作为智慧城市管理的有机组成部分，智慧管廊综合监管平台应运而生，成为城市智慧综合管廊的眼睛和大脑。综合管廊监控平台本质是综合利用物联网技术、组态技术、BIM、GIS技术构建的综合监控与信息化管理系统。市面上的传统组态软件监控功能较强，但是一般比较技术比较封闭，不方便实现BIM、GIS等多种技术融合。本项目独辟蹊径，以自主研发的智慧管廊综合监管平台为基础，实现对管廊设备实时监控与运营维护信息化有机整合。其中，监控数据由组态软件采集提供，客户端界面负责展示被监控设备的实时参数信息，并对被控设备提供远程控制功能。

1、关键技术简介

       智慧管廊综合监管平台利用组态软件作为平台的数据支撑，是平台的监控数据提供者。本项目使用该软件作为基础组态软件，通过使用该软件提供的SDK开发包作为数据交互通讯的工具。RabbitMQ是一种消息队列（MQ），消息队列（MQ）是一种应用程序对应用程序的通信方法。应用程序通过读写出入队列的消息（针对应用程序的数据）来通信，而无需专用连接来链接它们。消息传递指的是程序之间通过在消息中发送数据进行通信，而不是通过直接调用彼此来通信，直接调用通常是用于诸如远程过程调用的技术。排队指的是应用程序通过队列来通信。队列的使用除去了接收和发送应用程序同时执行的要求。本项目使用该组件来传递实时和报警数据，实现了组态软件与平台客户端软件的松耦合。

2、架构设计

       本系统设计上要求整体采用分层架构模式，将系统分为应用层、服务层和数据层。这几层需要支持部署到不同的机器上，应用层被部署到客户端，服务层被部署到应用服务器上，数据层被部署到数据库服务器上。智慧管廊综合监管平台应用层的管廊统一监控客户端继续采用分层模式进行设计，分为界面层、逻辑代理层，该端主要实现 GIS、BIM 与组态平台整合和集成了智慧管廊的环境与设备监控、安防监控、结构健康、电力监控等子系统功能。

       服务层是系统的是整个业务逻辑中心， 本层整体上也采用分层模式进行划分，将它分为接口层、服务层和数据访问层。 该层被分为业务逻辑组件、 实时业务逻辑服务和报警业务逻辑服务。 业务逻辑组件主要实现了管廊统一监控客户端和统管端的业务逻辑； 实时业务逻辑服务实现了将 Wonderware 平台实时监控数据通过 RabbitMQ 转发到客户端； 报警业务逻辑服务与实时业务逻辑服务类似，不过它转发的报警信息。

3、部署架构

       智慧管廊综合监管平台服务端包括 Wonderware 服务器 2 台、数据库服务器 1 台、BIM 服务器 1 台、应用服务器 1 台。 2 台 服务器都安装 服务端，组成分布式冗余服务端。其中 1 台服务器还需安装实时业务逻辑服务和报警业务逻辑服务， 为自主研发的智慧管廊管网客户端提供实时和报警数据； 数据库服务器安装 SQLServer 2012 数据库；BIM 服务器安装 BIM 数据服务。

       系统使用分级处理机制，“实时业务逻辑服务”当一段时间设备接口信号设置相应的接口界面，进行设备接收信号状态指示和输出状态信号的设置，通过仿真软件设置不同失效故障，如图2 所示。 仿真计算机运行的仿真软件模型接口界面可以设置不同的设备状态反馈和故障，用来验证电力管理系统通用功能和处理

故障的能力。

       综上所述， 智慧管廊综合监管平台硬件在环仿真是将需要仿真的部分系统硬件直接放到仿真回路中的系统，弥补了纯数字仿真中的许多缺陷，提高了整个模型的置信度。

4、BIM在智慧管廊运维管理平台中的应用

4.1功能概述

       BIM技术应用于智慧管廊运维管理平台主要是通过管廊监控系统、管廊管理系统以及BIM管理系统实现的。管廊监控系统包括百度地图定位、BIM联动、机器人监控等功能;管廊管理系统包括BIM模拟巡检、物联网数据存储、设备历史故障查询等功能;BIM管理系统包括BIM模型施工检查、BIM模型信息查询、BIM剖切分析、双屏比对等功能;管廊办公系统包括入廊审批、绩效管理、档案管理、组织机构管理等功能。

4.2管廊监控系统

       管廊监控系统采用BIM+GIS结合的技术，充分综合了BIM技术的可视化、信息关联性、模拟性等优点与GIS技术的定位功能，将获取的百度地图数据与BIM模型数据联动起来，实现多种数据交互导入到BIM信息数据库中，真实展现管廊全程贯穿城市空间的情况，提升基于BIM+GIS技术的城市地下综合管廊工程的智能化水平，推动管廊建设的智慧化发展。

       管廊监控系统采用BIM+AI结合的技术，通过挂轨式机器人实现对廊内的监控。在BIM模型中按预设位置安装机器人，利用机器人的高清摄像头将在廊内巡检拍摄到的画面上传至监控指挥中心，同时将采集到的廊内各项指标数据上传至平台，为巡检人员判断廊内状况提供真实可靠的依据，避免在气体浓度等条件不适时对巡检人员造成伤害，优化对管廊的有效管理。

4.3管廊管理系统

       管廊管理系统利用BIM技术实现二维可视化模拟巡检功能。当南运河管廊工程的BIM模型成功导入平台后，可模拟工作人员进行巡检，查看廊内各设备的运行情况，及时将发现的问题反馈给指挥中心，派遣维修人员进行有针对性地维护，同时设备维修情况将登记到管廊管理系统中，便于日后对设备种类及性能进行评估。

       管廊管理系统利用BIM+I O T结合的技术，实现廊内设备的BIM模型与物联网设备实时数据的集成显示。在管廊BIM模型基础上，实时显示廊内温度、湿度、氧气浓度、甲烷浓度、硫化氢浓度、警告信息及运行状态等信息，实现管廊电力舱、燃气舱、热力舱、水信舱及应急逃生舱的智能化运维管理。摄像头采集到的实时数据，将存储到管廊管理系统中，便于维修管理人员对廊内历史数据进行查询。

4.4  BIM管理系统

       BIM管理系统采用BIIM技术设计指导施工，在施工过程中若发现问题及时调整BIM设计模型。当南运河管廊工程的BIM模型导入到BIM管理系统后，可按1:1比例查看管廊的BIM模型，施工人员根据工程进展可反馈BIM模型匹配程度，便于设计人员对BIM模型及时做出调整，避免延误工期而造成人力、物力、则力等资源的浪费。

       BIM管理系统通过BIM模型信息查询功能实现对构件属性信息的查询。当管廊工程的BIM模型成功导入到系统之后，可以对各构件进行查询操作，随即界而左侧会显示构件的相关信息，如图层、名称、类别、位置等，为工作人员在向上级或项目参与方汇报工作时进行操作讲解提供了便利。