明將船閘養(yǎng)護(hù)維修工作與bim模型進(jìn)行精確關(guān)聯(lián)，通過bim模型的顯示狀態(tài)實(shí)時(shí)直觀地跟蹤船閘養(yǎng)護(hù)維修工作的完成情況，并通過用戶手機(jī)端可接受到消息提醒，可有效提高船閘養(yǎng)護(hù)維修的監(jiān)督管理效率；

36、4、本發(fā)明將船閘巡檢路線與bim模型進(jìn)行精確關(guān)聯(lián)，將船閘巡檢項(xiàng)一一映射到bim模型，從而巡檢路線在bim模型上高亮顯示，巡檢結(jié)果也能反映在bim模型上，通過平臺(tái)查看三維的巡檢軌跡，幫助船閘運(yùn)維人員實(shí)時(shí)跟蹤巡檢任務(wù)完成情況，保證巡檢質(zhì)量按照計(jì)劃完成，提高巡檢質(zhì)量和巡檢水平。