本發(fā)明涉及鐵路客站的結構健康監(jiān)測與智能運維管理系統(tǒng)，尤其涉及一種應用于鐵路客站站房結構健康監(jiān)測與智能運維平臺。

背景技術：

1、目前，鐵路客站的結構健康監(jiān)測系統(tǒng)多側重于單一數(shù)據(jù)源的監(jiān)控，通常僅關注某些物理參數(shù)(如應變、溫濕度、振動等)或局部區(qū)域的監(jiān)測。

2、專利文獻cn201911124048.2公開了一種適用于高速鐵路的phm應用系統(tǒng)、方法及存儲介質(zhì)，該系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)采集模塊，用于獲取高速鐵路關鍵設備設施的檢測監(jiān)測數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理模塊，用于對設備設施數(shù)據(jù)進行格式預處理、特征層數(shù)據(jù)融合及特征提取處理，得到處理后的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)分析模塊，用于根據(jù)處理后的數(shù)據(jù)對高速鐵路設備設施進行狀態(tài)檢測分析、故障診斷分析、健康評估分析及故障預測分析，得到分析結果；維修結果生成模塊，用于根據(jù)分析結果對高速鐵路設備設施生成故障處置結果和健康管理結果。通過實施本發(fā)明，可以集中發(fā)揮有限的檢測監(jiān)測數(shù)據(jù)資源，實現(xiàn)更為精準的故障預測和健康感知，減少運營過程中故障引起的風險，提升高速鐵路運營安全性和維修效率。

3、專利文獻cn202310431493.3公開了一種軌道交通場站立體化開發(fā)數(shù)字化系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)包括設施層、數(shù)據(jù)層、應用服務層、用戶層、終端；設施層包括網(wǎng)絡資源、計算資源、存儲資源、云部署、物聯(lián)感知；數(shù)據(jù)層分為數(shù)據(jù)資源和數(shù)據(jù)管理，數(shù)據(jù)資源部分包括bim、gis、規(guī)劃設計數(shù)據(jù)、施工數(shù)據(jù)、結構健康監(jiān)測數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)管理部分基于平臺功能需求對數(shù)據(jù)進行采集、清洗、存儲、治理、分析；應用服務層包括基礎模塊、規(guī)劃模塊、設計模塊、施工模塊、運維模塊；用戶層為平臺的使用人員；終端為軌交場站立體化開發(fā)數(shù)字化平臺的輸出終端。

4、這些系統(tǒng)雖然能夠提供基礎的健康數(shù)據(jù)，但在以下方面存在顯著不足：首先，現(xiàn)有技術缺乏對整個客站結構的全面評估，尤其是未能綜合考慮環(huán)境因素、使用負荷和其他外部條件對結構健康的長期影響。其次，大多數(shù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與分析功能分散，未能實現(xiàn)不同類型數(shù)據(jù)(如監(jiān)測數(shù)據(jù)、設計圖紙、施工記錄等)的有效整合，導致信息孤島，難以實現(xiàn)實時監(jiān)控和智能分析。最后，現(xiàn)有系統(tǒng)的故障預警機制多依賴簡單的閾值設定，缺少智能化分析和預測功能，無法及時、準確地識別潛在的結構問題，影響了故障的響應速度與預防效果。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在解決當前技術中的多個關鍵問題。首先，需要實現(xiàn)多源數(shù)據(jù)的集成，包括結構健康數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、客站全生命周期信息(如設計圖紙、施工記錄、運維日志等)，并將這些數(shù)據(jù)與空間信息(通過bim和gis技術)結合，實現(xiàn)對整個鐵路客站的動態(tài)監(jiān)控與全面評估。其次，現(xiàn)有技術中的故障預警機制多依賴于簡單的閾值報警，缺乏智能化的故障診斷和預測能力。本發(fā)明將通過智能診斷和綜合評估方法，提升系統(tǒng)的智能預警能力，確保在復雜情況下能夠及時識別潛在風險。此外，如何將監(jiān)測、設備管理、任務調(diào)度等功能整合在一個統(tǒng)一的平臺中，簡化操作流程、提高工作效率，也是需要解決的技術問題。本發(fā)明還將通過任務管理與委托功能，實現(xiàn)自動安排日常巡檢、定期檢查及專項檢查任務，并能夠生成詳細報告，進一步提高運維效率。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種應用于鐵路客站站房結構健康監(jiān)測與智能運維平臺，包括：

3、鐵路客站信息管家模塊，通過可視化展示和數(shù)據(jù)整合提供全面的客站結構健康監(jiān)測；

4、智能診斷系統(tǒng)，通過在線診斷和綜合評估對應急事件進行統(tǒng)計和預警；

5、事件處理系統(tǒng)，在觸發(fā)閾值事件時，能夠及時推送預警信息給平臺管理員，確保故障得到及時處理；

6、管養(yǎng)系統(tǒng)，負責日常運維任務的管理與委托，自動安排日常巡檢、定期檢查和專項檢查任務，并記錄每項任務的執(zhí)行情況

7、報告系統(tǒng)，定制化生成結構健康狀態(tài)、維護進度等多方面的報告。

8、進一步的，鐵路客站信息管家模塊包括，三維可視化模塊，傳感器數(shù)據(jù)整合模塊和高鐵站信息查看模塊。

9、進一步的，所述三維可視化模塊基于bim+gis技術，搭建客站結構的三維數(shù)字化底座；所述傳感器數(shù)據(jù)整合模塊將各類傳感器采集信息和傳感器硬件信息結合，實現(xiàn)實時監(jiān)控；所述高鐵站信息查看模塊可查看高鐵站全生命周期信息。

10、進一步的，所述傳感器采集信息包括，應變、振動、溫度或濕度等信息；所述傳感器硬件信息包括，傳感器布設位置或構件位置等信息。

11、進一步的，通過在線診斷和綜合評估對事件進行分析和預警具體為：通過在線診斷和綜合評估對事件進行分析和預警具體為：系統(tǒng)首先通過傳感器收集結構或設備的相關數(shù)據(jù)，收集到的數(shù)據(jù)被傳輸?shù)皆诰€智能診斷模塊，進行實時分析，在線診斷過程中，系統(tǒng)會識別并剔除異常數(shù)據(jù)，以確保分析的準確性，異常數(shù)據(jù)不進行預警評估，正常數(shù)據(jù)則根據(jù)是否需要計算評估數(shù)據(jù)分為兩類，一類是需要計算評估的數(shù)據(jù)，會依次進行結構安全評估、構件子單元安全評估和站房整體結構安全評估，最終形成預警事件；另一類是無需計算評估的數(shù)據(jù)，若超過閾值則直接觸發(fā)預警，則形成預警事件；形成的預警事件會推送至大屏進行展示，并推送至管理員，以便及時處理和應對可能出現(xiàn)的安全問題。

12、進一步的，在觸發(fā)閾值事件時，能夠及時推送預警信息給平臺管理員，確保故障得到及時處理具體為，首先將預警事件推送至平臺管理員，管理員收到后發(fā)起分析評估，然后進入現(xiàn)場巡查處理環(huán)節(jié)，判斷是否解決預警，若已解決則預警問題得到解決；若未解決，則進入專家評估環(huán)節(jié)，直至最終解決預警問題。

13、進一步的，所述專家評估環(huán)節(jié)包括現(xiàn)場人員分析研判和專家分析研判兩種方式，通過協(xié)同工作確保事件的準確判斷和處理。

14、進一步的，所述管養(yǎng)系統(tǒng)還包括實時記錄每次任務的執(zhí)行情況并生成任務報告，便于后續(xù)的追蹤和審查，同時根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和結構健康評估結果，優(yōu)化維護任務的安排，確保資源的合理利用。

15、進一步的，所述報告包括管養(yǎng)報告、事件報告、定期報告中的一種或幾種。

16、進一步的，報告中包含圖表、數(shù)據(jù)統(tǒng)計等可視化內(nèi)容，幫助管理人員直觀理解結構健康狀態(tài)。

17、本發(fā)明的有益效果如下：

18、本發(fā)明整合結構健康、環(huán)境、客站全生命周期等多源數(shù)據(jù)，并結合bim和gis技術，實現(xiàn)對鐵路客站的動態(tài)監(jiān)控與全面評估，克服現(xiàn)有技術對客站結構評估不全面的缺陷，為運維提供更科學依據(jù)，能夠顯著提高客站結構健康管理的效率和精確度。通過實時監(jiān)測和智能分析，系統(tǒng)能夠提前識別潛在故障，減少突發(fā)問題的發(fā)生。將監(jiān)測、設備管理、任務調(diào)度等功能集成于一體，簡化操作流程，提高工作效率。管養(yǎng)系統(tǒng)自動安排任務并優(yōu)化計劃，確保維護有序；事件處理系統(tǒng)形成閉環(huán)機制，保障故障及時處理，提升整體運維管理效能。智能診斷和預警機制幫助運維人員及時發(fā)現(xiàn)問題并做出反應，從而延長結構使用壽命，降低維護成本。自動化任務管理和報告生成功能提升了運維效率，使得客站的運維工作更加高效、有序。

技術特征：

1.一種應用于鐵路客站站房結構健康監(jiān)測與智能運維平臺，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的應用于鐵路客站站房結構健康監(jiān)測與智能運維平臺，其特征在于，鐵路客站信息管家模塊包括，三維可視化模塊，傳感器數(shù)據(jù)整合模塊和高鐵站信息查看模塊。

3.根據(jù)權利要求2所述的應用于鐵路客站站房結構健康監(jiān)測與智能運維平臺，其特征在于，所述三維可視化模塊基于bim+gis技術，搭建客站結構的三維數(shù)字化底座；所述傳感器數(shù)據(jù)整合模塊將各類傳感器采集信息和傳感器硬件信息結合，實現(xiàn)實時監(jiān)控；所述高鐵站信息查看模塊可查看高鐵站全生命周期信息。

4.根據(jù)權利要求2所述的應用于鐵路客站站房結構健康監(jiān)測與智能運維平臺，其特征在于，所述傳感器采集信息包括，應變、振動、溫度或濕度等信息；所述傳感器硬件信息包括，傳感器布設位置或構件位置等信息。

5.根據(jù)權利要求1所述的應用于鐵路客站站房結構健康監(jiān)測與智能運維平臺，其特征在于，通過在線診斷和綜合評估對事件進行分析和預警具體為：系統(tǒng)首先通過傳感器收集結構或設備的相關數(shù)據(jù)，收集到的數(shù)據(jù)被傳輸?shù)皆诰€智能診斷模塊，進行實時分析，在線診斷過程中，系統(tǒng)會識別并剔除異常數(shù)據(jù)，以確保分析的準確性，異常數(shù)據(jù)不進行預警評估，正常數(shù)據(jù)則根據(jù)是否需要計算評估數(shù)據(jù)分為兩類，一類是需要計算評估的數(shù)據(jù)，會依次進行結構安全評估、構件子單元安全評估和站房整體結構安全評估，最終形成預警事件；另一類是無需計算評估的數(shù)據(jù)，若超過閾值則直接觸發(fā)預警，則形成預警事件；形成的預警事件會推送至大屏進行展示，并推送至管理員，以便及時處理和應對可能出現(xiàn)的安全問題。

6.根據(jù)權利要求1所述的應用于鐵路客站站房結構健康監(jiān)測與智能運維平臺，其特征在于，在觸發(fā)閾值事件時，能夠及時推送預警信息給平臺管理員，確保故障得到及時處理具體為，首先將預警事件推送至平臺管理員，管理員收到后發(fā)起分析評估，然后進入現(xiàn)場巡查處理環(huán)節(jié)，判斷是否解決預警，若已解決則預警問題得到解決；若未解決，則進入專家評估環(huán)節(jié)，直至最終解決預警問題。

7.根據(jù)權利要求6所述的應用于鐵路客站站房結構健康監(jiān)測與智能運維平臺，其特征在于，所述專家評估環(huán)節(jié)包括現(xiàn)場人員分析研判和專家分析研判兩種方式，通過協(xié)同工作確保事件的準確判斷和處理。

8.根據(jù)權利要求1所述的應用于鐵路客站站房結構健康監(jiān)測與智能運維平臺，其特征在于，所述管養(yǎng)系統(tǒng)還包括實時記錄每次任務的執(zhí)行情況并生成任務報告，便于后續(xù)的追蹤和審查，同時根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和結構健康評估結果，優(yōu)化維護任務的安排，確保資源的合理利用。

9.根據(jù)權利要求1所述的應用于鐵路客站站房結構健康監(jiān)測與智能運維平臺，其特征在于，所述報告包括管養(yǎng)報告、事件報告、定期報告中的一種或幾種。

10.根據(jù)權利要求9所述的應用于鐵路客站站房結構健康監(jiān)測與智能運維平臺，其特征在于，報告中包含圖表、數(shù)據(jù)統(tǒng)計等可視化內(nèi)容，幫助管理人員直觀理解結構健康狀態(tài)。

技術總結
本發(fā)明涉及一種應用于鐵路客站站房結構健康監(jiān)測與智能運維平臺。本發(fā)明構建了包含鐵路客站信息管家模塊、智能診斷系統(tǒng)、事件處理系統(tǒng)、管養(yǎng)系統(tǒng)和報告系統(tǒng)的平臺。鐵路客站信息管家模塊基于BIM和GIS技術實現(xiàn)可視化展示與數(shù)據(jù)整合；智能診斷系統(tǒng)利用大數(shù)據(jù)和機器學習算法進行在線診斷與綜合評估；事件處理系統(tǒng)在觸發(fā)閾值事件時及時推送預警信息并形成閉環(huán)處理；管養(yǎng)系統(tǒng)自動安排運維任務并優(yōu)化維護計劃；報告系統(tǒng)定制化生成多種報告。該平臺實現(xiàn)了多源數(shù)據(jù)集成與動態(tài)評估，提升了故障診斷和預警能力，整合了多種功能，優(yōu)化了運維任務管理與報告生成。經(jīng)實際應用，可提前識別潛在故障，減少突發(fā)問題，延長結構使用壽命，降低維護成本，提高運維效率，使客站運維工作更加高效、有序，有效提升了鐵路客站的安全性和運維管理水平。

技術研發(fā)人員：宋懷金,周俊男,沈磊,劉俊山,鮑華,熊學煒,胡健,彭俊,王勇,李松岳,吳亮
受保護的技術使用者：中鐵第四勘察設計院集團有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/15