[发明专利]基于端边云协同的智慧隧道大数据决策集控平台及方法

权利要求书

1.基于端边云协同的智慧隧道大数据决策集控平台，包括工业边缘计算与控制管理平台，其特征在于：所述工业边缘计算与控制管理平台的输出端电信号连接有隧道照明系统、隧道监控管理系统、通排风系统、交通诱导与控制系统以及大数据智能分析系统，所述隧道监控管理系统的输出端电信号连接有实时监控模块、设备故障报警模块、设备与维护模块与设备智能管理模块；

所述大数据智能分析系统的输出端电信号连接有传感器终端采集数据、机电控制系统、隧道数据孪生基础数据、设备运行数据、人员定位数据、事件及警情数据以及消防设施资源数据；

所述工业边缘计算与控制管理平台支持软件定义PLC集中控制，边缘通用控制器热备冗余机制，实现控制、计算、网络以及云服务技术的融合统一。

2.根据权利要求1所述的基于端边云协同的智慧隧道大数据决策集控平台，其特征在于：所述通排风系统通风控制保证隧道内具有良好的行车环境，并在发生火灾时，根据不同地点，进行相应的火灾排烟处理，以保证隧道的安全及运行环境的舒适性，隧道照明系统采用两种方式进行控制，一种是时间区段控制，另一种为亮度值控制，两种方式或进行任意切换，其操作由值班人员完成，或由边缘通用控制器检测到照度传感器故障后，进行自动切换，亮度值控制主要通过光强度检测器对洞内外光照亮度值的检测，通过本地软PLC的照明控制系统，实现在不同天气不同亮度值情况下隧道内照明系统的实时控制，减少不必要的能源浪费。

3.根据权利要求1所述的基于端边云协同的智慧隧道大数据决策集控平台，其特征在于：所述大数据智能分析系统可以实现机电设备故障分析与预测性维护，并对处于生命期末期的设备进行及时预警和更换，避免隐患发生，该系统同时执行移动端的预警信息提示，同时大数据智能分析系统可以全面汇聚高速公路隧道各传感器终端采集数据、机电控制系统及设备运行数据、人员定位数据、隧道数字孪生基础数据、事件及警情数据、消防设施等应急资源数据以及其他内外部管理数据等，深度挖掘分析潜在关联规律，宏观掌控智慧隧道运营状态与态势并给出分析决策建议。

4.根据权利要求1所述的基于端边云协同的智慧隧道大数据决策集控平台，其特征在于：所述工业边缘计算与控制管理平台可以研发手机APP系统，并将管理平台的数据采用高速隧道3D可视化展示模型与数字孪生应用，达到可实时动态监控各系统运行状态、事件及警情信息以及三维立体呈现隧道安全状态，全面提升隧道安全管理水平和应急处置的功能。

5.一种基于端边云协同的智慧隧道大数据决策集控方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1平台建立：采用基于端边云协同的工业级边缘计算与控制管理平台技术架构，并搭载国产自主可控的Intewell工业操作系统和Maview组态与控制编程软件，支持软件定义PLC集中控制、边缘通用控制器热备冗余机制、OT层与IT层的协同统一与双向交互，实现设备实时数据上云；

S2流程控制：通过工业边缘计算与控制管理平台对所有的异常事件与运行状态报警实时发现并预警、多信息通道传递到相关责任人并进入派单工作流程、事件的处置状态和进展实时3D可视化呈现、事件的处置结果进行及时总结和通报等，使得隧道安全事件的事前、事中以及事后全部纳入流程管控；

S3智能化控制：通过大数据智能分析系统，帮助用户定期安排设备的检修维护与管理，并合理保有备品备件，为用户提供各种统计数据，帮助用户进行科学的决策，平台系统能够显著提高跨分区、分布式设备的管理和运行水平，提高平台在系统建设应用中的综合利用率，实现对业务管理与应用的综合效能。