作為智慧城市管理的有機組成部分，智慧管廊綜合監管平台應運而生，成為城市智慧綜合管廊的眼睛和大腦。綜合管廊監控平台本質是綜合利用物聯網技術、組態技術、BIM、GIS技術構建的綜合監控與信息化管理系統。市面上的傳統組態軟件監控功能較強，但是一般比較技術比較封閉，不方便實現BIM、GIS等多種技術融合。本項目獨辟蹊徑，以自主研發的智慧管廊綜合監管平台為基礎，實現對管廊設備實時監控與運營維護信息化有機整合。其中，監控數據由組態軟件采集提供，客戶端界面負責展示被監控設備的實時參數信息，並對被控設備提供遠程控制功能
1、關鍵技術簡介
智慧管廊綜合監管平台利用組態軟件作為平台的數據支撐，是平台的監控數據提供者。本項目使用該軟件作為基礎組態軟件，通過使用該軟件提供的SDK開發包作為數據交互通訊的工具。RabbitMQ是一種消息隊列（MQ），消息隊列（MQ）是一種應用程序對應用程序的通信方法。應用程序通過讀寫出入隊列的消息（針對應用程序的數據）來通信，而無需專用連接來鏈接它們。消息傳遞指的是程序之間通過在消息中發送數據進行通信，而不是通過直接調用彼此來通信，直接調用通常是用於諸如遠程過程調用的技術。排隊指的是應用程序通過隊列來通信。隊列的使用除去了接收和發送應用程序同時執行的要求。本項目使用該組件來傳遞實時和報警數據，實現了組態軟件與平台客戶端軟件的松耦合。
2、架構設計
本系統設計上要求整體采用分層架構模式，將系統分為應用層、服務層和數據層。這幾層需要支持部署到不同的機器上，應用層被部署到客戶端，服務層被部署到應用服務器上，數據層被部署到數據庫服務器上。智慧管廊綜合監管平台應用層的管廊統一監控客戶端繼續采用分層模式進行設計，分為界面層、邏輯代理層，該端主要實現 GIS、BIM 與組態平台整合和集成了智慧管廊的環境與設備監控、安防監控、結構健康、電力監控等子系統功能。
服務層是系統的是整個業務邏輯中心， 本層整體上也采用分層模式進行划分，將它分為接口層、服務層和數據訪問層。 該層被分為業務邏輯組件、 實時業務邏輯服務和報警業務邏輯服務。 業務邏輯組件主要實現了管廊統一監控客戶端和統管端的業務邏輯； 實時業務邏輯服務實現了將 Wonderware 平台實時監控數據通過 RabbitMQ 轉發到客戶端； 報警業務邏輯服務與實時業務邏輯服務類似，不過它轉發的報警信息。
3、部署架構
智慧管廊綜合監管平台服務端包括 Wonderware 服務器 2 台、數據庫服務器 1 台、BIM 服務器 1 台、應用服務器 1 台。 2 台 服務器都安裝 服務端，組成分布式冗余服務端。其中 1 台服務器還需安裝實時業務邏輯服務和報警業務邏輯服務， 為自主研發的智慧管廊管網客戶端提供實時和報警數據； 數據庫服務器安裝 SQLServer 2012 數據庫；BIM 服務器安裝 BIM 數據服務。
系統使用分級處理機制，“實時業務邏輯服務”當一段時間設備接口信號設置相應的接口界面，進行設備接收信號狀態指示和輸出狀態信號的設置，通過仿真軟件設置不同失效故障，如圖2 所示。 仿真計算機運行的仿真軟件模型接口界面可以設置不同的設備狀態反饋和故障，用來驗證電力管理系統通用功能和處理
故障的能力。
綜上所述， 智慧管廊綜合監管平台硬件在環仿真是將需要仿真的部分系統硬件直接放到仿真回路中的系統，彌補了純數字仿真中的許多缺陷，提高了整個模型的置信度。
4、BIM在智慧管廊運維管理平台中的應用
4.1功能概述
BIM技術應用於智慧管廊運維管理平台主要是通過管廊監控系統、管廊管理系統以及BIM管理系統實現的。管廊監控系統包括百度地圖定位、BIM聯動、機器人監控等功能;管廊管理系統包括BIM模擬巡檢、物聯網數據存儲、設備歷史故障查詢等功能;BIM管理系統包括BIM模型施工檢查、BIM模型信息查詢、BIM剖切分析、雙屏比對等功能;管廊辦公系統包括入廊審批、績效管理、檔案管理、組織機構管理等功能。
4.2管廊監控系統
管廊監控系統采用BIM+GIS結合的技術，充分綜合了BIM技術的可視化、信息關聯性、模擬性等優點與GIS技術的定位功能，將獲取的百度地圖數據與BIM模型數據聯動起來，實現多種數據交互導入到BIM信息數據庫中，真實展現管廊全程貫穿城市空間的情況，提升基於BIM+GIS技術的城市地下綜合管廊工程的智能化水平，推動管廊建設的智慧化發展。
管廊監控系統采用BIM+AI結合的技術，通過掛軌式機器人實現對廊內的監控。在BIM模型中按預設位置安裝機器人，利用機器人的高清攝像頭將在廊內巡檢拍攝到的畫面上傳至監控指揮中心，同時將采集到的廊內各項指標數據上傳至平台，為巡檢人員判斷廊內狀況提供真實可靠的依據，避免在氣體濃度等條件不適時對巡檢人員造成傷害，優化對管廊的有效管理。
4.3管廊管理系統
管廊管理系統利用BIM技術實現二維可視化模擬巡檢功能。當南運河管廊工程的BIM模型成功導入平台后，可模擬工作人員進行巡檢，查看廊內各設備的運行情況，及時將發現的問題反饋給指揮中心，派遣維修人員進行有針對性地維護，同時設備維修情況將登記到管廊管理系統中，便於日后對設備種類及性能進行評估。
管廊管理系統利用BIM+I O T結合的技術，實現廊內設備的BIM模型與物聯網設備實時數據的集成顯示。在管廊BIM模型基礎上，實時顯示廊內溫度、濕度、氧氣濃度、甲烷濃度、硫化氫濃度、警告信息及運行狀態等信息，實現管廊電力艙、燃氣艙、熱力艙、水信艙及應急逃生艙的智能化運維管理。攝像頭采集到的實時數據，將存儲到管廊管理系統中，便於維修管理人員對廊內歷史數據進行查詢。
4.4 BIM管理系統
BIM管理系統采用BIIM技術設計指導施工，在施工過程中若發現問題及時調整BIM設計模型。當南運河管廊工程的BIM模型導入到BIM管理系統后，可按1:1比例查看管廊的BIM模型，施工人員根據工程進展可反饋BIM模型匹配程度，便於設計人員對BIM模型及時做出調整，避免延誤工期而造成人力、物力、則力等資源的浪費。
BIM管理系統通過BIM模型信息查詢功能實現對構件屬性信息的查詢。當管廊工程的BIM模型成功導入到系統之后，可以對各構件進行查詢操作，隨即界而左側會顯示構件的相關信息，如圖層、名稱、類別、位置等，為工作人員在向上級或項目參與方匯報工作時進行操作講解提供了便利。
BIM管理系統通過BIM剖切分析來瀏覽不同角度的管廊BIM模型。當管廊工程的BIM模型成功導入到系統之后，可實現對管廊BIM模型的多角度剖切，以便清晰查看管廊內部結構及設備位置等，協助工作人員全面了解管廊工程，統籌全局，避免在施工過程中出現意外狀況。
4.5管廊辦公系統
管廊辦公系統包括入廊審批功能、績效管理功能、檔案管理功能、組織機構管理等功能，其主要針對運維公司的日常工作，實現管線入廊及收費等功能，為管廊經營管理提供決策依據。
5、結語
隨着地下綜合管廊建設的蓬勃發展，BIM技術的應用將開創管廊建設智慧化的新時代，給城市地下綜合管廊項目精細化運維管理帶來強大的技術與數據支撐，必將打破傳統城市地下綜合管廊建設的束縛和缺陷，提供一個綜合信息共享平台，簡化工作流程，大大提高工作效率，實現項目各參與方之間的聯動，進而實現管廊工程全生命周期的信息化管理，提高地下綜合管廊工程的智能化水平。