淺談綜合管廊監控整體框架系統方案研究

摘要：城市綜合管廊是城市現代化的基礎設施，內部不僅收容了維持道路沿線(xiàn)城市功能的自來(lái)水、煤氣、電力、信息管線(xiàn)，而且自身使用的動(dòng)力、照明、排水等設備繁多，既要考慮綜合管廊的管理成本，又要考慮管理水平和質(zhì)量，建立一套安全可靠、功能齊全、先進(jìn)適用的管廊綜合監控系統。

關(guān)鍵詞:綜合管廊；報警系統；整體框架

1系統背景

隨著(zhù)我國經(jīng)濟建設的高速發(fā)展和城市人口數量的增加，城市規模不斷擴大，許多城市出現建設用地緊張、道路交通擁擠、城市基礎設施不足、環(huán)境污染加劇等問(wèn)題。這些問(wèn)題讓我們把視線(xiàn)轉移到地下空間，城市地下空間如能得到充分、合理的開(kāi)發(fā)利用，其面積可達到城市地面面積的50％，相當于城市增加了一半的可用面積。建設綜合管廊系統能有效緩解城市發(fā)展與我國土地資源緊張的矛盾，對提高土地利用率、擴大城市生存發(fā)展空間具有重要的意義。

2 監控系統組成及設計

以城市道路下部空間綜合利用為核心，圍繞城市市政公用管線(xiàn)布局，對XX市XX區綜合管廊監控報警系統進(jìn)行合理布局和化配置，構筑服務(wù)核心區的綜合管廊系統，推動(dòng)××市XX區的開(kāi)發(fā)建設的進(jìn)程，逐步形成和城市規劃相協(xié)調，使城市道路下部空間得到合理、有效的利用，具有超性、綜合性、合理性、實(shí)用性的先進(jìn)、國內較好的綜合管廊監控與報警系統。

3 系統組成

針對監控與報警系統，本方案涉及該系統的組成、技術(shù)方案、系統建設等方面內容，實(shí)現監控與報警系統的整合，為管廊的安全防范和綜合預警，通過(guò)監控與報警系統的建設，將視頻、環(huán)境信息、報警信號、地理信息等內容進(jìn)行融合，建立統一的資源庫，結合大數據分析，全交換組網(wǎng)、云監控等勢技術(shù)為管廊監控的業(yè)務(wù)進(jìn)行服務(wù)。

3．1分系統組成

管廊監控報警系統由4部分組成：地理信息系統、預警與報警系統、安全防范系統、環(huán)境與設備監控系統。

3．1．1地理信息系統

綜合管廊宜設置地理信息系統，且具有綜合管廊和內部各專(zhuān)業(yè)管線(xiàn)基礎數據管理、圖檔管理、管線(xiàn)拓撲維護、數據離線(xiàn)維護、維修與改造管理、基礎數據共享等功能。能為綜合管廊報警與監控系統實(shí)現統一的管理信息平臺提供人機交互界面。

3．1．2預警與報警系統

針對管廊的干線(xiàn)、支線(xiàn)電力艙室應設置火災自動(dòng)報警系統，需在電力電纜表層設置線(xiàn)型感溫火災探測器，并在艙室頂部設置線(xiàn)型感溫火災探測器及煙感火災探測器。在相應管廊區域設置手動(dòng)火災報警按鈕和火災警報器，在防火門(mén)監控系統中可聯(lián)動(dòng)關(guān)閉/打開(kāi)防火門(mén)，消防聯(lián)動(dòng)控制器應能聯(lián)動(dòng)關(guān)閉火分區及相鄰分區通風(fēng)設備，啟動(dòng)自動(dòng)滅火系統等。天然氣管艙單獨設計，采用獨立的監控系統及天然氣管道艙設置可燃氣探測報警系統，可實(shí)時(shí)監測及聯(lián)動(dòng)預警預案等(其濃度不超過(guò)爆炸下限值的20%)。比如達到設定值時(shí)，可聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)天然氣艙事故段分區及其相鄰分區的事故通風(fēng)設備。

3．1.3安全防范系統

安全防范監控系統是監控系統的核心，監控部署應周密得當，確保管廊的安全防范能力，確保安全防范監控系統的運行。因此，要做好對安防防范的監控，具體需求如下。綜合管廊內設備集中安裝地點(diǎn)、人員出入口、防火門(mén)、變配電間和監控中心等場(chǎng)所應設置攝像機，防護等級不低于IP65等級別；部分防火分區的艙室，攝像機設置間距應<lOOm；在人員出入口、通風(fēng)口設置入侵報警探測裝置和聲光報警器；管廊內設置離線(xiàn)式電子巡查管理系統。

3．1．4 環(huán)境與設備監控

對綜合管廊內部環(huán)境參數進(jìn)行監測與報警，環(huán)境參數監測需包括溫濕度、水位、氧氣、硫化氫、氨氣等成分及其含量，設定相應閥值，須符合國家現行標準規定。對管廊內通風(fēng)設

備、排水泵、電氣設備等進(jìn)行狀態(tài)監測和控制，手段靈活，可就地進(jìn)行自動(dòng)和手動(dòng)以及遠程控制。對其他管線(xiàn)檢測設備也可實(shí)現通信接口的配合，及接人綜合管廊監控與報警系統管理平臺。環(huán)境參數監測內容如下所示。

3．2統一監控管理平臺

對各子系統配置統一管理平臺，集成監控與報警系統的各個(gè)組成部分，具有綜合數據通信、信息采集和綜合處理能力?？梢詫?shí)現各管線(xiàn)監控系統的聯(lián)通和各管線(xiàn)單位監控平臺的聯(lián)通，以及考慮城市市政基礎設備地理信息系統聯(lián)通等。

3．3監控系統整體構架

根據管廊部門(mén)的組織架構，監控與報警系統為分層架構，主要由基礎設施建設、數據融合建設、應用管理建設、業(yè)務(wù)部門(mén)建設、大數據及云平臺監控系統等構成，配合傳輸網(wǎng)絡(luò )組成一個(gè)完整的多級聯(lián)網(wǎng)系統。

基礎設施建設作為整個(gè)綜合監控系統的一線(xiàn)，負責對視頻圖像及報警等數據進(jìn)行采集、編碼、傳輸等，是整個(gè)系統的基石，并且良好的硬件基礎設施，是保障系統可靠穩定運行的提。

數據融合建設是將視頻、監測數據、報警信號、設備信息、地理信息等進(jìn)行結構化融合，將共性資源進(jìn)行關(guān)聯(lián)，按照特定的條件組合，構建整體數據庫，為上層應用服務(wù)。應用管理建設，包括視頻監控、GIS應用、智能分析、統計分析、巡查值班、報警聯(lián)動(dòng)等，并充分結合管廊的實(shí)際需求，模塊化細分，實(shí)現了切實(shí)的管廊監控及應用。

業(yè)務(wù)劃分建設，包括了視頻監控部分、地理信息部分、預警報警、環(huán)境監控4類(lèi)業(yè)務(wù)體系，結合不同的側重和部門(mén)劃分，具有不同的治理特點(diǎn)和監管手段，系統按照業(yè)務(wù)劃分，體現了管廊監控協(xié)同和精細化管理。在監控中心體現一機多屏的多維化展示方式。

大數據及云平臺建設。結合大數據決策及云平臺，實(shí)現對整個(gè)系統的資源整合共享和應用，實(shí)現了系統的整體交互和管理，構成管廊監控的完整體系建設，享受云管理帶來(lái)的便易

性和可靠性。管廊信息標準化規范體系和安全保障體系，又從另外的角度來(lái)保障系統的規范化和安全管理。管廊信息運維管理體系，保障系統的可靠運行，包括了網(wǎng)絡(luò )系統監測、端視頻診斷、監測和環(huán)境設備診斷、錄像文件監管等運維保障手段。

4 安科瑞綜合管廊產(chǎn)品介紹

針對以上綜合管廊監控系統中預警與報警系統需求，安科瑞有對應監控設備及解決方案。介紹入下：

電氣火災監控系統（管廊地下部分）產(chǎn)品選型

Acrel-6000電氣火災監控系統由Acrel-6000系列監控設備、ARCM200BL、ARCM200L系列監控探測器和配套附件組成。系統各設備之間均采用RS485總線(xiàn)進(jìn)行連接，施工布線(xiàn)簡(jiǎn)單方便。

Acrel-6000/B1電氣火災監控設備簡(jiǎn)介

 電氣火災監控系統組網(wǎng)

注：地下管廊使用的動(dòng)力箱/柜符合管廊相關(guān)標準，防護等級達IP65

防火門(mén)監控系統（管廊地下部分）產(chǎn)品選型

   AFRD100/B防火門(mén)監控器能夠通過(guò)二總線(xiàn)與多個(gè)防火門(mén)監控模塊相連，構成集散式防火門(mén)監控系統。監控器能實(shí)時(shí)接收處理各路監控設備發(fā)送的斷路、短路、故障信號，同時(shí)在液晶屏幕上顯示，當斷路、短路及通訊故障發(fā)生時(shí)，監控器能發(fā)出聲光故障信號，在屏幕上顯示故障位置及故障類(lèi)型，并具有數據存儲、查詢(xún)和報警信號控制輸出等功能，還具備對監控模塊的遠程復位功能。

AFRD100/B防火門(mén)監控器簡(jiǎn)介
 

防火門(mén)監控系統組網(wǎng)

針對排水設備、通風(fēng)設備等監測設備的運行狀態(tài)，可以配套使用安科瑞消防設備電源監控系統及傳感器。

安科瑞消防設備電源監控系統及傳感器選型如下：

消防電源監控系統主要實(shí)現的監控功能：

1. 監控器通過(guò)接收多臺傳感器的電壓、電流信息和開(kāi)關(guān)狀態(tài)信息，以此實(shí)現對消防設備電源工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監視；

2. 當被監測回路報警時(shí)，可控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護電路或其他設備，當故障消除后，控制輸出繼電器釋放；

3. 系統故障報警：程序不能正常運行時(shí)，監控設備發(fā)出聲光報警信號，同時(shí)面板上的“系統”故障指示燈亮；

4. 當發(fā)生過(guò)壓、欠壓、錯相、過(guò)流故障報警或通訊、電源故障時(shí)，系統將故障報警部位、故障信息、故障報警時(shí)間等信息存儲在數據庫中，當故障報警解除、排除故障時(shí)，同樣予以記錄。

消防電源監控系統組網(wǎng)

5結語(yǔ)

本系統采用先進(jìn)的視頻監控技術(shù)、報警融合聯(lián)動(dòng)技術(shù)、組網(wǎng)管理技術(shù)、平臺系統技術(shù)等構建一套完善的管廊綜合監控系統，將市政、電力、通訊、燃氣、給排水等各種管線(xiàn)集于一體，設有專(zhuān)門(mén)的檢修口、吊裝口和監測系統，實(shí)現了統一規劃、統一設計、統一建設和管理。

【參考文獻】

[1] 陳建昌 綜合管廊監控系統方案研究與設計

[2]  安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊. 2019.11版