任運業(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、通信以及燃氣等管線集中為一體的市政公用隧道，設置了專門的檢修口和吊裝口，并且統(tǒng)一進行建設規(guī)劃和管理。通過綜合管廊的建設，可以有效對地下空間進行充分的利用，能夠有效促進城市高效、穩(wěn)定的運營。因此本文主要探討了城市綜合管廊監(jiān)控及安防關鍵技術，希望能夠為相關工作者提供借鑒。

隨著我國城市的不斷發(fā)展，促進了綜合管廊的積極建設，并取得了良好效果。但是在城市綜合管廊建設過程中，還存在一些問題，不利于綜合管廊運營的效果。對此還應加強監(jiān)控及安防關鍵技術的有效運用，及時的發(fā)現(xiàn)和解決各類問題，保證綜合管廊安全、穩(wěn)定的運行，同時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可以解決一系列開發(fā)問題，包括架空線網(wǎng)密集、反復開發(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，城市綜合管廊建設越來越完善，對我國城市的發(fā)展產生了重要的促進作用。但是從整體上來看，我國綜合管廊建設還存在經(jīng)驗不足的情況，如前期設計、中期施工以及后期運行等各個階段都存在試驗性質，因此投入運行以后，為了保證綜合管廊安全、穩(wěn)定的運行，綜合管廊運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)。所以還應加強城市綜合管廊監(jiān)控及安防關鍵技術的有效運用。

城市綜合管廊監(jiān)控及安防技術主要通過收集、儲存以及分析各類監(jiān)控數(shù)據(jù)，能夠判斷綜合管廊內部運行情況。監(jiān)控及安防技術可以實現(xiàn)多樣化功能，包括管廊語音通信、火災報警、視頻監(jiān)控等等，能夠實現(xiàn)對綜合管廊智能化監(jiān)控，促進綜合管廊的安全穩(wěn)定運行。

二、綜合管廊監(jiān)控及安防關鍵技術和主要內容

1.關鍵技術

城市綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)主要由三個模塊組成，即管廊前端設備、通信網(wǎng)絡和監(jiān)控指揮。其中管廊前端設備是指負責收集和控制前端現(xiàn)場數(shù)據(jù)的檢測、控制及報警裝置。通信網(wǎng)絡模塊主要是指能夠實現(xiàn)管廊前端設備與通信系統(tǒng)交流功能模塊，其主要構成為光纖通信網(wǎng)。監(jiān)控指揮模塊主要負責系統(tǒng)任務的分配以及統(tǒng)籌。前端全部設備需要全部連入監(jiān)控系統(tǒng)，主要是通過通信網(wǎng)絡進行連入。

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

2.主要內容

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)、管廊設備監(jiān)控及控制系統(tǒng)，具體內容如下：視頻監(jiān)控系統(tǒng)：管廊的運行監(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)控人員可以直接進行監(jiān)測；無線通訊及人員定位系統(tǒng)：管廊內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，并將信息實時傳遞給控制中心人員能夠快速準確的確定廊內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)主要負責對綜合管廊電氣及耗能設備運行進行全面、實時的監(jiān)測，在管廊設備的長期運行過程中，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行和維護記錄，通過電子巡查系統(tǒng)有效記錄下來；管廊設備監(jiān)視及控制系統(tǒng)：主要負責對管廊內所有設備的監(jiān)測，并自動收集以及分析管廊設備運行數(shù)據(jù)以及環(huán)境探測器，根據(jù)實際使用需求，通過有效編程控制管廊內設備。

2.2報警系統(tǒng)功能

2.2.1火災自動報警及聯(lián)動控制系統(tǒng)

該系統(tǒng)的功能主要是及時的報告前期火情，并在第一時間啟動消防設備抑制火情，防止火災的蔓延。想要充分發(fā)揮報警功能，還應科學、合理的布置報警設備，例如可以設置線型光纖感溫探測器，該設備具有實時溫度監(jiān)測功能，一旦監(jiān)測到火情，會立即發(fā)出報警，并且反饋給消防系統(tǒng)監(jiān)控主機，分析火情爆發(fā)的位置，同時切斷火情爆發(fā)位置的排煙防火閥及風機，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。火情結束以后，重啟排煙防火閥及風機。

2.2.2環(huán)境感溫光纖報警系統(tǒng)

綜合管廊內部往往比較密封，導致其內部空氣不流通，為此為了保證綜合管廊運行維護人員的安全性，、須保證綜合管廊內部空氣內部的正常流通、溫度的適宜性，避免對運行維護人員產生任何的損害。為此可以設置環(huán)境感溫光纖報警系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要是對綜合管廊內部的溫度以及濕度、氧氣進行監(jiān)測，如果發(fā)現(xiàn)管廊內部環(huán)境的要求未達到要求，監(jiān)測裝置就會發(fā)出報警信號進行反饋，然后開啟通風裝置進行換氣。與此同時該系統(tǒng)還可以監(jiān)測集水坑水位，超過水位后可以啟動排水泵進行排水。除此以外，環(huán)境感溫光纖報警系統(tǒng)還可以監(jiān)測有害氣體濃度、風機等設備，做到實時監(jiān)測。

2.2.3可燃氣體報警系統(tǒng)

綜合管廊內部可燃氣體的超標將會嚴重影響管廊運行的安全性，給綜合管廊運行維護人員的安全帶來嚴重的威脅。對此可以設置可燃氣體報警系統(tǒng)，設置適宜的可燃氣體濃度，一旦出現(xiàn)該設置值，系統(tǒng)就會發(fā)出報警信號，一方面啟動燃氣艙事故段，另一方面可以啟動相鄰區(qū)間事故風機。

2.2.4其它報警以及監(jiān)控系統(tǒng)

為了保證綜合管廊正常穩(wěn)定的運行，除了上述監(jiān)控系統(tǒng)，還可以設置漏電火災報警系統(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)。漏電火災報警系統(tǒng)主要對電氣設備及線纜的運行進行監(jiān)測，主要預防其漏電的發(fā)生，避免漏電引起大的火災事故；消防電源監(jiān)控系統(tǒng)主要是對消防電源運行情況及消防設備進行監(jiān)測和操作巡檢；防火門監(jiān)控系統(tǒng)主要負責對防火門的開啟和關閉進行監(jiān)測，對其開啟和關閉情況及時的通知相關運維人員；消防電話系統(tǒng)主要是為火災發(fā)生時內外通訊的順暢提供重要保證，與此同時如無火災發(fā)生，可以將其應用在固定通訊設備的應用。

三、綜合管廊監(jiān)控與安防系統(tǒng)的具體應用

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，還應科學、合理的應用監(jiān)控與安防技術，具體應用主要包括以下幾個方面：

1.建立管廊綜合監(jiān)控運營一體化平臺

管廊綜合監(jiān)控運營一體化平臺可以解決系統(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)運營平臺的綜合業(yè)務能力。這主要是因為管廊綜合監(jiān)控運營一體化平臺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，對管廊的各項設備實現(xiàn)自動化監(jiān)控，及時的掌握相關信息數(shù)據(jù)，以便于管理人員各項工作順利進行。

2.建立完善的預警與預報機制

在監(jiān)控與安防系統(tǒng)建設過程中，工作人員應具備全生命周期項目思維，應建立完善的預警、預報機制，能夠實現(xiàn)對整個綜合管廊項目運行監(jiān)控，及時的發(fā)現(xiàn)和解決整個生命周期存在的各種問題。這就要求實現(xiàn)監(jiān)控與安防系統(tǒng)中各設備之間的有效聯(lián)動，一旦綜合管廊出現(xiàn)安全隱患時，則能夠及時的發(fā)出預警以及預報，能夠準確的確定故障設備位置，為管廊的通信、排水以及防火系統(tǒng)正常穩(wěn)定的運行提供重要的安全保證。

3.建立智慧化運維管理模式

運維管理可以有效保證城市綜合管廊的運行安全。城市綜合管廊監(jiān)控及安防系統(tǒng)的運用，可以實現(xiàn)智慧化運維管理。具體表現(xiàn)在以下幾個方面：首先工作人員在進行設備巡檢時，對相關設備以及自動化檢測，能夠快速判斷設備是否正常運轉；其次還可以實現(xiàn)管廊資產設備的自動化管理，能夠對設備的相關情況進行自動化歸納和記錄，包括設備故障使用頻率、故障次數(shù)以及使用時間等等，當設備達到壽命期限之前，系統(tǒng)會發(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

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、系統(tǒng)架構、聯(lián)動控制和綜合數(shù)據(jù)服務等方面的設計，解決了綜合管廊在管理過程中存在內部干擾性強、使用單位多及協(xié)調復雜的根本問題，大大提高了系統(tǒng)運行的可靠性和可管理性，提升了管廊基礎設施、環(huán)境和設備的使用和恢復效率。

2平臺組成

安科瑞城市地下綜合管廊能效管理系統(tǒng)是一個深度集成的自動化平臺，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)、智能馬達監(jiān)控系統(tǒng)、電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)、消防設備電源系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)、消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)。用戶可通過瀏覽器、手機APP獲取數(shù)據(jù)，通過一個平臺即可全局、整體的對管廊用電和用電安全進行進行集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調度，同時滿足管廊用電可靠、安全、穩(wěn)定、高效、有序的要求。

3平臺拓撲

4平臺子系統(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保護裝置及多功能儀表進行保護和監(jiān)控，對0.4kV出線配置多功能計量儀表，用于測控出線回路電氣參數(shù)和用能情況，可實時監(jiān)控高低壓供配電系統(tǒng)開關柜、變壓器微機保護測控裝置、發(fā)電機控制柜、ATS/STS、UPS，包括遙控、遙信、遙測、遙調、事故報警及記錄等。

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、可燃氣體濃度、門禁、視頻、空調、消防數(shù)據(jù)的采集、展示和預警，同時也可接入管廊艙室內的水泵和通風排煙風機等設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的電氣火災傳感器、溫度傳感器，消防設備電源傳感器、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)實時顯示，并且對UPS的蓄電池溫度、內阻進行實時監(jiān)視，發(fā)生異常時通過聲光、短信、APP及時預警。

5相關平臺部署硬件選型清單

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

5.2電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)

5.3消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)

5.4防火門監(jiān)控系統(tǒng)

5.5消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)

五、結語

綜上所述，綜合管廊是我國的重要的城市基礎設施，對促進我國城市發(fā)展具有至關重要的作用。近年來，隨著我國綜合管廊建設水平的不斷提升，已經(jīng)取得良好的建設效果，但是在城市綜合管廊建設過程中，由于建設經(jīng)驗不足，導致綜合管廊建設運營還存在一些問題，因此為了保證綜合管廊能夠安全運行，還應設置專門的監(jiān)控系統(tǒng)和安防系統(tǒng)，通過收集綜合管廊運營的相關信息，及時的發(fā)現(xiàn)和解決綜合管廊運行過程中存在的問題，做出有效的安全以及應急管理措施，保證綜合管廊安全、穩(wěn)定的運行，這對我國綜合管廊建設具有重要意義。

參考文獻

[1]文鵬.城市綜合管廊監(jiān)控及安防關鍵技術研究.

[2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2022.05

作者簡介：任運業(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。