城镇排水管网运维智慧化技术应用.pdf
《城镇排水管网运维智慧化技术应用.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《城镇排水管网运维智慧化技术应用.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、2023年2 月第1期No.1 Feb.,2023非开挖技术杂志社CTTPERIODICAL OFFICE OF CHINA TRENCHLESS TECHNOLOGY城镇排水管网运维智慧化技术应用盖世聪吕耀志天津市政工程设计研究总院有限公司,天津30 0 39 2摘要:城镇排水管网的信息化、智慧化能够降低管网运维管理压力,提高管网综合调度水平。因此,本文剖析并应用BIM、G I S、物联网、云存储和增强现实等智慧化技术手段,建设集排水管网数据全生命周期管理、物联设备实时监控与预警、智能AR巡检于一体的排水管网综合管理系统,实现排水管网三维可视化运维与管理。关键词:BIM;G I S;物联网;
2、云存储;增强现实;智慧排水1引言目前,随着城镇化进程加快,城市配套地下排水管网建设进入高速发展阶段,污水排放量和运维管理压力也逐渐提升,传统人工管理模式对具有典型空间分布性和时序性的城市排水信息难以实现准确高效的管理和分析,排水设施信息及设施运维存在的信息孤岛,也影响城市排水高效统筹管理。借助数字化技术的快速发展,排水管网运维的信息化、智慧化作为智慧城市框架下城市排水管理的重要研究方向,对于实现排水管网管理的数字化转型,提高排水管网综合调度水平具有显著作用。本文将BIM、G I S、物联网、云存储和增强现实(AugmentedReality,A R)等数字化技术手段综合应用到排水管网运维管理工
3、作中,详细剖析其技术优势,并以智慧化设计理念为大纲,建设以管网BIM模型为数据载体,基于三维GIS场景进行可视化集成的排水管网综合管理系统,实现基于BIM+GIS 的排水管网三维可视化运维与管理。2关键技术2.1BIM模型建立城镇排水管网空间布局复杂,数量大,采用传统人工建模的方式工作量大、效率低且容易出错。BIM建模技术可通过参数化自动建模方法,将二维测绘数据快速转化为三维模型数据,直观展示空间拓扑关系的同时关联管网属性信息,为实现排水管网信息的更新与分析提供技术支撑。本文应用 Cesium 引擎,利用Html,JavaScript等编程语言进行二次开发,自动读取管网测绘数据,赋予BIM预制
4、体构件对应的几何参数和属性参数,批量生成排水管网BIM模型,并通过不同材质进行区分,建模流程如图1所示。该方法的优势在于:(1)自动建模:提升建模效率,建模更便捷,节省时间;(2)自动更新:模型可随几何信息和属性信息的变化而同步更新,可以真实反映管网现状,保证BIM模型的现势性。(3)模型精度高:基于管网施工精度级别的测绘数据可以保证模型达到施工图精度。管网测绘数据几何参数与属性参数BIM预制体构件空间信息属性信息几何参数匹配属性参数匹配批量建模排水管网BIM模型图1BIM模型建立流程非开挖技术China Trenchless Technology2.2 BIM+云存储城镇排水管网运维涉及到管
5、网设施的设计、建设、检测、养护等内容,运维数据不断扩展、迭代和更新。本文引入云存储技术,将海量工程数据保存至云数据库,保证数据的安全性、扩展性和现势性,实现工程数据的快速、高效管理。云存储技术协同不同类型的存储设备,通过互联网将本地数据存放至在线存储空间,从而提供存储服务 4,优势在于:(1)数据安全性与完整性:云存储采用多备份、异地备份、同步技术校验等技术手段保证数据可用性和完整性,最大程度避免排水管网运维数据的丢失与损坏。(2)可扩展性强:云存储通过不同类型存储设备的协同工作,实现数据分布式存储,容量大且扩展方便快捷,有利于排水管网运维数据的扩展与延伸。为方便数据管理和建模需求,本文将排水
6、管网几何数据、属性数据、模型数据存储至云端数据库,以管网编码信息为唯一标识进行管理,保障BIM模型数据在管网数据全生命周期管理过程中的可用性与现势性。如图2 所示。云存储九何数据图2 BIM模型数据的云存储2.3 BIM+物联网为及时、准确地掌握城镇排水管网的运行现状,本文引入物联网技术,对排水管网设施及水体进行标准化数据采集,并上传监测结果至三维BIM模型进行可视化展示,实现物联网采集分析成果的三维可视化交底,便于管理人员及时、准确地获取监管区域排水管网的运行规律。物联网技术将管网运行状况数字化、信息化,核心在于提高管理人员对排水管网的感知、决策和控制能力 5。本文物联网的技术体系主要包括感
7、知技术、传输技术和服务技术,分别实现管网运行信息的感知、传递和管理。2023年2 月(1)感知技术:管网运行监测的技术基础,利用射频识别、二维码、传感器等技术实时识别、采集管网运行设备和水体的关键指标信息。(2)传输技术:利用互联网、移动通信等途径发送、传输和接收管网运行的状态信息,实现信息共享。(3)服务技术:管网运行监测的技术核心,利用智能计算机技术对管网运行状态信息进行统计、挖掘和分析,是物联网技术最终价值的体现。2.4 BIM+AR增强现实技术能够实现现实空间与数字空间的直观联系和交互,提高用户的沉浸感、专注度和数据理解的直观性。增强现实与BIM模型相结合,能够将虚拟的管网模型叠加到真
8、实地表环境上,并通过沉浸式交互快速查询管网属性,为管网的空间规划与决策提供支持 7,技术路线如下:(1)空间定位:利用基于RTK(R e a l-T im ekinematic,R T K)的高精度定位技术,准确获取移动终端位置坐标,并通过坐标转化,在云数据库中检索当前位置对应的管网模型。(2)虚实融合:利用VIO(v is u a l-in e r tia lodometry,V I O)混合跟踪注册技术,实时跟踪移动端摄像头在现实环境中的位姿变化,进而计算BIM模型在相应视角下的坐标转化,实现环境感知和动态跟踪,保证模型在真实空间可视化的合理性,完成BIM模型与现场场景的虚实融合。魔性数据
9、(3)沉浸交互:利用射线碰撞检测技术,由人模型数据为触屏发射虚拟射线,通过解析虚拟射线与BIM模型碰撞检测的反馈结果,确定交互对象,触发信息查询命令,快速获取关注模型的属性信息。2.5 BIM+GISGIS与BIM的相似之处都是对几何对象及其属性信息的管理,但GIS研究层面在于宏观的地理空间,BIM则侧重于对象本身,属于微观层面 8。BIM模型是GIS地理空间环境下微观精细构筑物的补充,而区域性BIM模型数据的深层次应用则需要集成GIS来实现,BIM与GIS的融合对城镇排水管网建设的管理运营有着深远意义。本文将GIS作为底层架构与技术底座,从三个层面与BIM模型进行结合:(1)数据管理层面:G
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 城镇 排水 管网 智慧 技术 应用
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。