地铁保护区信息化管理智能巡查系统探究

地铁保护区信息化管理智能巡查系统探究

胡清 银磊

南京市地铁交通设施保护办公室

摘要：本文结合地铁保护区的实际情况，通过对地铁保护区现状进行调研，并对地铁保护区信息化管理智能巡查系统的建设背景、系统设计、功能模块以及数据交换进行了探讨，并针对存在的问题提出了相应的解决方法。

关键词：地铁保护区；信息化管理；智能巡查系统；信息交换

引言

地铁保护区作为地下工程施工的特殊区域，存在安全隐患。在地铁建设中，为保障地铁线路的安全运营，需要在沿线设置安全保护区，根据《地铁保护条例》（2011年3月1日起施行）第四章第二十八条规定：“在建设项目施工、地下工程挖掘和地下设施建设等活动中，应当采取措施保证周边环境的安全。”为保证地铁线路的安全运营，需要加强对地铁保护区的巡查与监管力度。然而，传统的人工巡查方式效率低下，并且工作人员存在主观意识强、工作强度大等问题，无法满足地铁保护区信息化管理的需要。因此，有必要开发一套信息化管理系统来提高巡查效率及监管水平。

1建设背景

我国是一个人口众多、土地资源稀缺的国家，城市轨道交通建设在缓解城市交通压力、促进城市发展和繁荣等方面具有重要的作用。在我国的多个大城市，地铁是城市公共交通系统中的重要组成部分，目前我国有多个城市已经投入了大量的资金建设地铁。地铁隧道穿越城市中心区，施工对周边环境产生很大的影响。据统计，在施工期间因施工而造成的地面沉降达20~50 cm的占总沉降的50%以上，因地面沉降而造成地下管线破坏及设施损坏现象屡见不鲜。

目前，我国很多城市对地铁保护区都有相应的管理规定和技术规程，但是在实际管理中却没有得到有效地执行，对地铁保护区的巡查存在较大困难。巡查人员通常采取徒步巡查、定点记录或照片留存等方式进行日常巡查，而这些传统管理手段往往存在效率低、记录不及时等问题，且无法适应城市轨道交通行业快速发展、信息化程度越来越高以及对管理手段要求不断提高的新形势。因此，迫切需要利用现代信息化手段来进行地铁保护区信息化管理，以满足城市轨道交通安全管理工作对信息化建设提出的新要求。通过信息技术手段可以实现对地铁保护区范围内所有人员和设施进行实时监控、动态管理、信息共享及远程指挥调度等。

2系统设计

本系统以 GIS为基础平台，通过移动互联、大数据、人工智能等新技术，以 GIS技术为核心，实现巡查工作的可视化、智能化。本系统包括4个部分：数据采集子系统、移动智能终端子系统、智能巡查管理子系统和系统管理维护子系统。

数据采集子系统通过现场的传感器等设备获取信息，将信息汇总后传输到移动智能终端系统。移动智能终端系统将采集到的信息进行整理，通过无线网络传输到数据采集子系统。数据采集子系统收集的信息可以通过无线网络传输到数据采集子系统，从而实现信息的实时处理和显示。

移动智能终端系统包括掌上电脑、智能手机以及 PDA等设备。在移动智能终端上安装相关应用软件，实现数据采集、存储和处理的功能，并且可以将处理后的数据以图文或视频等方式进行展示。

系统管理维护子系统是对数据采集、存储和处理后的信息进行统一管理、维护和操作。

3系统功能模块

系统的主要功能包括：信息管理、设备巡查、设备维修、信息发布以及系统维护等。系统主要功能模块如下：

3.1信息管理：包含相关信息的录入与编辑。主要包括保护区名称、范围以及相关图件，当进行修改时，可自动更新图件；

3.2设备巡查：能够根据巡查任务清单，对巡查车辆、人员等进行合理安排，并自动生成巡查记录；

3.3设备维修：能够对不同设备进行实时定位，并根据定位信息自动生成相应的维修计划；

3.4信息发布：通过 APP、微信公众号等方式发布相关信息，并可以通过电话、短信等方式实现对相关人员的通知与调度；

3.5系统维护模块可对系统的相关设备进行维护与管理。当设备出现故障时，系统可自动给出相应的维修方案，并生成相应的维修记录；例如，当地图发生变化时，可对地图进行相应的更新操作；

3.6数据分析：可以对采集到的数据进行分析处理，包括距离计算、面积计算等。

4数据交换

数据交换指的是以数据中心为核心，各子系统通过通信网络与数据中心进行信息交换。其中，通信网络一般包含多条线路，包括专用通信网络、 Internet传输网络和信息共享网络。数据中心所掌握的数据资源主要有两种：一是内部数据，包括公司业务系统中的各类基础数据库；二是外部数据，包括各业务系统产生的各类信息数据。

地铁保护区信息化管理智能巡查系统建立后，将形成公司内部和外部两个部分的信息交流途径。内部信息包括生产管理、运营管理、综合管理以及安全管理等四个方面的内容。外部信息包括：企业业务系统、客户和供应商、政府及相关部门等。两部分信息交流途径互相补充，共同构成了地铁保护区信息化管理智能巡查系统的数据库。

本系统采用互联网方式与企业内部数据库进行数据交换，从而实现两部分信息交流途径之间的互联互通。在数据交换过程中，将地铁保护区信息化管理智能巡查系统的数据库分为两部分：一是内部数据库，二是外部数据库。内部数据库主要用于存储企业内部信息，包括生产管理、运营管理、综合管理以及安全管理等方面的内容；外部数据库主要用于存储外部信息，包括客户和供应商、政府及相关部门等。

为了实现两部分数据库的互联互通，需要采用两种技术来完成。

第一种是互联网传输技术，第二种是基于 TCP/IP协议的网络访问技术。两种技术能够确保两部分数据之间的顺利传输，同时保证了数据信息的安全和保密性。在此基础上，系统能够实现数据共享与交换。

5存在的问题及对策

由于系统还处在研发阶段，系统在实际使用中还存在一些问题。例如，系统的数据采集与处理还处于起步阶段，无法通过智能巡查系统来实现对地铁保护区的全覆盖监测。在该阶段，需要进一步完善系统功能，并增加数据采集与处理模块，加强系统的稳定性。此外，由于该系统的应用范围仅限于地铁保护区内，因此系统只能通过人工巡查来实现对保护区内的巡查工作。而人工巡查也存在很多问题，例如由于人手有限，很难做到每一处都进行巡查。此外，人工巡查工作效率低、劳动强度大等问题也是急需解决的问题。

针对以上问题，可以通过引入物联网技术、智能巡检机器人等手段来实现保护区内的信息化管理。物联网技术可实时采集保护区内的数据信息；智能巡检机器人可根据采集到的数据进行处理与分析。这样不仅可以提高工作效率和自动化程度，还可以节省大量人力成本。另外，可以通过采用无人机、移动监测终端等方式来实现对保护区内的全天候监测，提高监管效率。最后，在实际应用中，应进一步优化系统功能。例如，将系统与 GIS （地理信息系统）融合起来，以满足保护区内巡查的需要；将系统与 GIS （地理信息系统）结合起来，实现保护区内的全景可视化管理；将系统与 GIS （地理信息系统）融合起来，实现保护区内的监测预警、应急响应、安全评估等功能。同时，在实际应用中还应加强对相关工作人员的培训力度，提高他们的信息化管理意识与工作效率，从而为系统的进一步推广应用奠定基础。

结束语

通过本文的研究，建立了一套包括数据采集、数据传输、数据处理和数据存储等功能在内的地铁保护区信息化管理智能巡查系统。通过该系统，可以对地铁保护区进行信息化管理，包括数据采集、数据传输和数据存储等，并能够在此基础上实现对地铁保护区的巡查监管。同时，通过该系统的应用，可以提高地铁保护区的管理水平和工作效率，为城市轨道交通建设提供了有力的保障。

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