近年来,随着“智慧城市”建设规模的不断扩大和深入,传统的地下综合管廊在信息处理、运行维护和应急防灾中治理效率低下的问题逐渐显露出来。智慧管廊利用5G(第五代移动通信)、物联网、大数据、人工智能等新兴技术,实现了信息化、自动化、智能化的管理方式,提高了地下管廊的综合治理能力和运行效率。实时监测与异常预警系统是智慧管廊项目的子系统,利用SSM(SpringMVC、Spring、Mybatis)框架,基于Drools规则引擎和递归主成分分析(R-PCA)算法,设计实现了实时监测模块,结合Activiti流程引擎和Drools规则引擎,设计实现了异常预警模块。实时监测与异常预警系统作为智慧管廊的“眼睛和大脑”,能够实现对地下管廊环境的自动监控和隐患事故预警。主要工作如下:1)设计实现了实时监测模块,该模块提供两种优势互补的实时监测模式:标准化监测基于Drools规则引擎,通过在系统运行时,动态部署简单高效、灵活易拓展、支持复杂决策的实时监测规则,对设备上传的实时数据执行规则模式匹配,感知智慧管廊环境与设备异常,在提升系统灵活性、扩展性的同时,有效地节省了规则匹配时间,提高了实时监测效率。这种方式需要配置规则,无约束条件。自动化监测基于R-PCA算法,系统利用PCA(主成分分析)变换,计算多维数据的SPE(均方预测误差)分数,自动生成随时间变化的动态阈值,并通过递归方式迭代检测参数,然后执行数据异常检测,在降低系统复杂度和运营成本的同时,具有较高的异常检测精度。这种方式无需配置规则,但是要求多维数据间存在空间相关性。2)设计实现了异常预警模块。针对智慧管廊应用场景下多个维度的异常特征,调用Drools规则引擎,系统评估隐患事故风险,并结合Activiti流程引擎,生成灵活的异常预警策略,合理调度消息通知插件、远程控制设备和系统自动操作。