中国葛洲坝集团市政工程有限公司 湖北宜昌 443002
摘要：地下综合管廊的大规模建设与运行，将成为我国城市极为重要的基础设施与服务设施，对其开展的运维管理工作，能够有效提高城市管理效率，提供应急保障。在此期间，通过运用智能化技术，有利于促进管廊运维管理工作的高效稳定发展。
关键词：综合管廊；智能运维；关键技术
引言
本文聚焦于综合管廊内部环境智能运维的风险管理，提出了诱导城市地下综合管廊内部环境风险发生的相关影响因素；通过主成分分析及因子分析筛选出独立的关键影响因素，并构建综合管廊内部环境智能运维指标体系。最终通过贝叶斯网络建立贝叶斯网络结构并进行优化，借助敏感性分析确定综合管廊内部环境智能运维需要重点关注的敏感性因素。
1设计思路
智能化控制平台的搭建主要从后期的运行和日常管理角度出发，利用智能化手段对廊内供电、照明、通风、安防、通信和能源检测等进行统一管理，主要目的是为了在节约人力、物力的基础上做到管廊的安全运行。本文设计结合工程实例，将整个网络架构分为两个平台，运用典型的分布式控制（ＤＣＳ）系统，做到集中管理、分散控制，即管理平台统一化、控制设备离散化。整个系统分为６个子系统，分别为供电系统、消防系统、安防系统、通风系统、通信系统、智能照明系统，每个系统相互联动，共同保障管廊内正常工作。
2综合管廊智能运维关键技术分析与应用探究
2.1建立模型
第一，构建管廊廊体模型。采用Revit、SU及Twinmotion等BIM软件，精准制作并导出三维设计尺寸与体积数据，为概预算提供依据。此外，利用该软件建模技术导出的图片，可以确保质量，图中不但覆盖了建筑结构设备，还具备3D渲染效果。在此期间，相关技术人员，需要运用该软件中的明细表功能，计算出各工程建设所需用道德材料数量，随后在软件中展开施工模拟、场地布置以及碰撞检查的流程。第二，构建入廊管线模型。该项目内所包含的入廊管道，主要有给水管道、热力管道、电力管道以及通信管道等。在开展管道铺设工作期间，应当根据规划要求进行铺设。随后，要注重运用BIM技术，构建管廊的主体结构、给水管线、热力管线以及通信管线等BIM模型，并做好各类管道信息的标记工作。如图1.
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图1建立模型
2.2大数据背景下的数字化运维
（1）数据与处理。首先，对问卷数据进行预处理。对标《建筑施工安全检查标准》，结合风险矩阵思想，分别以综合管廊智能运维的风险因素的重要性及发生的概率建立二维矩阵，得出低、中、高3类风险，分别记为L、M、H，分别表示综合管廊智能运维的风险程度，并对数据进行风险等级规范化处理。其中，以0～4从低到高表示风险发生概率和各风险因素发生后造成影响的5个等级。使用经预处理的数据进行贝叶斯网络模型的参数学习，以获得各个节点变量的条件概率分布。通过专家经验分析，利用数学建模对综合管廊内部环境智能运维影响因素进行回归曲线分析得出：各因素权重=重要程度×0．6+概率×0．4（2）数据标准化。对数据进行标准化处理，不同权重的问题分为H1、H2、H3、H4和H55级综合指标，导入GeNIe2．0软件中，进行可视化分析。研究的问题内容决定了贝叶斯网络结构，研究对象样本数据完整程度决定了贝叶斯网络学习算法。对于样本的数据较完整的情况，采用统计测试、搜索记分方法。对于样本数据中存在部分缺失的，采用具有噪音的被疑似学习和小数据集贝叶斯网络结构学习。基于上述特征，本文采用K2算法，得到初始贝叶斯网络结构。
2.3综合管廊智能运维平台整体架构
第一，在数据源方面的部署。该层主要的部署对象，要从物联网的计入设备入手。比如周围环境与监测设备、安全防护设备、日常运维的采集、廊体与环境的监测等相关数据。与此同时，要注重预留 BIM、GIS 等数据接口，包括气象、地震等相关外部部门的数据。第二，在数据采集层面的部署。该层数据采集的服务端，要参考实时定位和制图的城市地下空间三维数据。其采集技术能够融合激光扫描技术、移动测量技术的优势，打造出一项先进的新型三维移动测量技术。该技术在不具备 GPS技术以及复杂惯性导航系统的环境当中，只通过技术设备本身所配置的简单惯性测量装置，便可以有效对管道数据开展快速化、便捷化、低成本的采集工作。第三，在数据存储层面的部署。该层通常将大数据平台划分为三大数据库，其一是监测管廊及各条管线风险的实时数据库，其二是可视化监测和展示BIM技术与 GIS技术的信息库，其三是存储常规运营资料的运维管理数据库。第四，在数据计算层面的部署。该层采用分布式计算的方法，以此对数据实施整合与分析。通过运用该算法，可以将该应用划分为诸多子部分，随后将其分别分配给多台计算机予以处理，以此节省整体计算时间，大幅度提升计算的效率。
2.4应用层搭建
应用层负责为管廊用户提供辅助决策及闭合式的流程管理。（1）信息传送。相关专业技术负责人可下载手机APP客户端，通过登录自己的账号查看权限范围内的数据，当系统所设置的阈值警报发生，平台会自动将报警信息和定位发送给指定技术负责人手机端，便于管理人员及时开展后续处置工作。（2）预案管理。管廊的应用层为用户提供预案帮助，根据系统记录的历史处理方案及解决效果，建立管廊常规事件预案库。当常规事件发生时，预案管理系统自动匹配最优处理手段并迅速采取措施。例如：当管廊传感系统监测到廊内温度超过系统规定的上限时，风控装置自动开启。该系统实现常规事件的自动化处理。（3）专家辅助决策。事故处置对效率及效果要求极高，因此，系统设有专家辅助决策库，分类储存大量管廊病害防治案例，根据事故详细情况调用相关处理办法以供技术管理人员参考，便于做出快速反应。并对后期效果进行跟踪管理，分析处置方法的优缺点，同步更新数据库，实现管廊的闭合式养护管理。（4）构建管廊信息库。运维数据的积累对推动综合管廊进一步发展有很大价值，为此，系统构建了信息库，将病害类型、处置方案、跟踪管理的信息进行集成共享，提高数据的利用率，加强管理人员对信息的掌控。同时，对发生频率较高的病害及区域进行标记，作为后续管理重心，也为其他管廊优化设计提供依据。如图2.
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图2手机应用层搭建
结语
在开展综合管廊管理与运行工作的过程中，运营公司与工作人员，要结合地下管廊的实际情况，充分运用智能化管理技术，以此发挥综合管廊在城市发展中的积极作用。
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