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淺談邊緣計(jì)算架構(gòu)的智慧城市管廊綜合監(jiān)控方案設(shè)計(jì)

更新時(shí)間:2023-11-15點(diǎn)擊次數(shù):736次
淺談邊緣計(jì)算架構(gòu)的智慧城市管廊綜合監(jiān)控方案設(shè)計(jì)

任運(yùn)業(yè)

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要:視頻綜合系統(tǒng)在整個(gè)智慧管廊的建設(shè)系統(tǒng)中屬于非常關(guān)鍵性的分系統(tǒng)。文章分析智慧管廊目前的建造情況,挖掘智慧管廊目前的建造情況及其存在的問題。據(jù)此,基于邊緣計(jì)算架構(gòu)展開管廊綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì),闡述管理的需求,闡述系統(tǒng)的架構(gòu),分析存儲(chǔ)的數(shù)據(jù),從多個(gè)方面分析具體施工的工藝及其執(zhí)行的要點(diǎn),分析邊緣計(jì)算的運(yùn)用效果,*后從規(guī)劃和管理體系、智能化監(jiān)控體系以及應(yīng)急式處置體系等3個(gè)方面分析智能化管理平臺的設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞:邊緣計(jì)算;智慧管廊;綜合監(jiān)控;系統(tǒng)

0引言

管廊領(lǐng)域的建設(shè)愈來愈備受重視,尤其在建設(shè)智慧城市的大環(huán)境背景下,智慧化管廊也應(yīng)運(yùn)而生。智慧管廊的建設(shè)越來越備受設(shè)計(jì)組織、建設(shè)機(jī)構(gòu)以及硬件和軟件的開發(fā)商等的廣泛關(guān)注。我們所說的指揮管廊,其實(shí)就是把傳統(tǒng)形式的傳感器所涉及到的諸項(xiàng)技能有機(jī)地融入其中,包括智能化、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能以及物聯(lián)網(wǎng),經(jīng)由管廊中設(shè)施互聯(lián)信息的共享之后,達(dá)到管廊運(yùn)作的智慧化監(jiān)督控制、運(yùn)作、運(yùn)營及其應(yīng)急式響應(yīng)的目標(biāo)。通過智慧管廊的作用,以往管廊可能存在的安全隱患可以盡可能地消除,無論是管理還是運(yùn)維方面的服務(wù)情況都有了顯著的加強(qiáng),運(yùn)作效率得以提高。可見,智慧管廊是大勢所趨。在這其中,視頻監(jiān)控體系被視作關(guān)鍵性的分體系,除卻具備傳統(tǒng)視頻所具有的功能之外,它還具備智慧的du特性,尤其是在運(yùn)用智能化的視頻研究計(jì)算方法之后,能夠替管廊實(shí)現(xiàn)一系列必要的功能,如實(shí)時(shí)探測并追蹤異常情況、完成圖像辨識等,智慧化的多功能視頻監(jiān)控系統(tǒng)是智慧管廊的關(guān)鍵表現(xiàn),亦能夠高度地確保智慧管廊處于安全且高效的運(yùn)作狀態(tài)之中。正因?yàn)樗鼡碛挟愑谕ǔP椭腔酃芾染C合體系的特征,從而界定了智慧管廊綜合監(jiān)控體系的設(shè)計(jì)異于普通型監(jiān)控體系。本論文正是基于邊緣計(jì)算架構(gòu)設(shè)計(jì)智慧管廊綜合監(jiān)控系統(tǒng)。

1智慧管廊目前的建造情況及其存在的問題

1.1智慧管廊目前的建造情況

在*近幾年中,通過參與建造管廊的各個(gè)主體在經(jīng)歷了持續(xù)性的工程項(xiàng)目正式實(shí)施以后,在以智慧化地區(qū)建設(shè)、建筑自動(dòng)化和工業(yè)智能化的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),逐步地建構(gòu)起一整套結(jié)構(gòu)較為完備的智慧管廊方案。在諸多不同的建設(shè)提議中,智慧化管廊的建設(shè)通常所采用的是分體系的方式,主要包括如下的幾類體系:監(jiān)督控制環(huán)境與設(shè)備、預(yù)防安全、消防預(yù)警體系以及管線監(jiān)督控制體系等。在基于分體系的基礎(chǔ)上,構(gòu)建智慧管廊管理軟件平臺?,F(xiàn)有的方案在體系架構(gòu)的基礎(chǔ)上,主要包括如下的幾類:

1)中心管理層。主要包括的設(shè)備有,工作站、視頻錄像機(jī)、數(shù)據(jù)服務(wù)器以及Web服務(wù)器等。服務(wù)器與工作站所運(yùn)行的架構(gòu)一般為服務(wù)器/客戶端(B/S)。另外,該層把監(jiān)督控制環(huán)境與設(shè)備、視頻和安全防范以及火災(zāi)預(yù)警等均集中于服務(wù)器展開管理,從而達(dá)到分體系的聯(lián)動(dòng)效應(yīng);

2)網(wǎng)絡(luò)層。經(jīng)由光纖環(huán)網(wǎng)建設(shè)冗余、具有較高可靠度的傳遞互聯(lián)網(wǎng);

3)現(xiàn)場化的設(shè)備層。在綜合式管廊每一個(gè)監(jiān)督控制的分區(qū)處,安排一臺地區(qū)性的控制單元ACU(AreaControlUnit)設(shè)施,其內(nèi)界所集成的是具有編程功能的邏輯控制器設(shè)備,主要包括以下的組件設(shè)備:工業(yè)級別以太網(wǎng)的交換機(jī)、PLC以UPS,ACU經(jīng)由PLC抵達(dá)管廊的內(nèi)界環(huán)境,且主要集中于具備監(jiān)督和控制功能的設(shè)備,至于安全系數(shù)較高以及響應(yīng)應(yīng)急性的通訊體系等經(jīng)由ACU內(nèi)界集成性的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)把數(shù)據(jù)傳遞至上層體系,管廊的各個(gè)分區(qū)之中的ACU經(jīng)由中心管理層與光纖環(huán)網(wǎng)介質(zhì)各自的服務(wù)器相互連通。

1.2智慧管廊目前建造存在的問題

從目前的情況來講,智慧管廊的建造已成功地在多個(gè)地區(qū)的得以實(shí)施,且在當(dāng)?shù)匾搏@得了不錯(cuò)的反響。然而,就工程實(shí)踐過程中也逐漸地暴露出部分的問題,它們對于管廊智慧化建造的進(jìn)一步發(fā)展產(chǎn)生了一定的障礙影響,因此,亟需尋求化解的方案,這些問題可以歸結(jié)如下:

1)管廊中的各個(gè)體系處于互相獨(dú)立運(yùn)行的,這也使得設(shè)備層上沒有辦法做到數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通。綜合管廊里面包括多種服務(wù)系統(tǒng)。通常情況下,它們應(yīng)該是有不同制造商開發(fā)的,同時(shí)也是自成一派的。它們被安裝于設(shè)備層通過對應(yīng)的主機(jī)進(jìn)行控制,各自獨(dú)立運(yùn)行。并且不能進(jìn)行數(shù)據(jù)連接,也不能完成聯(lián)動(dòng)控制。聯(lián)動(dòng)控制和數(shù)據(jù)互聯(lián)互通僅可以通過軟件管理平臺來完成。這一過程都是通過軟件來完成的,因此可靠性較弱,響應(yīng)速度也較慢,同時(shí)平臺的工作量也會(huì)隨之增多。如果將平臺設(shè)置在云端,那么這種現(xiàn)象就會(huì)更為復(fù)雜。全部交互式的信息與數(shù)據(jù)均要經(jīng)由云端中轉(zhuǎn),如果云與實(shí)際設(shè)備的交互或許頻道,那么就勢必云資源與網(wǎng)絡(luò)帶寬會(huì)有一定的消耗。一旦通訊中斷,整體的聯(lián)動(dòng)控制就無法實(shí)現(xiàn)。

2)智慧管廊軟件平臺要給所有的服務(wù)系統(tǒng)提供相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序和連接器程序。在大型管理走廊的建設(shè)中,有許多廠商提供子系統(tǒng)。在大多數(shù)情況下,平臺的研究和開發(fā)需要為企業(yè)采用專有的協(xié)議和系統(tǒng)。在工程項(xiàng)目的實(shí)踐過程中,不同商家所采納的協(xié)議規(guī)范存在著差異性,技術(shù)規(guī)定存在著區(qū)別,研發(fā)的語言也并不相同,相應(yīng)的接口模式亦迥然有別,這就要求軟件的研發(fā)者應(yīng)有更高的技術(shù)性含量。再者,研發(fā)的周期也較長,工作量并不小,研發(fā)完畢之后還需經(jīng)過測試,軟件平臺須通過較長的一段時(shí)間的迭代才可以處于平穩(wěn)的狀態(tài)。這類開發(fā)模式還造成一個(gè)新的問題,即每項(xiàng)的軟件均為高度定制化的,難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)品化的目標(biāo)。

2基于邊緣計(jì)算架構(gòu)的管廊綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1管理需求分析

管廊的內(nèi)部有不少亟需管理的機(jī)電化設(shè)施,包含通風(fēng)體系的風(fēng)機(jī)、排水體系的水泵和電氣照明的燈具以及提供配電的設(shè)施等組成部分。環(huán)境和設(shè)施監(jiān)督控制主要涉及到如下的幾點(diǎn):

1)風(fēng)機(jī)控制和有害性氣體的測試:管廊屬于地下的密閉環(huán)境,會(huì)制造出部分的有毒和有害的氣體,另外,本項(xiàng)目天燃?xì)夤艿酪啾患{進(jìn)管廊的統(tǒng)一化管理體系之中,亦也許會(huì)導(dǎo)致燃?xì)獾男孤┖蠊?,從而危及管廊環(huán)境中的管理工作者,因而,須設(shè)計(jì)并控制好風(fēng)機(jī)的換氣和排氣等相關(guān)的舉措。

2)積水水位的測試及其水泵的掌控:在管廊內(nèi)安置集水井,若集水井的水位超出警戒值之際,開啟水泵加以排水,規(guī)避由于水位的上漲而導(dǎo)致事故。

3)溫濕度的測試:確保管廊設(shè)施處于正常的運(yùn)作狀態(tài),工作人員有一個(gè)良好的工作環(huán)境。同時(shí),管廊的溫度和濕度的監(jiān)督測試必*,科學(xué)正常化的溫度和濕度環(huán)境是確保管廊設(shè)施處于正常運(yùn)作狀態(tài)的一個(gè)核心因素。

4)掌握好照明設(shè)備:把握好照明回路設(shè)備,達(dá)到管廊之中工作人員與檢修工作人員對于采光照明的所需。

5)提供電能設(shè)施的監(jiān)督控制功能:對于設(shè)備電能提供可以控制的參數(shù),從而有助于明白設(shè)施的電能提供情況是否處于正常狀態(tài),另外,還應(yīng)區(qū)分好消防電源以及非消防電源的有效性掌控及其管理。

2.2系統(tǒng)架構(gòu)

圖1基于邊緣計(jì)算架構(gòu)的智慧管廊綜合監(jiān)控體系架構(gòu)示意圖

在整體系統(tǒng)將邊緣設(shè)計(jì)的理論引入之后,對管廊視頻多功能監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)如下:每一個(gè)邊緣計(jì)算的單元(ECU)匹配單臺小型化NVR(NetworkVideoRecorder),此標(biāo)準(zhǔn)所設(shè)置的防火式分區(qū)視頻圖像展開處置與儲(chǔ)存,僅僅通過報(bào)警與聯(lián)動(dòng)所制造出的視頻流才可以往監(jiān)控中心加以上傳,ECU擁有智能化視頻的研究功能,能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化的防火式分區(qū)中視頻的聯(lián)動(dòng)作用,根據(jù)邊緣計(jì)算所構(gòu)架的管廊視頻監(jiān)督控制系統(tǒng)的架構(gòu)示意如圖1所示。

2.3存儲(chǔ)數(shù)據(jù)

在所有的邊緣計(jì)算單元即ECU上均各自配備一個(gè)小型的NVR,通過這一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步完成與防火區(qū)域相應(yīng)的攝像機(jī)進(jìn)行展開視頻的儲(chǔ)存及其管理,根據(jù)1個(gè)月的時(shí)間來對所需的儲(chǔ)存空間進(jìn)行計(jì)算:

0.62TB/臺×16臺=9.92TB

僅僅在報(bào)警與聯(lián)動(dòng)出現(xiàn)視頻流之后,才往監(jiān)控中心根據(jù)所有視頻流的1/4加以儲(chǔ)存,依舊將10km與3艙式管廊當(dāng)作例子展開分析,所需的儲(chǔ)存空間計(jì)算如下:

0.62TB/臺×25%×800臺=124TB

再者,控制中心顯示的是警報(bào)聯(lián)動(dòng)的圖像與視頻的上墻,可以根據(jù)實(shí)際情況較少電視墻和解碼設(shè)施的數(shù)目。

2.4具體施工的工藝及其執(zhí)行的要點(diǎn)

綜合管廊的智慧體系根據(jù)結(jié)構(gòu)自身的特征,主要通過3個(gè)層次加以執(zhí)行,依次為控制中心、網(wǎng)絡(luò)通訊層以及傳感層。傳感層的主要工作內(nèi)容如下:配管、橋架施工、線纜鋪設(shè)、傳感器安置以及設(shè)備間的設(shè)施安置。

互聯(lián)網(wǎng)通訊層的核心工作項(xiàng)目有:線纜鋪設(shè)、通信設(shè)施安置以及聯(lián)網(wǎng)調(diào)控。其中,監(jiān)控中心設(shè)備的安置和調(diào)試。整體性施工的工藝程序如圖2所示。

1)管道的橋架方法。管廊的內(nèi)界橋架的安置要求是橋架的支架內(nèi)部間距通常所維持的范圍是0.5m~0.6m(比通常的建筑物的內(nèi)間距較小些),橋架的邊緣和支架的橫擔(dān)須有固定的處理手段。若對橋架提出的要求是橫跨伸縮縫對應(yīng)的橋架時(shí),須根據(jù)要求設(shè)計(jì)好伸縮縫的相關(guān)要求,具體可如圖3所示。

2)接地式扁鐵制作方法。接地干線在廊道內(nèi)兩側(cè)均應(yīng)設(shè)置,和地表的距離是30cm,接地的干線須涂上警示的色澤,從而有助于辨識。另外,如果接地的干線超出伸縮縫之際,須預(yù)留出仲縮的余量空間,具體如圖4所示。

  1. 傳感器的鋪設(shè)。氣體測試儀表傳感器所安置的高度須基于測試氣體的密度情況加以界定。若它的密度比空氣的密度小時(shí),傳感器須安置于距離管廊的頂端不超出0.3m的方位,若它的密度不小于空氣的密度之際,測試傳感器須安置于間距管廊的地坪約0.2~0.3m的方位;氧氣測試傳感器須安置于距離管廊的地坪約1.6~1.8m的方位,具體如圖5所示。

4)光纖探測報(bào)警設(shè)備的安置。就電力電纜的監(jiān)督控制報(bào)警設(shè)備而言,主要采納的是光纖式測試溫和光纜來檢測溫度的手段展開監(jiān)督控制,就10kV與110kV規(guī)格電壓級別電纜的測控設(shè)備在安置時(shí)存在著差異,通常前者所采納的是感溫電纜,它順著橋架的內(nèi)部變?yōu)檎ㄊ降匿伵牛鐖D6(a)所示,后者采納的是感溫光纜,借助于固定于夾具牢固地安置于電纜的正上方處,如圖6(b)所示。

管廊的施工異于其它種類的建筑,就工藝的標(biāo)準(zhǔn)及其要求而言均不低,以上工藝僅僅為管廊整個(gè)施工中的一部分而已,其還涉及到防護(hù)級別、防水火、防震、防塵以及防爆等領(lǐng)域,均做出嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。其余的施工項(xiàng)目均能夠借鑒常規(guī)型智能化體系進(jìn)行施工。

2.5邊緣計(jì)算的運(yùn)用效果

就管廊綜合監(jiān)控體系內(nèi)引進(jìn)邊緣運(yùn)算架構(gòu)之后,能夠達(dá)到如下的效果:

首先,由于體系本身凸顯出高度的同步性和可靠性的優(yōu)勢,所以,將邊緣計(jì)算相關(guān)的設(shè)備使用以后,全部報(bào)警式聯(lián)動(dòng)與AI計(jì)算方法都處于邊緣計(jì)算的單元(ECU)之中所應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)范圍之內(nèi),不單單可以確保其同步性,且能夠達(dá)到區(qū)域性獨(dú)立的效果。邊緣運(yùn)算單元中的攝像機(jī)視頻流都于本地區(qū)范圍內(nèi)達(dá)到一定的儲(chǔ)存效果,即便互聯(lián)網(wǎng)通訊處于斷掉的狀態(tài),亦能夠單獨(dú)地展開儲(chǔ)存的工作。等到網(wǎng)絡(luò)功能恢復(fù)后,可以在網(wǎng)絡(luò)斷開時(shí)上傳到控制中心,進(jìn)而將相關(guān)信息進(jìn)行有效的儲(chǔ)存及監(jiān)視,從而在較大的程度上減少了互聯(lián)網(wǎng)的負(fù)載壓力,確保了體系的穩(wěn)定性,從而更加有助于視頻綜合體系的迅速辨識及其響應(yīng),進(jìn)而更有助于實(shí)現(xiàn)移動(dòng)式報(bào)警等一系列的大數(shù)據(jù)研究功能。

其次,就節(jié)省投資之際,加強(qiáng)了體系的穩(wěn)定性與科學(xué)性。根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)資料作為例子分析可知,假設(shè)控制中心處所匹配的DS-A71規(guī)格的儲(chǔ)存設(shè)備數(shù)量為1臺。采用視頻監(jiān)控系統(tǒng)配置,根據(jù)管廊的邊緣計(jì)算結(jié)構(gòu),存儲(chǔ)設(shè)備一定要較一般視頻監(jiān)督控制體系方案的造價(jià)要低約30%,同時(shí),儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)也會(huì)更加地科學(xué)合理。

2.6智能化管理平臺

2.6.1規(guī)劃和管理體系

主要涉及到:建構(gòu)項(xiàng)目工程管理、檔案管理、規(guī)劃和管理以及年度規(guī)劃與周報(bào)管理等部分,達(dá)到智慧管廊的綜合式規(guī)劃目的,同時(shí)實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目檔案管理、項(xiàng)目工程信息、審批以及竣工驗(yàn)收等多項(xiàng)功能。

2.6.2智能化監(jiān)控體系

對于入廊之后的提供水源、燃?xì)?、電力、中水以及通信等多種管線情況展開同步的監(jiān)督測試,包括溫度、壓力以及流量等多項(xiàng)運(yùn)作的指標(biāo),同時(shí)涉及到閥室和閥井等一系列關(guān)鍵性設(shè)施的遠(yuǎn)程化掌控。采納和SCADA體系相一致的集成化處理方式,基于BIM與GIS的三維工具進(jìn)行模型的建構(gòu),從而監(jiān)督測試并控制管廊內(nèi)的前端設(shè)施,包含管廊的內(nèi)環(huán)境和設(shè)施的監(jiān)督控制、安/消防監(jiān)督控制、廊體構(gòu)造的監(jiān)督控制與入廊的管線監(jiān)督控制等。通過把各個(gè)監(jiān)控分體系的集成化處理,能夠針對管廊的日常性運(yùn)作、維護(hù)與管理展開可視化的呈現(xiàn)與聯(lián)動(dòng)式掌控的流程。具體可參見下圖7所示。

2.6.3應(yīng)急式處置體系

構(gòu)建完備的應(yīng)急式搶險(xiǎn)指揮體系,對應(yīng)急式隊(duì)伍、物資以及預(yù)案等方面展開有效性的管理,且提供有關(guān)報(bào)警的定位、現(xiàn)場監(jiān)督控制的抽取、附近檢索、應(yīng)急性疏散及其會(huì)商以及綜合式研判以及報(bào)警的推動(dòng)等多項(xiàng)功能,從而加強(qiáng)應(yīng)急式案例的響應(yīng)及其處置性能。如圖8所示。

3、AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺

3.1平臺概述

AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺集電力監(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。

3.2平臺組成

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,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。

3.3平臺拓?fù)?img src="https://mall.acrel.cn:10078/mall/052c2a8bcd69458ab371f045e0829c76.png" style="width:800px;"/>

3.4平臺子系統(tǒng)

3.4.1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。

3.4.2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。

3.4.3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。

3.5相關(guān)平臺部署硬件選型清單

3.5.1電力監(jiān)控及配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

應(yīng)用場合(10KV)

產(chǎn)品

型號

功能

中壓柜

10KV進(jìn)/饋線

AM5SE

AM6-L

相間電流速斷保護(hù),相間xian時(shí)電流速斷保護(hù)(可帶低壓閉鎖),相間過電流保護(hù)(可帶低壓閉鎖),兩段式零序過流保護(hù),反時(shí)限相間過流保護(hù)(可帶低壓閉鎖),零序反時(shí)限過流保護(hù),過負(fù)荷保護(hù),控制回路異常告警。

10/0.4KV變壓器

AML-S

分合閘位置、手車工作/試驗(yàn)位置、接地刀閘位置、硬接 點(diǎn)信號(保護(hù)跳閘、裝置告警、控制回路斷線、 裝置異常、未儲(chǔ)能、事故總等)、報(bào)文(過流、過負(fù)荷、超溫報(bào)警、過溫報(bào)警、裝置告警、PT 斷線、CT 斷線、對時(shí)異常等) 、遙控 開關(guān)、故障波形分析(故障錄波、故障波形、故障記錄、 跳閘、故障電流電壓)等。

智能操控裝置

ASD320

ASD500

一次回路動(dòng)態(tài)模擬圖、彈簧儲(chǔ)能指示、高壓帶電顯示及閉鎖、驗(yàn)電、核相、自動(dòng)溫濕度控制及顯示(標(biāo)配一路強(qiáng)制加熱)、遠(yuǎn)方/就地旋鈕、分合閘旋鈕、儲(chǔ)能旋鈕、人體感應(yīng)、柜內(nèi)照明控制、RS485接口、高壓柜內(nèi)電氣接點(diǎn)無線測溫。

10KV計(jì)量

PZ72L-

E4/UT

該儀表采用交流采樣技術(shù),能分別測量電網(wǎng)中的電流、電壓、功率、功率因數(shù)和電能等參數(shù),可通過面板薄膜開關(guān)設(shè)置倍率。帶RS-485通訊接口,采用Modbus協(xié)議;也可將電量信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的直流模擬信號輸出;或帶開關(guān)量輸入/輸出,繼電器報(bào)警輸出等功能。具有許昌開普研究院有限公司、中心檢測合格的型式檢驗(yàn)報(bào)告證書和電磁兼容檢驗(yàn)證書,產(chǎn)品防護(hù)等級均達(dá)到IP65,符合管廊綜合監(jiān)控系統(tǒng)中對相關(guān)產(chǎn)品功能、防護(hù)等級及電磁兼容的要求。

應(yīng)用場合(0.4KV)

產(chǎn)品

型號

功能

低壓柜

0.4KV進(jìn)/出線

PZ72L-

E4/UT

該儀表采用交流采樣技術(shù),能分別測量電網(wǎng)中的電流、電壓、功率、功率因數(shù)和電能等參數(shù),可通過面板薄膜開關(guān)設(shè)置倍率。帶RS-485通訊接口,采用Modbus協(xié)議;也可將電量信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的直流模擬信號輸出;或帶開關(guān)量輸入/輸出,繼電器報(bào)警輸出等功能。具有許昌開普研究院有限公司、中心檢測合格的型式檢驗(yàn)報(bào)告證書和電磁兼容檢驗(yàn)證書,產(chǎn)品防護(hù)等級均達(dá)到IP65,符合管廊綜合監(jiān)控系統(tǒng)中對相關(guān)產(chǎn)品功能、防護(hù)等級及電磁兼容的要求。

無功補(bǔ)償

541c926814decec86d60229c87fbee9

ARC

測量I、U、Hz、cosΦ,具備過電壓保護(hù)、欠流鎖定、電網(wǎng)諧波過大保護(hù)功能,可控制電容器的投切,RS485/Modbus協(xié)議

e5848cd461f7b0bbff0427cb2a33e68

ANSVC

ANSVC低壓無功功率補(bǔ)償裝置并聯(lián)在整個(gè)供電系統(tǒng)中,能根據(jù)電網(wǎng)中負(fù)載功率因數(shù)的變化通過控制器控制電力電容器投切進(jìn)行補(bǔ)償,無功功率補(bǔ)償裝置采用散件組成方案,主要以電容電抗、投切開關(guān)、控制器等組成。

1407a0f86be859617dd4e22b975e37e

ANSVG

補(bǔ)償方式:線性補(bǔ)償,全響應(yīng)時(shí)間<5ms,瞬時(shí)響應(yīng)時(shí)間≤100us;補(bǔ)償效果:≥0.99,可補(bǔ)償容性無功和感性無功,濾除5、7、9、11、13次以內(nèi)的諧波;自身損耗:≤2%,效率:>98%;監(jiān)控以及顯示具備遠(yuǎn)程通訊接口,可以通過PC機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控;具有人性化的人機(jī)交互界面,可通過該界面看到系統(tǒng)和本體的實(shí)時(shí)電能質(zhì)量信息,操作簡單,可以遠(yuǎn)控,也可以本控;標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計(jì),縮短交付周期,同時(shí)提高了使用的可靠性和可維護(hù)性。

溫濕度控制器

b2430ef8614db9ee3596d3edb9b3a35

WHD72-

11/UT

智能型溫濕度控制器以數(shù)碼管方式顯示溫濕度值,有加熱器、傳感器故障指示、變送功能、帶有RS485通訊接口可供遠(yuǎn)程監(jiān)控,用戶可通過按鍵編程自行設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)。該儀表集測量、顯示、控制及通訊于一體,精度高、測量范圍寬,是一種適合于各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域的溫濕度測量控制儀表。具有許昌開普研究院有限公司、中心檢測合格的型式檢驗(yàn)報(bào)告證書和電磁兼容檢驗(yàn)證書,產(chǎn)品防護(hù)等級均達(dá)到IP65,符合管廊綜合監(jiān)控系統(tǒng)中對相關(guān)產(chǎn)品功能、防護(hù)等級及電磁兼容的要求。

智能網(wǎng)關(guān)

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Anet系列

8個(gè)RS485串口 2kV隔離, 2個(gè)以太網(wǎng)接口,支持Modbus RTU、IEC-60870-5-101/103/ 104、CJ/T188、DL/T645等通訊協(xié)議設(shè)備的接入,支持Modbus RTU、Modbus TCP、IEC-60870-5 -104等上傳協(xié)議、支持多中心不同數(shù)據(jù)服務(wù)要求,支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳,裝置電源:220V AC/DC。

應(yīng)用場合(配電室)

產(chǎn)品

型號

功能

環(huán)境監(jiān)測

溫濕度

微信圖片_2020061110162115

/

用于配電房溫度和濕度。工作電源:AC/DC 85~265V 工作溫度:-40.0℃~99.9℃ 工作濕度:0%RH~99%RH

煙霧

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/

光電式煙霧傳感; 電源正極(DC 12V):+12V,繼電器輸出:常開觸點(diǎn)

水侵

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/

接觸式水浸傳感器,監(jiān)測變電所、電纜溝、控制室等場所積水情況,工作電源:DC 10-30V 工作溫度:-20℃~+60℃ 工作濕度:0%RH~80%RH 響應(yīng)時(shí)間:1s 繼電器輸出:常開觸點(diǎn)

局方檢測

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/

監(jiān)測變壓器、開關(guān)、開關(guān)柜的局部放電

門禁

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/

常開型;感應(yīng)距離:30-50mm 材質(zhì):鋅合金,銀灰色電度 干接點(diǎn)輸出

攝像機(jī)

QQ截圖20180403144531

/

視頻監(jiān)控

開關(guān)量模塊

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ARTU-KJ8

8路開關(guān)量輸入,8路繼電器輸出

智能網(wǎng)關(guān)

ANet

ANet-2E4SM

4路RS485 串口,光耦隔離,2路以太網(wǎng)接口,支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA、ModbusTCP(主、從)、104(主、從)、建筑能耗、SNMP、MQTT;(主模塊)輸入電源:DC 12 V ~36 V 。支持4G擴(kuò)展模塊,485擴(kuò)展模塊,可擴(kuò)展16路。

3.5.2電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

應(yīng)用場合

產(chǎn)品

型號

功能

各變電所

0.4KV出線

C:\Documents and Settings\Administrator\桌面\1457501z.jpg

ARCM200

系列

用于檢測TN-C-S、TN-S及局部TT系統(tǒng)中的剩余電流、溫度等電氣參數(shù),從而預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生。

各艙室

末端配電箱

圖片1

ARCM300

系列

用于檢測TN-C-S、TN-S及局部TT系統(tǒng)中的剩余電流、溫度等電氣參數(shù),從而預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生。

區(qū)域

變電所

區(qū)域分機(jī)

Acrel-6000/B3

接收電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器信號,實(shí)現(xiàn)對被保護(hù)電氣線路的報(bào)警、監(jiān)視、控制與管理,采用485通訊

主變點(diǎn)所

監(jiān)控中心

控制主機(jī)

Acrel-6000B(XP版)正面左視

Acrel-6000/B

接收電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器信號和各區(qū)域分機(jī)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對被保護(hù)電氣線路的報(bào)警、監(jiān)視、控制與管理,可采用485通訊。

配套附件





0.4kV電流

互感器

1a4efe71171dfcca7c113d94745d16e

AKH-0.66

測量型互感器,采集交流電流信號。

3.5.3消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)

應(yīng)用場合

產(chǎn)品

型號

功能

消防設(shè)備電源電壓監(jiān)控

圖片1(2)

AFPM3-2AVM

監(jiān)測兩路三相交流電壓,二總線通訊。

區(qū)域

變電所

區(qū)域分機(jī)

AFPM100/B3

接收消防設(shè)備電源監(jiān)控探測器信號,實(shí)現(xiàn)對被保護(hù)電氣線路的報(bào)警、監(jiān)視、控制與管理,可采用二總線通訊。

主變點(diǎn)所

監(jiān)控中心

控制主機(jī)

Acrel-6000B(XP版)正面左視

AFPM100/B1

接收消防設(shè)備電源監(jiān)控探測器信號和各區(qū)域分機(jī)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對被保護(hù)電氣線路的報(bào)警、監(jiān)視、控制與管理,可采用二總線通訊。

3.5.4防火門監(jiān)控系統(tǒng)

應(yīng)用場合

產(chǎn)品

型號

功能

普通艙室

配電室

常開防火門

電動(dòng)閉門器3.jpg

AFRD-CK(YT)-65

AFRD-CK(YT)-85

AFRD-CK(YT)-120

監(jiān)測常開防火門的開閉狀態(tài)。

常閉防火門

D:\WinEIM\users\682\temp\dfa0e266.png

單扇:AFRD-CB1(YT)

雙扇:AFRD-CB2(YT)

監(jiān)測常閉防火門的開閉狀態(tài)。

防爆艙室

常開/常閉

防火門

AFRD-MC

監(jiān)測常開、常閉防火門的開閉狀態(tài)。

監(jiān)測模塊

AFRD-CK/CB

接收AFRD-MC的狀態(tài)信息同步傳輸至防火門監(jiān)控主機(jī)。

區(qū)域

變電所

區(qū)域分機(jī)

AFRD100/B3

接收防火門監(jiān)控模塊和防火門一體式探測器的信號,實(shí)現(xiàn)對防火門開閉狀態(tài)的報(bào)警、監(jiān)視、控制與管理,采用二總線通訊。

主變點(diǎn)所

監(jiān)控中心

控制主機(jī)

Acrel-6000B(XP版)正面左視

AFRD100/B

接收防火門監(jiān)控模塊和防火門一體式探測器的信號以及各區(qū)域分機(jī)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對防火門開閉狀態(tài)的報(bào)警、監(jiān)視、控制與管理,采用二總線通訊。

3.5.5消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)

應(yīng)用場合

產(chǎn)品

型號

功能

各變電所和非防爆艙室

集中電源集中控制型消防應(yīng)急標(biāo)志燈具(高防護(hù))

C:/Users/shenxuan/AppData/Local/Temp/picturescale_20210510161158/output_20210510161203.pngoutput_20210510161203

A-BLJC-1LROEII1W-A431H (單面安全出口)

防護(hù)等級:IP67

設(shè)備尺寸:145*400*15

安裝方式:壁掛

C:/Users/shenxuan/AppData/Local/Temp/picturescale_20210510161736/output_20210510161743.pngoutput_20210510161743

A-BLJC-1LROEII1W-A431H (單面疏散出口)

防護(hù)等級:IP67

設(shè)備尺寸:145*400*15

安裝方式:壁掛

集中電源集中控制型消防應(yīng)急照明燈具(高防護(hù))

1595498220

A-ZFJC-E*W-A604T8 單管式應(yīng)急照明燈具

防護(hù)等級:IP67

設(shè)備尺寸:Φ26*L 400、Φ26*L 600、Φ26*L 1200

安裝方式:吸頂、吊掛

設(shè)備功率:3、6、9、12、15W

C:/Users/shenxuan/AppData/Local/Temp/picturescale_20210115131727/output_20210115131729.pngoutput_20210115131729

A-ZFJC-E*W-A603HC 高防護(hù)應(yīng)急照明燈具

防護(hù)等級:IP67

設(shè)備尺寸:Φ175*H 60

安裝方式:吸頂、壁掛

設(shè)備功率:3、6、9、12、15W

C:/Users/shenxuan/AppData/Local/Temp/picturescale_20210115131637/output_20210115131643.jpgoutput_20210115131643

A-ZFJC-E*W-A603HE 高防護(hù)應(yīng)急照明燈具

防護(hù)等級:IP67

設(shè)備尺寸:198*98*55

安裝方式:吸頂、壁掛

設(shè)備功率:3、6、9、12、15W

消防應(yīng)急燈具專用電源

微信圖片_20211222101901

A-D-0.3KVA-A200L

A-D-0.5KVA-A200L

A-D-0.75KVA-A200L

A-D-0.1KVA-A200L

防護(hù)等級:IP65

設(shè)備尺寸:500*400*200、600*480*230

安裝方式:壁掛

設(shè)備功率:0.3、0.5、0.75、1KVA

回路數(shù)量:8路

防爆艙室

集中電源集中控制型消防應(yīng)急防爆標(biāo)志燈具

C:/Users/shenxuan/AppData/Local/Temp/picturescale_20210115131611/output_20210115131613.pngoutput_20210115131613

A-BLJC-1LROEI1W-A431EX (防爆單面出口)

防護(hù)等級:IP65

防爆等級:Ex de IIC T6 Gb/Ex tD A21 IP66 T80℃

設(shè)備尺寸:165*375*65

安裝方式:壁掛

C:/Users/shenxuan/AppData/Local/Temp/picturescale_20210115131605/output_20210115131606.pngoutput_20210115131606

A-BLJC-1LROEI1W-A431EX (防爆單面左向)

防護(hù)等級:IP65

防爆等級:Ex de IIC T6 Gb/Ex tD A21 IP66 T80℃

設(shè)備尺寸:165*375*65

安裝方式:壁掛

集中電源集中控制型消防應(yīng)急防爆照明燈具

圖片1

A-ZFJC-E*W-A630EX

防護(hù)等級:IP65

防爆等級:Ex de IIC T6 Gb/Ex tD A21 IP66 T80℃

設(shè)備尺寸:256*243*78

安裝方式:壁掛

設(shè)備功率:3、6、10W

A-ZFJC-E*W-A632EX

防護(hù)等級:IP65

防爆等級:Ex de IIC T6 Gb/Ex tD A21 IP66 T80℃

設(shè)備尺寸:Φ135mm*H 168mm

安裝方式:吊管安裝

設(shè)備功率:3、6、9、12、15W

消防應(yīng)急燈具專用電源(防爆)

A-D-0.3KVA-A200EX

A-D-0.5KVA-A200EX

A-D-1KVA-A200EX

防護(hù)等級:IP43

設(shè)備尺寸:904*702*220、1354*702*220

安裝方式:壁掛

設(shè)備功率:0.3、0.5、1KVA

回路數(shù)量:8路

區(qū)域

變電所

區(qū)域分機(jī)

屏幕剪輯

A-C-A100/B3

區(qū)域分機(jī)通過總線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)終端,在險(xiǎn)情發(fā)生時(shí),自動(dòng)將信息指令發(fā)布到每個(gè)終端,終端收到指令之后自動(dòng)開始工作,如頻閃、變向、開、滅燈等工作,實(shí)時(shí)指示安全的疏散路線。

中繼器

CAN轉(zhuǎn)光纖中繼器

CAN轉(zhuǎn)光纖中繼

通過CAN轉(zhuǎn)光纖中繼實(shí)現(xiàn)把CAN總線傳輸轉(zhuǎn)換至光纖傳輸延長通訊距離增加方案多樣性。

主變電所

監(jiān)控中心

監(jiān)控主機(jī)

C:\Users\Administrator\Desktop\琴臺柜.jpg

A-C-A100

監(jiān)控主機(jī)通過總線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)終端,在險(xiǎn)情發(fā)生時(shí),自動(dòng)將信息指令發(fā)布到每個(gè)終端,終端收到指令之后自動(dòng)開始工作,如頻閃、變向、開、滅燈等工作,實(shí)時(shí)指示安全的疏散路線。

4結(jié)語

本論文首先挖掘出智慧管廊目前的建造情況及其存在的問題,在此基礎(chǔ)上,基于邊緣計(jì)算架構(gòu)的管廊綜合監(jiān)控系統(tǒng)展開設(shè)計(jì)。分析管理需求,闡述系統(tǒng)的構(gòu)架,分析儲(chǔ)存的數(shù)據(jù),分析具體施工的工藝及其執(zhí)行的要點(diǎn),分析邊緣計(jì)算的運(yùn)用效果,*后,系統(tǒng)化地分析智能化管理平臺的構(gòu)建,從而可以替管廊的視頻監(jiān)督控制體系奠定全新的發(fā)展路向,進(jìn)而使得智慧管廊的綜合監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展擁有更為廣闊的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)

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[2]徐 東.黃海艇,劉典勇,張婧,郭超軍.基于邊緣計(jì)算架構(gòu)的智慧管廊綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì).

[3]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。


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