一、系统概述
综合管廊作为城市地下空间的“生命线”工程,集中承载电力、通信、燃气、给排水等市政管线,是保障城市安全运行与民生服务的关键基础设施。然而,传统管廊运维面临环境复杂(多舱室、管线密集)、风险隐蔽(有害气体积聚、设备隐性故障)、管理低效(依赖人工巡检、响应滞后)等痛点,亟需通过智能化手段实现全要素精准管控。
南京古河软件有限公司依托物联网、大数据、人工智能及数字孪生技术,自主研发综合管廊智慧运维统一管理信息平台,构建“感知-传输-分析-决策-执行”一体化闭环管理体系。平台通过集成环境监测、设备控制、安防消防、运维管理等核心功能,实现对管廊运行状态的实时感知、风险的智能预警、应急的快速联动及资源的优化配置,助力管廊管理从“被动抢险”向“主动预防”、从“人工驱动”向“数据驱动”转型升级,是城市地下综合管廊智慧化运维的核心赋能工具。

二、系统架构:云-边-端协同的分布式体系
平台采用“云-边-端”三层分布式架构,兼顾实时性、扩展性与安全性,支撑海量数据的稳定传输与高效处理:
1. 感知层(端):全要素数据采集
部署于管廊现场的多类型智能终端,覆盖环境、设备、安防、消防等核心场景:
- 环境监测:温湿度传感器、气体检测仪(甲烷、硫化氢、一氧化碳等)、水位计、烟雾探测器;
- 设备状态监测:风机、水泵、照明、供电柜等机电设备的电流/电压/功率传感器、振动传感器、开关状态采集模块;
- 结构安全监测(可选):管廊主体结构的应力/应变传感器、沉降监测仪、裂缝计;
- 安防与消防:红外入侵报警器、声光报警装置、高清红外摄像头(支持夜视与AI识别)、烟感/温感探测器、手动报警按钮;
- 人员与通信:UWB/BLE定位标签(实时追踪巡检人员位置)、无线AP(覆盖全廊无线网络)、光纤电话系统(紧急通信保障)。
2. 网络层(边):多协议融合传输
通过工业以太网、5G/4G、LoRa/NB-IoT等多网络融合方案,实现感知层数据的低延迟、高可靠传输。边缘计算网关对实时性要求高的数据(如有害气体超标、设备故障)进行本地快速分析并触发应急控制(如自动启停风机、关闭防火阀),降低云端依赖,保障关键场景响应速度(≤2秒)。
3. 平台层(云):智能中枢与业务赋能
基于微服务架构的云端管理中枢,集成数据中台、AI引擎与核心功能模块,支持多租户(政府监管部门、管廊运营单位、管线权属单位)分级权限管理与数据隔离。平台通过统一的数据标准与接口规范,打通各子系统壁垒,实现跨系统数据融合、智能分析与协同控制,为管廊全生命周期运维提供决策支持。
三、核心功能:六大模块覆盖全场景运维需求
1. BIM+GIS三维可视化管控
- 全景数字孪生:通过管控中心大屏或客户端,以BIM(建筑信息模型)模式展示管廊内部所有设备(如风机、水泵、配电柜)的精确位置、运行状态与交互界面(支持远程手动/自动控制);结合GIS(地理信息系统)呈现管廊地理位置、周边环境及与城市基础设施的关联关系。
- 智能交互操作:支持BIM模式下的手自动巡检功能——自动巡检按预设路线模拟设备检查流程,手动巡检允许运维人员通过三维界面直接点击设备查看实时参数(如某段管廊的温湿度、某台水泵的电流值),大幅提升巡检效率与准确性。

2. 环境与设备智能监控
- 环境参数调控:实时监测管廊内部环境参数(温度、湿度、有害气体浓度)及集水井水位状态,通过预设阈值(如甲烷浓度>10%LEL、水位超警戒线)自动触发设备联动控制(如启动排风风机、关闭防火分区阀门、开启排水泵),确保管廊内部环境安全舒适。
- 设备全生命周期管理:建立所有机电设备的电子档案,记录安装时间、维护历史、故障记录等信息,基于运行数据(如振动频率、能耗曲线)与AI预测模型,自动生成维护工单(如“某水泵预计30天内需更换轴承”),避免“过维护”或“欠维护”。

3. 安防与消防联动处置
- 智能安防监控:在管廊关键位置(出入口、设备间、交叉节点)部署红外入侵报警器与声光报警装置,当检测到非法入侵或异常行为时,系统自动联动现场声光报警器启动警示,同步推送异常区域实时视频画面至监控工作站大屏;支持AI视频分析(如人员徘徊、翻越围栏等行为识别),提升预警精准度。
- 消防应急响应:通过烟感、温感探测器及手动报警按钮实时监测火灾风险,当某防火分区发生火灾时,系统立即联动环控系统(启动排烟风机、关闭对应风阀)、推送火灾位置及详情至运维人员,并自动调取附近监控画面辅助判断,同时支持与消防部门系统对接,实现跨系统协同处置。
4. 通信与应急保障
- 通信网络管理:集成无线AP(覆盖全廊无死角Wi-Fi)及光纤电话系统,实时监控无线设备状态(在线数量、信号强度、接入设备数)与光纤电话状态(振铃、通话中、空闲),确保运维人员可通过移动终端实时上传巡检数据、接收告警指令,紧急情况下提供稳定语音通信保障。
- 应急指挥调度:提供语音调度、视频会商、资源调度等功能,支持应急预案库管理(内置标准化处置流程),结合AI推荐最优处置方案,提升应急响应效率。
5. 智能化运维管理
管线入廊全流程管理
- 在线申请审批:管线单位通过平台提交入廊申请,系统自动流转审批流程
- 智能费用计算:基于管线规格、使用年限、维护频次等参数自动生成费用方案
- 电子合同管理:在线签订入廊协议,实现无纸化办公
资产与能耗精细化管理
- 资产台账管理:建立完整的管廊资产数据库,实现资产全生命周期追踪
- 能耗智能分析:实时监测各区域能耗数据,识别异常耗能,优化用能策略
- 成本效益分析:自动生成运维成本报表,为管理决策提供数据支撑
动态化巡检维修体系
- 智能巡检规划:基于设备重要性和运行状态动态调整巡检路线和频次
- 移动化作业:巡检人员通过移动终端实时上报巡检结果,系统自动生成工单
- 预防性维护:基于设备运行数据预测维护需求,提前安排保养计划
6. 决策支持与数据分析
- 多维度运营分析:提供设备能耗排名、故障统计趋势、运维人力成本分析等报表,自动生成符合行业标准的日报/月报/年报,辅助管理者优化资源配置(如调整巡检频次、备件库存策略)。
- 智能诊断与预测:基于大数据分析(如设备运行参数关联分析、环境变化趋势预测),输出管廊健康状态评估报告,为长期规划与改造提供数据支撑。
四、产品优势:技术领先与场景适配的双重保障
1. 技术架构先进
- 云-边-端协同:边缘计算保障关键场景实时响应,云端大数据分析支撑深度决策,兼顾稳定性与灵活性;
- 多协议兼容:支持Modbus、BACnet、OPC UA等主流工业协议及标准API接口,无缝对接各类设备与第三方系统;
- 数据安全可靠:采用SSL/TLS数据传输加密、区块链存证防篡改、异地容灾备份等技术,保障系统安全性与业务连续性。
2. 功能集成度高
- 一平台全覆盖:集成环境监控、安防消防、设备管理、运维巡检等全业务模块,打破信息孤岛,实现“集中监控、统一调度”;
- 跨系统智能联动:支持环境与设备联动(如气体超标自动启停风机)、安防与消防联动(如入侵触发视频跟踪+声光报警)、设备故障与应急联动(如关键设备停机触发预案)等复杂场景协同。
3. 场景适配灵活
- 标准化+定制化:提供标准化功能模块(如基础监控、告警管理),同时支持根据项目需求定制开发(如特殊气体监测、个性化运维流程);
- 扩展能力强:向下兼容第三方设备与系统(如不同品牌传感器),向上支持主流通信协议(如MQTT、HTTP),适配不同规模管廊(从单舱短廊到多舱长廊)的差异化需求。