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(chǎn)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(zhì)，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(nèi)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?qū)崿F(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(nèi)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?qū)崿F(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(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(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，并將信息實時傳遞給控制中心人員能夠快速準確的確定廊內(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(nèi)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(nèi)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?；鹎榻Y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(nèi)部往往比較密封，導致其內(nèi)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(nèi)部空氣內(nèi)部的正常流通、溫度的適宜性，避免對運行維護人員產(chǎn)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(nèi)部的溫度以及濕度、氧氣進行監(jiān)測，如果發(fā)現(xiàn)管廊內(nèi)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(nèi)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(nèi)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?qū)崿F(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(zhuǎn)；其次還可以實現(xiàn)管廊資產(chǎn)設備的自動化管理，能夠?qū)υO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(nèi)部干擾性強、使用單位多及協(xié)調(diào)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(diào)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(diào)、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(diào)、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(nèi)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(nèi)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。