[发明专利]一种基于3DGIS+BIM的路网运营综合监控管理平台及方法

权利要求书

1.一种基于3DGIS+BIM的路网运营综合监控管理平台，其特征在于，包括3DGIS+BIM融合交互应用模块，以及与所述3DGIS+BIM融合交互应用模块相连接的服务器模块、云服务模块、视频监控与事件监控模块、机电设备模块、VR交互模块、通讯模块、应急预案响应模块和管养数据分析预测模块，所述服务器模块分别与所述管养数据分析预测模块和所述应急预案响应模块连接；还包括数据采集与传输模块、传感器模块，所述视频监控与事件监控模块、所述机电设备模块和所述传感器模块均通过所述数据采集与传输模块与所述服务器模块连接；其中：

所述传感器模块，所述传感器模块至少包括环境监测传感器、结构物健康监测传感器、设备状况传感器和交通量检测传感器；用于感知结构物及设备的服役环境、服役状态并将在运营过程中采集到的数据参数上传至所述服务器模块，通过所述服务器模块与所述管养数据分析预测模块进行协同工作，对采集数据进行筛选和分析，确认结构物及设备实时服役状态；

所述视频监控与事件监控模块，用于对路网运营状态进行实时监视，并对异常事件进行自动检测、事件信息上报、事件录像；

所述数据采集与传输模块，用于获取底层传感器模块、视频监控与事件监控模块、机电设备模块的监测数据，同时采集路网相关运营数据信息；

所述服务器模块，用于实现对所述数据采集与传输模块上传及存储的信息进行分析、整合、汇总、存储、发布及预测，同时作为所述3DGIS+BIM融合交互应用模块的控制核心，用于实现信息的互联互通，通过交互设计实现其对机电设备、监控设备的控制；

所述管养数据分析预测模块，采用大数据技术对管养数据进行分析预测，利用数据模型进行验证与推演，产出相应的辅助决策信息，并在所述3DGIS+BIM融合交互应用模块进行决策信息的展示，引导管理人员采取相应养护管理对策；

所述应急预案响应模块，用于与3DGIS+BIM融合交互应用模块互联互动，实现在路网运营突发事件发生并在应急预案启动时对机电设备进行自动控制；

所述通讯模块，用于实现计算机网络与传统通信网络的融合，实现有线电话、无线集群电话、传真、数据传输、音视频会议、呼叫中心、OA办公系统、即时通信、视频系统、多媒体APP众多应用服务之间的灵活调度与互通；

所述3DGIS+BIM融合交互应用模块，所述3DGIS+BIM模型集成有全路段结构物建设、管理、养护阶段全寿命周期的信息，静态显示包括地形、地貌、地物、地面构造物、道路、桥梁、隧道、边坡、服务区、收费站及沿线的设施设备；用于采集视频监控与事件检测模块所收集的数据信息以及接收管养数据分析预测模块的辅助决策信息，以及与所述VR交互模块互联，用于实现管理人员在BIM模型中的三维交互体验与VR实景交互体验，实现机电设备的远端自由控制，所述3DGIS+BIM融合交互应用模块与所述应急预案响应模块互联互动，用于实现在路网运营突发事件发生并在应急预案启动时对机电设备进行自动控制，并建立3DGIS+BIM模型；

所述VR交互模块，用于实现将路网运营3DGIS+BIM模型引入VR设备中，使管理人员如身临其境，在VR设备中的实现模拟检查、设备控制、运营管理功能；

所述云服务模块，用于存储所述3DGIS+BIM融合交互应用模块处理的数据信息，同时实现不同权限用户通过网络以按需、易扩展的方式获取所需数据信息。

2.一种如权利要求1所述的基于3DGIS+BIM的路网运营综合监控管理平台的管理方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、通过数据采集与传输模块，获取底层传感器模块、视频监控与事件监控模块、机电设备模块的监测数据，同时采集路网相关运营数据信息；

S2、基于S1所采集的数据，汇集于服务器模块，通过所述服务器模块对路网运营大数据进行分析、整合、汇总、存储、发布和预测；

S3、基于S2步骤对路网运营大数据的分析、整合功能，实现对3DGIS+BIM融合交互应用模块的核心控制，同时服务器模块提供对3DGIS+BIM模型的融合基础，所述3DGIS+BIM融合交互应用模块与所述服务器模块进行互联互通，实现结构物与环境的一体化集成仿真，同时基于三维地形场景的交互式鸟瞰、飞行任意角度和方位旋转显示、无级缩放、快速无缝浏览，同时3DGIS+BIM融合交互应用模块将处理的数据信息上传至与服务模块；

S4、基于S3步骤的3DGIS+BIM融合的交互设计，实现对高清视频监控、机电设备、传感器的数据及工作状态在三维模型上的实时展示、交互控制、发布诱导指令；

S5、基于S2步骤对路网运营大数据的分析、整合功能，采用大数据技术对管养数据进行分析预测，利用数据模型进行验证与推演，产出相应的辅助决策信息，帮助监控相关人员更加有效的进行决策；

S6、基于S5步骤利用大数据技术产生的辅助决策信息，在所述3DGIS+BIM融合交互应用模块进行决策信息的展示，引导管理人员采取相应养护管理对策；

S7、基于S2步骤所处理的路网运营异常事件启动应急预案响应模块，确保人-车-路-环境-结构物的安全，异常事件包括：被检测的结构物状态预警、行车运营安全事故、机电设备故障、路段运营环境变化结构物、交通、环境异常事件；

S8、基于S7步骤所采取应急响应预案，针对不同结构物存在不同的有针对性的应急预案，同时通过3DGIS+BIM融合交互应用模块，实现对所述应急预案响应模块的回应，控制所述机电设备模块、所述视频监控与事件监控模块，针对不同事件的调整机电设备运行状态和监控状态，并记录事件全过程；

S9、基于S3步骤3DGIS+BIM融合的交互设计，通过通讯模块实现计算机网络与传统通信网络的融合，实现有线电话、无线集群电话、传真、数据传输、音视频会议、呼叫中心、OA办公系统、即时通信、视频系统、多媒体APP众多应用服务之间的灵活调度与互通；

S10、基于S3步骤3DGIS+BIM融合的交互设计，通过VR交互模块实现将路网运营3DGIS+BIM模型引入VR设备中，使管理人员如身临其境，在VR设备中的实现模拟检查、设备控制、运营管理功能。