《基于北斗高精度的城市地下管網監管系統》

　　西安新知覺網絡科技股份有限公司總經理陳鑫先生于5月16日在2020北高遙“開創牛”云招募峰會暨北高遙應用云創大賽中做了主題為《基于北斗高精度的城市地下管網監管系統》的路演。內容如下：

　　我們公司主要的應用方向就是智慧城市。知覺地眼城市地下管網管控系統與一般的物聯網系統一樣，主要由感知層、傳輸層、數據層和應用層組成，感知層由各種智能終端通過網絡上傳到數據層，而數據層通過專業的提取和刷新，應用到各種領域中。例如我們現在用的基礎應用，包括設施管理、在線監測、運維管理、指揮調度、還有決策方面的事前、事中、事后的一些內容，這是基礎架構。

　　我們的感知終端包括地下管網位移感知和燃氣濃度、水質、液位高度、北斗高精度app 等等。第一個功能主要就是系統的設施管理，是通過北斗高精度實現地下管網相關設施的一張圖、一個庫，相關設施包括井蓋的、地下管網管線的、防汛設施的、還有容易掉落的廣告牌匾等等的地下管網或防汛的一些基礎相關設施。采集時就會用到北斗高精度。

　　例如：我們采集的內容很詳細，包括利用的采集井蓋是什么類型、什么形狀、井深多高、街景什么樣、位置詳細的經緯度等等，形成一張圖和一個庫。我們系統里基于北斗高精度地下管網系統的第二個主要功能就是在線監測，其功能主要是不管是地下管網還是防汛排澇的應用，還需要音視頻指揮調度。

　　這相當于我們現在做的app ，除了能采集上面看到的各種基礎信息，同時還是對講機和視頻采集儀，可以把現場的視頻實時傳回到指揮中心，也可以實現語音對講，這是幾個主要的功能。

　　上圖說的是我們幾個硬件參數，例如位移感知終端，它能感知的是井蓋從0度到180度的開合。我們一般設置的井蓋位移監控，就是在11度，此時既能監測到井蓋開了，又能防止汽車碾壓以后產生誤報警，這個設備可以穩定運行五年。在井下它的耐潮、耐腐蝕等級是最高的。還有一個是測量液位的，也是能夠穩定運行兩年左右，耐環境特別高。測燃氣濃度功能主要用到天然氣管道里，監測煤氣的泄露。現在包括水質是通過視頻跟圖像識別來測量排污口或積水點附近的水的混濁度，通過視頻既能定性的看到積水點的積水情況，也能通過視頻圖像看到積水的高度。

　　整個系統有幾大特點：

　　快速感知：井蓋位移，從拉開井蓋到app 收到推送，處置時間大概在13秒左右;

　　經久耐用：比如位移監控，大概在五年左右。液位監控兩年左右;

　　安全高效：有專門的過濾算法，比如警情處置會責任到人，直到把警情閉環處理以后，才會把警情關掉;

　　一目了然：我們的內容都是在GIS上呈現的;

　　科學決策：通過數據分析，能為管理者內能夠提供事前預防、事中控制、事后復盤的能力;

　　安裝便捷：還有一個最大的特點就是工程實現方面，我們安裝的時候，二維碼一鍵掃描就與井蓋或者其他設備就一鍵綁定了，還有像位移是特殊的膠粘上去，液位以前我們打孔在井壁上，現在是一個架子直接裝好。

　　主要的創新模式是受到北斗高精度的啟示，第一是在井蓋的位置采集中我們采用了北斗高精度伴侶，通過藍牙跟有北斗高精度功能的app 相連，然后采集井蓋的高精度位置。

　　為什么要采集高精度位置？因為如果不使用北斗高精度，那么兩米或者三米以內的區域中有五六個井蓋就沒法詳細區分，在故障處理和安全巡檢時就會浪費時間，比如：

　　1) 故障處理：某地有人報警，我們會給出警人員做導航，讓他趕過去處理。他到了故障井蓋附近時發現周圍有好幾個井蓋，如果用普通的北斗信號就識別不了，而用北斗高精度在采集時就起了作用，圖像上兩個井蓋重合的時候我們的app就會提示哪個是真正的故障井蓋;

　　2) 安全巡檢：巡檢的時候，客戶要求我們在井蓋上做二維碼或者射頻標簽來標識井蓋。我們建議用高精度北斗的采集結合高精度的app ，通過位置經緯度的重合來實現唯一的辨識。

　　這就是北高遙與我們系統最好的結合點。

　　下面是幾個典型的案例：

　　1) 我們2018年在青島做的地下管網安全項目：是保障某峰會的元首禮賓車經過的地方要絕對安全，因為道路下邊布的是我們的井蓋，其上拉的是橡膠封條。當時兵器集團發了一個文專門介紹了我們這個系統;

　　2) 我們現在做的城市內澇的監管項目：因為我們之前一直做地下管網，主要做的地下管網排水的內容比較多。后來發現其實可以把內容再上延，因為我們做城市地下管網主要做排水的，如果把氣象的內容和地面積水點的內容加上，就是完整的城市內澇排放系統。包括：天上的來水、地面的積水、地下的排水，就是上中下三個維度，再加上實時調度，就是事前、事中、事后，這就形成了從空間上、中、下到時間節前、中、后的一套完整解決方案。

　　比如：我們現在充實氣象數據，包括短臨預報和基于各個區域的實測降水量的數據。有一些數據結合地下管網的存在、冒蓋及積水點高度，形成完整的數據，復盤以后為下一次內澇預防提供很好的數據支撐。起碼下一次遭遇同樣降水高度的大雨，預報時就知道哪個地方要說冒蓋、哪個地方積水多深、哪個地方管網會承受不了，都會有很好的數據支撐。

　　還有一個非典型的案例，就是用我們的位移設備來監測道路的大路牌和樓門匾。當時上海因為有臺風，經常就把這些牌匾扯掉，我們的設備裝上去以后，它能預先判斷到位移如果偏離正常值，說明有可能結構或者地基有問題了，就可以采取措施預防。