6月15日,第五屆“地理信息開發(fā)者大會”(World Geospatial Developers Conference,WGDC)在北京國家會議中心隆重開幕。大會由空間信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務(wù)平臺泰伯主辦,秉承不斷引領(lǐng)和促進(jìn)空間信息技術(shù)創(chuàng)新與變革的宗旨,WGDC已走過五個年頭,如今成為全球最具前瞻性的跨界創(chuàng)新風(fēng)向標(biāo)。
在智慧城市高峰論壇上,長沙市海圖科技有限公司策劃部經(jīng)理侯佳作了“室內(nèi)定位技術(shù)在地下管廊中的應(yīng)用”為主題的精彩演講,以下是演講實錄(尚未經(jīng)本人核實)。
侯佳:各位尊敬的嘉賓、開發(fā)者們,上午好!今天我給大家分享的主題是室內(nèi)定位技術(shù)在地下管廊中的應(yīng)用。應(yīng)該來講這個方面是屬于我們智慧城市具體行業(yè)應(yīng)用當(dāng)中的一個方面。我演講主題分成四個部分,首先我們看一下地下管廊的建設(shè)以及信息化的一個情況;第二個我介紹一下我們高精度室內(nèi)定位的技術(shù);第三個方面前面兩者的結(jié)合介紹一下地下管廊與我們室內(nèi)定位結(jié)束是如何結(jié)合應(yīng)用的;第四個介紹一下我們公司的簡要情況。
既然講到地下管廊,地下管廊不是說的地下管線,而是地下綜合管廊,它的基本概念實際上是地下公共的空間隧道,就是將我們電力、通信、燃?xì)?、供熱、排水的工程管線集中在一起綜合利用管廊的空間。當(dāng)然管廊還包括檢修口、吊裝口、監(jiān)測系統(tǒng)等等,應(yīng)該來講它是整個城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施和生命線。中國在地下管廊的發(fā)展上面,我個人認(rèn)為還是稍微有點比較晚的,應(yīng)該說國外的地下管廊的建設(shè)是屬于比中國早一些來實現(xiàn)的。
接下來講一下地下管廊這幾年的發(fā)展?fàn)顩r,實際上這幾年特別是2015年到2016年,是我們國家重點發(fā)展地下管廊的開始。2015年在住建部和財政部的支持之下,已經(jīng)有10個這樣的試點城市地下管廊綜合試點城市,包括我們湖南長沙就是其中的一個試點城市。截止到2016年,李克強總理在政府工作報告當(dāng)中提出15個城市將進(jìn)入試點。應(yīng)該來講這幾年都會成為我們地下管廊在國內(nèi)的一個發(fā)展的開端。
接下來講一下跟我們信息化相關(guān)的東西,地下管廊的信息實際上現(xiàn)在發(fā)展也剛剛開始,它主要有三種形式。第一,做到地下管廊的三維可視化;前面幾位專家都講到了真三維,其實地下管廊的三維倒不是像前面講到的,一定那么的真實那么的精細(xì),地下管廊三維主要是以二維數(shù)據(jù)為主自動生成三維的模擬,可能不需要那么精細(xì),自動生成就可以了;包括三維空間廊道、三維管網(wǎng)信息。第二,地下管廊資源如何管理;管廊建設(shè)以后鋪設(shè)部分管線還有部分余量怎么合理的安排,這是我們需要關(guān)注的。第三,包括地下管廊的運營;管廊建成以后需要進(jìn)行運營,需要把管廊的空間租賃給各個管網(wǎng)建設(shè)單位利用這個空間?,F(xiàn)在的信息化發(fā)展主要是這三個方面。
我今天帶來跟這三個方面稍有不同,應(yīng)該來說我認(rèn)為是我們思考管廊信息化發(fā)展的新點子,是什么?
管廊、巡檢的人員安全問題;地下管廊一旦建成以后,地下形成很大的一個地下空間,人員在地下;如果我們對他安全沒有辦法進(jìn)行保障的話,就成為了很大的隱患。我們從這三個方面進(jìn)行入手。第一個地下巡檢人員的定位,地下是一個很大的空間,巡檢人員如何有效找到他需要到達(dá)的地方,所以地下導(dǎo)航非常重要。第二方面,地下人員與地上人員之間要實現(xiàn)的通信。第三個方面,他們實時巡檢的過程最好能夠通過視頻記錄下來上傳給管理端,管理控制中心的人對它進(jìn)行實時的監(jiān)管或者是人員安全的保證。
總體來講一句,我們要依托室內(nèi)定位的技術(shù)實現(xiàn)管廊巡檢的一個安全保障,這是我們做地下管廊巡檢安全的綜合目標(biāo)。
剛才講到我們一個新點子離不開的第二點,就是我們高精度的室內(nèi)定位技術(shù)。實際上室內(nèi)定位這幾年蓬勃發(fā)展,包括WIFI定位、藍(lán)牙定位、RFID的定位。我介紹基于UWB超寬帶無線電的技術(shù)。這個技術(shù)精度特別高,它的應(yīng)用場景不是地上,而是室內(nèi)空間的定位。舉例子,包括醫(yī)院人員信息、監(jiān)獄人員信息、消防火災(zāi)、大型展覽等等都是應(yīng)用場景。這是UWB定位系統(tǒng)的構(gòu)成,最大特點就是精度很高達(dá)到了15到30厘米的這樣一個精度,是屬于精度非常高的室內(nèi)定位技術(shù)。頻段是3.1赫茲到10.6赫茲,用極低的功率保證高精度抗干擾的模式。
有幾種模式,第一種模式相當(dāng)于我們做移動端,把這個系統(tǒng)做到移動端上,移動端本身能夠?qū)崿F(xiàn)室內(nèi)的這樣一個導(dǎo)航。第二個方面就是我們管理端對手持移動端人員的位置監(jiān)控。第三種模式是前面兩種模式的結(jié)合。我們今天講到要做的地下管廊的應(yīng)用實際上也就是要把這兩種的方法進(jìn)行結(jié)合應(yīng)用。
既然講到這個系統(tǒng),那么了解一下它的定位就是關(guān)于巡檢人員的安全。這個系統(tǒng)分三部分,第一,巡檢任務(wù)如何安全開展,是這個系統(tǒng)所需要第一個定位。第二個,如果一旦地下巡檢人員發(fā)生一些安全事故如何進(jìn)行救援快速響應(yīng)。第三個,方向;方向包括巡檢過程當(dāng)中管理人員實際上對于巡檢過程進(jìn)行實時跟蹤和定位跟實時監(jiān)控。
我認(rèn)為要完成系統(tǒng)的定位我覺得三個要素是必不可少的。首先,你必須有三維的管廊的模型才是做管廊巡檢的前提,沒有三維管廊模型無法實現(xiàn)所有其他的功能。第二個,就是UWB的人員定位系統(tǒng)解決人員位置的問題,有這樣一個技術(shù)是我們保證做管廊巡檢安全的保障。第三個,網(wǎng)絡(luò)通信;地下不像地上,地下導(dǎo)航是很封閉的空間,它的網(wǎng)絡(luò)通信怎么保證?第二步已經(jīng)實現(xiàn)了,基于UWB的實時定位技術(shù),實際上就是以太網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)。所以說基于人員位置功能實際上也就實現(xiàn)了我們網(wǎng)絡(luò)通信的功能,這是一脈相承的,兩者都同時滿足了這樣一個要求。
我們?nèi)绻O(shè)計地下管廊巡檢安全,我認(rèn)為有三方面來談:第一個,管廊的管理者希望做到的事情是什么?首先,是管廊三維的模型,對管廊有一個基本管理。第二,人員在管廊中他的位置在哪里。第三點,人員在地面上他的地位也很關(guān)鍵,因為就算我知道相對的位置,它屬于沒有跟地上結(jié)合起來一旦發(fā)生事故如何從地上派救援力量很快速到達(dá)地下管廊升降位置上,快速進(jìn)行救援這個也很重要。地上位置跟地下位置結(jié)合是關(guān)鍵。第四個人員如果一旦發(fā)生了安全事故他需要進(jìn)行報警,很快把他的位置向管理中心報送。第四,管廊巡檢視頻動態(tài)傳到管理端;讓管理人員了解地下的實時狀態(tài)。從移動端來講我們巡檢人員來講角度也是需要四方面功能:第一個管廊中的通信跟地下人員之間的通信。第二方面,管廊巡檢線路的規(guī)劃,要知道今天我巡檢哪個線路。第三方面,管廊已經(jīng)巡檢走過哪些區(qū)域軌跡保留下來。管廊中的位置我可能要進(jìn)行一個導(dǎo)航。
我這里有一些截圖說明了我剛剛說的這些功能:第一個,關(guān)于管廊三維的模擬。大家可以看到這個圖是我們通過二維數(shù)據(jù)直接生成三維的模型,它可能不是那么精細(xì),基本上也可以把三維的管廊的信息進(jìn)行一個可視化的表達(dá)。這是另外一種,這是跟管廊隧道以及跟地鐵隧道結(jié)合是什么情況的模擬。這是通道的模擬。這是三維管廊三維模擬這是一個基礎(chǔ)。
第二個講定位。在地下定位大家好理解,把三維管廊發(fā)現(xiàn)的危險位置標(biāo)出來即可,大概在什么位置,以及發(fā)生了什么情況。第二個地面上的位置,你必須告訴他在哪條路上什么位置上,方便救援人員把救援車輛以及人員派到相應(yīng)位置在地面上進(jìn)行接應(yīng)。然后關(guān)于視頻,視頻信息兩個方面,第一個方面可以通過我們在地下管廊中間安裝攝象頭進(jìn)行固定位置視頻數(shù)據(jù)的采集。第二位置可以把攝象頭放置巡檢人員安全帽上,以他們視角看到第一信息實時上傳。管廊內(nèi)的移動通信,滿足打電話的需求,基于UWB的室內(nèi)定位技術(shù)打電話的技術(shù)自然而然的滿足。包括路徑以及軌跡這樣展示比較直觀了。
最后進(jìn)行地下導(dǎo)航。就地下導(dǎo)航我舉個例子,他要巡檢排水的編號PS04192988管點,對于地下巡檢人員來講地下管廊像迷宮一樣,怎么找到這個位置是個問題。所以地下導(dǎo)航在以后應(yīng)用當(dāng)中越來越重要,實時位置的信息,如何指導(dǎo)你到達(dá)指定的位置這個非常關(guān)鍵。
最后介紹一下我們公司我們是湖南長沙的一家公司——長沙市海圖科技有限公司,是四維圖新的成員企業(yè),希望大家多多關(guān)注我們公司,多多支持公司的發(fā)展,謝謝。
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