[发明专利]基于数字孪生的多级云边一体化城轨智慧管控系统

说明书

本发明公开了一种基于数字孪生的多级云边一体化城轨智慧管控系统，包括：云端管控平台及边端管控平台；一个所述云端管控平台数据连接至少一个边端管控平台，一个所述边端管控平台数据连接至少一个终端设备；本发明基于数字孪生，对城轨设备进行多级叠加，解决了城市轨道交通系统复杂、分散、不直观的问题。

技术领域

本发明属于城市轨道交通的智慧管控领域，具体指代一种基于数字孪生的多级云边一体化城轨智慧管控系统。

背景技术

城市轨道交通智慧管控系统集成或互联了轨道交通的机电、通信、信号、电力等子专业，提供了轨道交通全线设备监控、报警、事件、联动、趋势分析、统计报表等功能；随着我国城市化进程的加快，轨道交通由于其安全、高速、环保等特点得到迅猛发展。城市轨道已经成为广大市民出行首选的交通方式；城市轨道交通本身是一个涉及多个专业和学科的复杂系统工程，具有很多的分支而且又很分散，各个分支都还不一样，差异性比较大。

随着技术的进步，我国已经步入大数据底层技术成熟且高速发展的区间，其伴随着云计算、5G、人工智能、物联网等应用到城市的方方面面；然后，目前还没有一个系统能够打通轨道交通的安全生产网、内部管理网、外部服务网；叠加安全生产网的实时运行信息、内部管理网的设备采购信息、外部服务网的发布信息，提供完整地三维可视化。因此，缺少一个能够实现城市轨道交通系统的数据叠加、综合利用、可视化展示等的要求的系统。

发明内容

针对于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于数字孪生的多级云边一体化城轨智慧管控系统，以解决现有技术中城市轨道交通系统复杂、分散、数据不直观的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的一种基于数字孪生的多级云边一体化城轨智慧管控系统，包括：云端管控平台、边端管控平台；一个所述云端管控平台数据连接至少一个边端管控平台，一个所述边端管控平台数据连接至少一个终端设备；

所述边端管控平台，包括：边端模型编辑模块、边端场景编辑模块、边端客户端展示模块、边端客户端控制模块、边端注册服务模块、边端配置管理模块、边端实时数据服务模块、边端历史数据服务模块、边端业务服务模块、边端数据采集模块；

边端模型编辑模块，用于边端三维设备模型的编辑，边端三维设备模型的顶点数和面片数减化，以将边端三维设备模型转化为三维设备图元，构建真实设备的数字孪生体；

边端场景编辑模块，用于边端三维模型导入、边端三维场景编辑、边端三维场景布局以及边端三维设备模型与静态特征值数据绑定，并生成边端场景文件；

边端客户端展示模块，用于加载边端场景文件，将接收到的实时数据、场景文件及设备模型进行信息融合和叠加，生成具有空间三维几何特征、光照材质、静态数据、动态数据特征的实时的管控展示场景，并展示给用户；

边端客户端控制模块，用于接收控制边端三维场景和边端三维设备模型上的控制指令，将所述控制指令根据类型发送给云端业务服务模块；

边端注册服务模块，用于所述边端管控平台中各边端模块的注册、保活和状态监测，通过其获取各边端模块的地址、端口和状态信息；

边端配置管理模块，用于所述边端管控平台的信息配置，包括部署信息、启动信息、设备静态信息、设备动态信息标签位；

边端实时数据服务模块，用于边端管控平台的实时的设备动态信息的存储；

边端历史数据服务模块，用于边端管控平台的历史的设备动态信息的存储；

边端业务服务模块，用于对接入的各轨道交通系统中的终端设备实时信息的业务逻辑处理（包括对告警、事件、命令信息的处理），并将处理结果反馈给边端客户端控制模块进行显示；

边端数据采集模块，用于采集边端真实设备的实时运行数据，经协议转换后，生成统一的数据格式，存入边端实时数据服务模块；