[发明专利]一种地铁车站数字孪生监控运维系统

说明书

本发明涉及一种地铁车站数字孪生监控运维系统，包括既有SCADA子系统；传感器采集网络：包括多个传感器，传感器设置在地铁车站中待监测的设施上；网络摄像头监控单元：包括分布在地铁车站内的多个网络摄像头；服务器：用于数据汇集、分析和存储，服务器分别连接既有SCADA子系统、传感器采集网络以及网络摄像头监控单元；数字孪生模型：该模型为与地铁车站的实际物理模型一致的三维数字模型，该模型与服务器进行数据交换并展示地铁车站实际运行状态。与现有技术相比，本发明建立了数字孪生模型，将多来源的实时数据通过直观的三维数字模型呈现，能够更加高效地反映地铁车站的实际运行状态，也能够提高信息共享和数据分析的效率。

技术领域

本发明涉及一种地铁车站监控运维系统，尤其是涉及一种地铁车站数字孪生监控运维系统。

背景技术

数字孪生(Digital Twin)指的是一种对物理实体、过程和系统的数字化复制。数字模型通过多重手段获取并分析物理模型的实时信息，能够呈现物理模型中的多种要素及整个生命周期中的实时动态运行情况，从而实现系统监控运维、过程和系统优化、事件预测及模拟等功能。

目前地铁车站采用SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition，监视控制与数据采集)系统来实现地铁车站监控运维管理，但存在以下三方面缺陷：

(1)信息可视化方面。传统监控运维系统中，不同设施、不同地点的信息和状态通常使用二维图纸进行信息展示，难以与实际物理模型相对应。因此在这种系统中，数据呈现和故障反馈都不够直观，难以直观反映出建筑或设施的实际运行状态。

(2)信息共享化方面。传统监控运维系统中，不同领域、不同来源的信息往往是异构的，如传感器数据、视频监控数据、设备运行状态等，通常是分别显示和存储，信息之间缺乏与实际模型的紧密联系，这样的信息管理模式会对维护工作造成诸多不便。

(3)数据分析方面。对于大多数建筑和设施，监控运维数据的积累具有很大价值。而在传统的监控运维系统中，由于对信息的整合程度不够，数据间的内在联系难以被深入挖掘，从而降低了运维效率。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种地铁车站数字孪生监控运维系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种地铁车站数字孪生监控运维系统，包括既有SCADA子系统，地铁车站监控运维系统还包括：

传感器采集网络：包括多个传感器，所述的传感器设置在地铁车站中待监测的设施上；

网络摄像头监控单元：包括分布在地铁车站内的多个网络摄像头；

服务器：用于数据汇集、分析和存储，所述的服务器分别连接既有SCADA子系统、传感器采集网络以及网络摄像头监控单元；

数字孪生模型：该模型为与地铁车站的实际物理模型一致的三维数字模型，该模型与服务器进行数据交换并展示地铁车站实际运行状态。

传感器采集网络中的传感器均配置无线通信模块，进而形成无线传感器网络，无线传感网络的汇聚节点通过3G网络通信连接至所述的服务器。

所述的传感器包括倾角传感器、裂缝传感器、渗漏水传感器、温湿度传感器。

所述的服务器和既有SCADA子系统之间设有：

网络嗅探器：对既有SCADA子系统的二进制数据流进行捕获并在线解析得到解析数据；

过滤器：对解析数据进行过滤筛选出用户需要的数据并发送至所述的服务器。