任運(yùn)業(yè)

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

引言

綜合管廊是將電力、供水、通信以及燃?xì)獾裙芫€集中為一體的市政公用隧道，設(shè)置了專門的檢修口和吊裝口，并且統(tǒng)一進(jìn)行建設(shè)規(guī)劃和管理。通過綜合管廊的建設(shè)，可以有效對地下空間進(jìn)行充分的利用，能夠有效促進(jìn)城市高效、穩(wěn)定的運(yùn)營。因此本文主要探討了城市綜合管廊監(jiān)控及安防關(guān)鍵技術(shù)，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作者提供借鑒。

隨著我國城市的不斷發(fā)展，促進(jìn)了綜合管廊的積極建設(shè)，并取得了良好效果。但是在城市綜合管廊建設(shè)過程中，還存在一些問題，不利于綜合管廊運(yùn)營的效果。對此還應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)控及安防關(guān)鍵技術(shù)的有效運(yùn)用，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和解決各類問題，保證綜合管廊安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，同時(shí)也可以保證工作人員的生命安全。

一、城市綜合管廊發(fā)展現(xiàn)狀分析

城市綜合管廊的建設(shè)可以解決一系列開發(fā)問題，包括架空線網(wǎng)密集、反復(fù)開發(fā)以及管線事故頻發(fā)等，而且經(jīng)過近年來的不斷發(fā)展，城市綜合管廊建設(shè)越來越完善，對我國城市的發(fā)展產(chǎn)生了重要的促進(jìn)作用。但是從整體上來看，我國綜合管廊建設(shè)還存在經(jīng)驗(yàn)不足的情況，如前期設(shè)計(jì)、中期施工以及后期運(yùn)行等各個(gè)階段都存在試驗(yàn)性質(zhì)，因此投入運(yùn)行以后，為了保證綜合管廊安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，綜合管廊運(yùn)營部門以后需要開展quan方位、精密的監(jiān)控，提升綜合管廊的安全以及穩(wěn)定指數(shù)。所以還應(yīng)加強(qiáng)城市綜合管廊監(jiān)控及安防關(guān)鍵技術(shù)的有效運(yùn)用。

城市綜合管廊監(jiān)控及安防技術(shù)主要通過收集、儲(chǔ)存以及分析各類監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，能夠判斷綜合管廊內(nèi)部運(yùn)行情況。監(jiān)控及安防技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多樣化功能，包括管廊語音通信、火災(zāi)報(bào)警、視頻監(jiān)控等等，能夠?qū)崿F(xiàn)對綜合管廊智能化監(jiān)控，促進(jìn)綜合管廊的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

二、綜合管廊監(jiān)控及安防關(guān)鍵技術(shù)和主要內(nèi)容

1.關(guān)鍵技術(shù)

城市綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)主要由三個(gè)模塊組成，即管廊前端設(shè)備、通信網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控指揮。其中管廊前端設(shè)備是指負(fù)責(zé)收集和控制前端現(xiàn)場數(shù)據(jù)的檢測、控制及報(bào)警裝置。通信網(wǎng)絡(luò)模塊主要是指能夠?qū)崿F(xiàn)管廊前端設(shè)備與通信系統(tǒng)交流功能模塊，其主要構(gòu)成為光纖通信網(wǎng)。監(jiān)控指揮模塊主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)任務(wù)的分配以及統(tǒng)籌。前端全部設(shè)備需要全部連入監(jiān)控系統(tǒng)，主要是通過通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連入。

監(jiān)控系統(tǒng)涵蓋多個(gè)硬件裝置，主要包括通信主機(jī)、設(shè)備監(jiān)控主機(jī)、安防及通信主機(jī)以及集中視頻監(jiān)控主機(jī)等等，監(jiān)控系統(tǒng)通過分析、收集以及儲(chǔ)存數(shù)據(jù)來了解管廊實(shí)際情況。監(jiān)控與安防的結(jié)合能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和解決綜合管廊運(yùn)行過程中存在的問題。

2.主要內(nèi)容

2.1監(jiān)控系統(tǒng)功能

綜合管廊的監(jiān)控系統(tǒng)主要包括視頻監(jiān)控系統(tǒng)、無線通訊及人員定位系統(tǒng)、綜合儀表監(jiān)測系統(tǒng)、電子巡查系統(tǒng)、管廊設(shè)備監(jiān)控及控制系統(tǒng)，具體內(nèi)容如下：視頻監(jiān)控系統(tǒng)：管廊的運(yùn)行監(jiān)控情況可以直接在視頻監(jiān)控系統(tǒng)的呈現(xiàn)出來，監(jiān)控人員可以直接進(jìn)行監(jiān)測；無線通訊及人員定位系統(tǒng)：管廊內(nèi)工作人員可以通過無線通訊及人員定位系統(tǒng)確定自己位置信息，并將信息實(shí)時(shí)傳遞給控制中心人員能夠快速準(zhǔn)確的確定廊內(nèi)工作人員的位置信息，可以提高救援效率，降低事故帶來的不利影響；綜合儀表監(jiān)測系統(tǒng)：該系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對綜合管廊電氣及耗能設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行全面、實(shí)時(shí)的監(jiān)測，在管廊設(shè)備的長期運(yùn)行過程中，可以將監(jiān)測數(shù)據(jù)作為主要依據(jù)；電子巡查系統(tǒng)：針對城市綜合管廊日常的運(yùn)行和維護(hù)記錄，通過電子巡查系統(tǒng)有效記錄下來；管廊設(shè)備監(jiān)視及控制系統(tǒng)：主要負(fù)責(zé)對管廊內(nèi)所有設(shè)備的監(jiān)測，并自動(dòng)收集以及分析管廊設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)以及環(huán)境探測器，根據(jù)實(shí)際使用需求，通過有效編程控制管廊內(nèi)設(shè)備。

2.2報(bào)警系統(tǒng)功能

2.2.1火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)

該系統(tǒng)的功能主要是及時(shí)的報(bào)告前期火情，并在第一時(shí)間啟動(dòng)消防設(shè)備抑制火情，防止火災(zāi)的蔓延。想要充分發(fā)揮報(bào)警功能，還應(yīng)科學(xué)、合理的布置報(bào)警設(shè)備，例如可以設(shè)置線型光纖感溫探測器，該設(shè)備具有實(shí)時(shí)溫度監(jiān)測功能，一旦監(jiān)測到火情，會(huì)立即發(fā)出報(bào)警，并且反饋給消防系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)，分析火情爆發(fā)的位置，同時(shí)切斷火情爆發(fā)位置的排煙防火閥及風(fēng)機(jī)，這樣可以使得火情由于缺氧而得到一定程度上的控制，防止火情繼續(xù)增長和蔓延?；鹎榻Y(jié)束以后，重啟排煙防火閥及風(fēng)機(jī)。

2.2.2環(huán)境感溫光纖報(bào)警系統(tǒng)

綜合管廊內(nèi)部往往比較密封，導(dǎo)致其內(nèi)部空氣不流通，為此為了保證綜合管廊運(yùn)行維護(hù)人員的安全性，、須保證綜合管廊內(nèi)部空氣內(nèi)部的正常流通、溫度的適宜性，避免對運(yùn)行維護(hù)人員產(chǎn)生任何的損害。為此可以設(shè)置環(huán)境感溫光纖報(bào)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要是對綜合管廊內(nèi)部的溫度以及濕度、氧氣進(jìn)行監(jiān)測，如果發(fā)現(xiàn)管廊內(nèi)部環(huán)境的要求未達(dá)到要求，監(jiān)測裝置就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)進(jìn)行反饋，然后開啟通風(fēng)裝置進(jìn)行換氣。與此同時(shí)該系統(tǒng)還可以監(jiān)測集水坑水位，超過水位后可以啟動(dòng)排水泵進(jìn)行排水。除此以外，環(huán)境感溫光纖報(bào)警系統(tǒng)還可以監(jiān)測有害氣體濃度、風(fēng)機(jī)等設(shè)備，做到實(shí)時(shí)監(jiān)測。

2.2.3可燃?xì)怏w報(bào)警系統(tǒng)

綜合管廊內(nèi)部可燃?xì)怏w的超標(biāo)將會(huì)嚴(yán)重影響管廊運(yùn)行的安全性，給綜合管廊運(yùn)行維護(hù)人員的安全帶來嚴(yán)重的威脅。對此可以設(shè)置可燃?xì)怏w報(bào)警系統(tǒng)，設(shè)置適宜的可燃?xì)怏w濃度，一旦出現(xiàn)該設(shè)置值，系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，一方面啟動(dòng)燃?xì)馀撌鹿识危硪环矫婵梢詥?dòng)相鄰區(qū)間事故風(fēng)機(jī)。

2.2.4其它報(bào)警以及監(jiān)控系統(tǒng)

為了保證綜合管廊正常穩(wěn)定的運(yùn)行，除了上述監(jiān)控系統(tǒng)，還可以設(shè)置漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、消防電源監(jiān)控系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)以及消防電話系統(tǒng)。漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)主要對電氣設(shè)備及線纜的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測，主要預(yù)防其漏電的發(fā)生，避免漏電引起大的火災(zāi)事故；消防電源監(jiān)控系統(tǒng)主要是對消防電源運(yùn)行情況及消防設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測和操作巡檢；防火門監(jiān)控系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對防火門的開啟和關(guān)閉進(jìn)行監(jiān)測，對其開啟和關(guān)閉情況及時(shí)的通知相關(guān)運(yùn)維人員；消防電話系統(tǒng)主要是為火災(zāi)發(fā)生時(shí)內(nèi)外通訊的順暢提供重要保證，與此同時(shí)如無火災(zāi)發(fā)生，可以將其應(yīng)用在固定通訊設(shè)備的應(yīng)用。

三、綜合管廊監(jiān)控與安防系統(tǒng)的具體應(yīng)用

針對目前的綜合管廊監(jiān)控與安防系統(tǒng)的現(xiàn)狀，在今后，還應(yīng)科學(xué)、合理的應(yīng)用監(jiān)控與安防技術(shù)，具體應(yīng)用主要包括以下幾個(gè)方面：

1.建立管廊綜合監(jiān)控運(yùn)營一體化平臺(tái)

管廊綜合監(jiān)控運(yùn)營一體化平臺(tái)可以解決系統(tǒng)中多頭管理以及分散操作的問題，可以提高綜合管廊系統(tǒng)運(yùn)營平臺(tái)的綜合業(yè)務(wù)能力。這主要是因?yàn)楣芾染C合監(jiān)控運(yùn)營一體化平臺(tái)能夠深度集成各子系統(tǒng)功能，可以作為管廊安全管控系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，對管廊的各項(xiàng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)控，及時(shí)的掌握相關(guān)信息數(shù)據(jù)，以便于管理人員各項(xiàng)工作順利進(jìn)行。

2.建立完善的預(yù)警與預(yù)報(bào)機(jī)制

在監(jiān)控與安防系統(tǒng)建設(shè)過程中，工作人員應(yīng)具備全生命周期項(xiàng)目思維，應(yīng)建立完善的預(yù)警、預(yù)報(bào)機(jī)制，能夠?qū)崿F(xiàn)對整個(gè)綜合管廊項(xiàng)目運(yùn)行監(jiān)控，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和解決整個(gè)生命周期存在的各種問題。這就要求實(shí)現(xiàn)監(jiān)控與安防系統(tǒng)中各設(shè)備之間的有效聯(lián)動(dòng)，一旦綜合管廊出現(xiàn)安全隱患時(shí)，則能夠及時(shí)的發(fā)出預(yù)警以及預(yù)報(bào)，能夠準(zhǔn)確的確定故障設(shè)備位置，為管廊的通信、排水以及防火系統(tǒng)正常穩(wěn)定的運(yùn)行提供重要的安全保證。

3.建立智慧化運(yùn)維管理模式

運(yùn)維管理可以有效保證城市綜合管廊的運(yùn)行安全。城市綜合管廊監(jiān)控及安防系統(tǒng)的運(yùn)用，可以實(shí)現(xiàn)智慧化運(yùn)維管理。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先工作人員在進(jìn)行設(shè)備巡檢時(shí)，對相關(guān)設(shè)備以及自動(dòng)化檢測，能夠快速判斷設(shè)備是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)；其次還可以實(shí)現(xiàn)管廊資產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化管理，能夠?qū)υO(shè)備的相關(guān)情況進(jìn)行自動(dòng)化歸納和記錄，包括設(shè)備故障使用頻率、故障次數(shù)以及使用時(shí)間等等，當(dāng)設(shè)備達(dá)到壽命期限之前，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出提醒，這樣就大大減少了工作人員的工作量。

四、AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺(tái)

1平臺(tái)概述

AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺(tái)集電力監(jiān)控、能源管理、電氣安全、照明控制、環(huán)境監(jiān)測于一體，為建立可靠、安全、高效的綜合管廊管理體系提供數(shù)據(jù)支持，從數(shù)據(jù)采集、通信網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)架構(gòu)、聯(lián)動(dòng)控制和綜合數(shù)據(jù)服務(wù)等方面的設(shè)計(jì)，解決了綜合管廊在管理過程中存在內(nèi)部干擾性強(qiáng)、使用單位多及協(xié)調(diào)復(fù)雜的根本問題，大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和可管理性，提升了管廊基礎(chǔ)設(shè)施、環(huán)境和設(shè)備的使用和恢復(fù)效率。

2平臺(tái)組成

安科瑞城市地下綜合管廊能效管理系統(tǒng)是一個(gè)深度集成的自動(dòng)化平臺(tái)，它集成了10KV/O.4KV變電站電力監(jiān)控系統(tǒng)、變電所環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、智能馬達(dá)監(jiān)控系統(tǒng)、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、消防設(shè)備電源系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)、消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)。用戶可通過瀏覽器、手機(jī)APP獲取數(shù)據(jù)，通過一個(gè)平臺(tái)即可全局、整體的對管廊用電和用電安全進(jìn)行進(jìn)行集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度，同時(shí)滿足管廊用電可靠、安全、穩(wěn)定、高效、有序的要求。

3平臺(tái)拓?fù)?img src="https://mall.acrel.cn:10078/mall/81726be49ddb4bb5ba2c41c7999fc3c5.png" style="width:800px;"/>

4平臺(tái)子系統(tǒng)

4.1電力監(jiān)控

電力監(jiān)控主要針對10/0.4kV地面或地下變電所，對變電所高壓回路配置微機(jī)保護(hù)裝置及多功能儀表進(jìn)行保護(hù)和監(jiān)控，對0.4kV出線配置多功能計(jì)量儀表，用于測控出線回路電氣參數(shù)和用能情況，可實(shí)時(shí)監(jiān)控高低壓供配電系統(tǒng)開關(guān)柜、變壓器微機(jī)保護(hù)測控裝置、發(fā)電機(jī)控制柜、ATS/STS、UPS，包括遙控、遙信、遙測、遙調(diào)、事故報(bào)警及記錄等。

4.2環(huán)境監(jiān)測

環(huán)境監(jiān)測包括溫濕度、煙感溫感、積水浸水、可燃?xì)怏w濃度、門禁、視頻、空調(diào)、消防數(shù)據(jù)的采集、展示和預(yù)警，同時(shí)也可接入管廊艙室內(nèi)的水泵和通風(fēng)排煙風(fēng)機(jī)等設(shè)備集成的第三方系統(tǒng)完成管廊環(huán)境綜合監(jiān)控。

4.3電氣安全

AcrelEMS-UT能效管理系統(tǒng)針對配電系統(tǒng)的電氣安全隱患配置相應(yīng)的電氣火災(zāi)傳感器、溫度傳感器，消防設(shè)備電源傳感器、防火門狀態(tài)傳感器，接入消防疏散照明以及指示燈具的狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示，并且對UPS的蓄電池溫度、內(nèi)阻進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，發(fā)生異常時(shí)通過聲光、短信、APP及時(shí)預(yù)警。

5相關(guān)平臺(tái)部署硬件選型清單

5.1電力監(jiān)控及配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

5.2電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

5.3消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)

5.4防火門監(jiān)控系統(tǒng)

5.5消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)

五、結(jié)語

綜上所述，綜合管廊是我國的重要的城市基礎(chǔ)設(shè)施，對促進(jìn)我國城市發(fā)展具有至關(guān)重要的作用。近年來，隨著我國綜合管廊建設(shè)水平的不斷提升，已經(jīng)取得良好的建設(shè)效果，但是在城市綜合管廊建設(shè)過程中，由于建設(shè)經(jīng)驗(yàn)不足，導(dǎo)致綜合管廊建設(shè)運(yùn)營還存在一些問題，因此為了保證綜合管廊能夠安全運(yùn)行，還應(yīng)設(shè)置專門的監(jiān)控系統(tǒng)和安防系統(tǒng)，通過收集綜合管廊運(yùn)營的相關(guān)信息，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和解決綜合管廊運(yùn)行過程中存在的問題，做出有效的安全以及應(yīng)急管理措施，保證綜合管廊安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，這對我國綜合管廊建設(shè)具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

[1]文鵬.城市綜合管廊監(jiān)控及安防關(guān)鍵技術(shù)研究.

[2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊.2022.05

作者簡介：任運(yùn)業(yè)，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事智慧管廊監(jiān)控研究發(fā)展。