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關(guān)于城市地下綜合管廊管理系統(tǒng)的探討分析

更新時(shí)間：2020-09-27點(diǎn)擊次數(shù)：500

                                                                               霍麗麗

                                                       安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

 

摘要：隨著社會(huì)不斷向前發(fā)展，人們越來越重視城市中的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。在城市中，供電、供熱、給排水和通訊等設(shè)施完善情況與人們的生活質(zhì)量息息相關(guān)，而這些設(shè)施通常需要在地下敷設(shè)大量的纜線和管道，為了將這些管道進(jìn)行合理布置，避免道路反復(fù)開挖，地下綜合管廊就應(yīng)運(yùn)而生。地下綜合管廊已成為現(xiàn)代化城市規(guī)劃建設(shè)中*的一部分。 文章就城市地下管廊的智能化管理和施工進(jìn)行分析和研究，對相關(guān)專業(yè)人員給予了一定的幫助。

關(guān)鍵詞：城市；地下綜合管廊；電氣火災(zāi)監(jiān)控；分析

 

        隨著社會(huì)城市化進(jìn)程的加快，越來越多的人選擇在城市生活，城市人口數(shù)量也在快速增長，城市規(guī)模也在一天天擴(kuò)大。隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大，供電、供熱、給排水和通訊等生產(chǎn)生活配套設(shè)施也在不斷地?cái)U(kuò)張，而很多城市在以前設(shè)計(jì)時(shí)，因地下空間不夠，敷設(shè)管網(wǎng)時(shí)只能 再次開挖，不僅影響市容，也對人們的生活造成了很大的影響。地下綜合管廊就是為解決這一問題而出現(xiàn)的。地下綜合管廊是城市地下空間建設(shè)的一部分，其應(yīng)當(dāng)是城市供電、供熱、燃?xì)狻⒔o排水、通訊等地下管網(wǎng)的一個(gè)綜合性的通道，并對其進(jìn)行智能化管理，隨時(shí)提 供管網(wǎng)運(yùn)行情況資料，提前發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)存在的問題，方便 人員維修，具有必要的安全防護(hù)措施。

 

1城市地下綜合管廊實(shí)施的布局 

        按照收容管線的不一樣，地下綜合管廊分為干線、纜線、支線這三種綜合管廊。在綜合管廊中，纜線管廊一般用于容納電力電纜和通信電纜，埋深比較淺，而且斷面尺寸比較小。一般支線管廊不僅可以容納城市電力、通信管線，還能夠容納自來水和燃?xì)。而干線綜合管廊還具備容納雨水和污水等功能。纜線管廊或支線管廊一 般埋設(shè)在人行道或綠化帶下方，干線綜合管廊應(yīng)埋在道路下方。

 

2地下綜合管廊智能化管理系統(tǒng) 

        地下綜合管廊須設(shè)置一個(gè)管理中心，其作用為接受管廊內(nèi)各種監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)及管網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，時(shí)刻監(jiān)督其運(yùn)行情況，并可在管理中心對管廊內(nèi)調(diào)控設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。監(jiān)控大廳兼做消防控制中心和監(jiān)控設(shè)備管理中心，依托GIS、GPS、BIM技術(shù)、三維展示技術(shù)、虛擬顯示技術(shù)以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為智慧管廊的運(yùn)行商提供應(yīng)用服務(wù)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境及設(shè)備監(jiān)控、安全防范管理、運(yùn)行維護(hù)管理以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及效能分析。安裝內(nèi)容：裝修工程、機(jī)房配電、防雷接地、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)、UPS系統(tǒng)、綜合布線、大屏安裝、系統(tǒng)安裝、 消防等工程。

2.1  綜合管廊運(yùn)維信息平臺(tái)構(gòu)架 

        地下綜合管廊既要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，又要實(shí)現(xiàn)對供電、消防、照明、通風(fēng)、排水等系統(tǒng)的集中管理。本平臺(tái)采用分層設(shè)計(jì)、統(tǒng)一架構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議、協(xié)同管理的整體技術(shù)構(gòu)架，包括感知層、接入層、傳輸層、數(shù)據(jù)層、展示層。 

        （1）感知層：通過傳感器、攝像頭采集整個(gè)管廊 氣體；通過溫濕度、水位、電力、通信數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對整個(gè)管廊運(yùn)行狀態(tài)的感知；通過風(fēng)機(jī)、水泵、配電、照明、消防實(shí)現(xiàn)整個(gè)管廊的安全運(yùn)行。 

        （2）接入層：提供統(tǒng)一的設(shè)備接入服務(wù)，提供多種通信終端產(chǎn)品及接入方案，采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集及控制接口模型，支持各種工業(yè)通信協(xié)議，可輕松實(shí)現(xiàn)在各類環(huán)境中傳感器、通風(fēng)設(shè)備、配電設(shè)備、燃?xì)庠O(shè)備以及排水設(shè)備的快速接入。 

        （3）傳輸層：采用有線及無線通信網(wǎng)絡(luò)，分布式消息中間，實(shí)現(xiàn)安全可靠的雙向數(shù)據(jù)交互，確保各類感知數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集以及遠(yuǎn)程控制命令實(shí)時(shí)到達(dá)和執(zhí)行，無縫連接大數(shù)據(jù)服務(wù)中心。 

        （4）數(shù)據(jù)層：由消息中間件、數(shù)據(jù)緩存服務(wù)、數(shù) 據(jù)分析服務(wù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流服務(wù)、NoSQL 數(shù)據(jù)庫平臺(tái)，依托*的數(shù)據(jù)庫集群技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)以及大數(shù)據(jù)處理 技術(shù)，構(gòu)建智慧管廊大數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。提供從終端到頭端，從設(shè)備到業(yè)務(wù)，從數(shù)據(jù)到運(yùn)營決策的全業(yè)務(wù)、全數(shù)據(jù)、全覆蓋的整體解決方案。從而打造以統(tǒng)一管理為基礎(chǔ)，以業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)為中心，以提高用戶滿意度和粘度為落腳點(diǎn)的全新解決方案。 

        （5）展示層：依托GIS、GPS、BIM 技術(shù)、三維展示技術(shù)、虛擬顯示技術(shù)以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為智慧管廊的運(yùn)行商提供應(yīng)用服務(wù)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境及設(shè)備監(jiān)控、 安全防范管理、運(yùn)行維護(hù)管理以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及效能分析。 管廊的智能化系統(tǒng)，通過GIS空間的可視化平臺(tái)，可以直觀地管理地下綜合管廊，這個(gè)系統(tǒng)可以提高工作人員的工作效率和全體員工的工作質(zhì)量，在有限的時(shí)間內(nèi)將工作完成得更好。 

2.2 各子系統(tǒng)功能 

        （1）安全管理子系統(tǒng)。系統(tǒng)穩(wěn)定、安全運(yùn)行的前提是安全管理子系統(tǒng)，安全管理系統(tǒng)控制著每個(gè)工作人員的權(quán)限，確保每一個(gè)操作均為的人員做出，防止非工作人員進(jìn)入管廊。除此之外，其還可以根據(jù)設(shè)定程序，對管廊內(nèi)部情況進(jìn)行監(jiān)管，出現(xiàn)異常時(shí)能及時(shí)發(fā)出警報(bào)。

        （2）數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)。數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)一般來說是 通過將數(shù)據(jù)及其結(jié)構(gòu)給予定義，或者是進(jìn)行選擇，還可 以得出數(shù)據(jù)初始表，便于工作人員開展其他方面的工作。 

        （3）數(shù)據(jù)維護(hù)子系統(tǒng)。數(shù)據(jù)維護(hù)子系統(tǒng)并不是單一的個(gè)體，而是由很多方面共同組成。除此之外，圖形的數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)間都需要很好地轉(zhuǎn)換，以此方便工作人員對系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，使得數(shù)據(jù)得到更好的維護(hù)。 

2.3 設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng) 

        監(jiān)控設(shè)備在城市地下綜合管廊中發(fā)揮著重要作用， 監(jiān)控設(shè)備是其重要的一部分，大致由區(qū)域控制器和環(huán)境傳感器這兩個(gè)方面組成。只有在光纖網(wǎng)的運(yùn)輸和傳送下，設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)才可以展開工作。在管廊管理系統(tǒng)中， ACU箱和環(huán)境監(jiān)控傳感器結(jié)合起來，通過光纖網(wǎng)絡(luò)將所需要的數(shù)據(jù)傳遞到監(jiān)控中心，再由監(jiān)控中心將所接收到的信息進(jìn)行處理，并按設(shè)定程序發(fā)布正確的指令。

2.4 安防監(jiān)控系統(tǒng) 

        安防監(jiān)控系統(tǒng)在城市地下綜合管廊中起著非常重要的作用，而安防監(jiān)控系統(tǒng)主要可以分為以下方面。 

        （1）構(gòu)建入侵監(jiān)測系統(tǒng)。城市在建設(shè)城市綜合管廊智能化系統(tǒng)的過程中，相關(guān)人員需要對區(qū)域開展布防工作。通常布防工作是在控制平臺(tái)上進(jìn)行的，如果整個(gè)系統(tǒng)的安全系統(tǒng)出現(xiàn)了問題，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出警告，提醒工作人員系統(tǒng)的安全受到了威脅，工作人員在聽到警 報(bào)后可通過監(jiān)控錄像了解是哪方面出現(xiàn)了問題，采用合適的方法及時(shí)解決問題。 

        （2）建立或健全視頻監(jiān)控系統(tǒng)。在全網(wǎng)絡(luò)都覆蓋 的基礎(chǔ)上實(shí)行數(shù)字化的組網(wǎng)方式，這對城市地下綜合管 廊視頻監(jiān)控系統(tǒng)起到非常重要的作用。在選擇監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備時(shí)，相關(guān)人員選擇清晰度較高的攝像頭，因?yàn)閿z像頭是很重要的一個(gè)連接點(diǎn)，相關(guān)人員可通過光 纖網(wǎng)查找到自己所需要的數(shù)據(jù)。 

        （3）建立或健全門禁監(jiān)控系統(tǒng)。建立或健全門禁監(jiān)控系統(tǒng)有利于相關(guān)人員對火災(zāi)事故發(fā)生時(shí)采取合理又有效的方法解決，除此之外，還可以對建筑物或構(gòu)筑物的主次入口進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，以此來確保管線的安全，避免被人為破壞，避免很多不必要的麻煩，保證系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。

2.5 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng) 

        火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的建立，對光纖和光纜等設(shè)備都有非常好的作用，在一定程度上可以降低火災(zāi)的發(fā)生概率。當(dāng)煙感探測器感應(yīng)到煙的數(shù)值超過了安全范圍時(shí)，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)則會(huì)報(bào)警告知工作人員，以此來達(dá)到預(yù)防火災(zāi)發(fā)生的目的，這不僅保護(hù)了管線的安全，避免了后期一系列的維修工作，而且還在一定程度上保護(hù)了人們的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全。地下管廊智能化運(yùn)營可以對地下管網(wǎng)實(shí)行有效的管理和監(jiān)控，而且還可以促進(jìn)城市的基礎(chǔ)化建設(shè)，使城市向更好的方向發(fā)展，加速城市化進(jìn)程。 

2.6 地下綜合管廊智能化管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) 

        （1）三維可視化技術(shù)：智慧地下綜合管廊采用三維可視化技術(shù)，將綜合管廊中的環(huán)境、電力、消防、監(jiān)控、環(huán)境等各個(gè)系統(tǒng)、各種類型的數(shù)據(jù)融合，并通過三維場 景實(shí)現(xiàn)對整個(gè)管廊運(yùn)行事態(tài)的直觀掌控。 

        （2）GIS技術(shù)：將GIS技術(shù)廣泛應(yīng)用于前期規(guī)劃、景觀設(shè)計(jì)、建構(gòu)筑物信息查詢、施工開挖計(jì)算、管線查詢、管道壓力流量分析、報(bào)警監(jiān)控、爆管預(yù)測等領(lǐng)域， 對管廊后期運(yùn)營有非常大的幫助。使用該技術(shù)可針對客戶需求進(jìn)行 GIS 產(chǎn)品定制開發(fā)，并進(jìn)行自媒體終端及APP開發(fā)。 

        （3）大數(shù)據(jù)技術(shù)：采用大數(shù)據(jù)技術(shù)，對實(shí)時(shí)采集的海量、多源、異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取、過濾、標(biāo)準(zhǔn)化、儲(chǔ)存、智能分析與態(tài)勢研判，為地下綜合管廊的穩(wěn)定運(yùn)營、應(yīng)急決策提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

 

3 安科瑞電氣火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)及消防電源監(jiān)控系統(tǒng)方案

3.1 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)（管廊地下部分）

產(chǎn)品選型

注：地下管廊使用的動(dòng)力箱/柜符合管廊相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，防護(hù)等級達(dá)IP65
3.2 消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)（管廊地下部分）

產(chǎn)品選型

     

4 結(jié)束語 

        綜上所述，在建筑工程項(xiàng)目中，地上建筑工程固然重要，給人們提供了生活、工作、休閑、學(xué)習(xí)等活動(dòng)空間，但是處于地下的城市綜合管廊的設(shè)計(jì)與管理也同樣重要，工程人員也務(wù)必對其重視，質(zhì)量合格以及合理設(shè)計(jì)的管廊都對人們的日常生活有著非常重要的影響。

 

參考文獻(xiàn)：

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[2] 班笑.軟土地區(qū)整體預(yù)制綜合管廊施工方法探討與分析 [J]. 江蘇建筑,2019(2)：62-66. 

[3] 丁志文. 城市地下綜合管廊管理系統(tǒng)及施工技術(shù)分析

[4] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊. 2020.6版

作者簡介：霍麗麗，女，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)榫C合管廊監(jiān)控及運(yùn)維方向