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城市地下綜合管廊，即在城市地下建造一個(gè)隧道空間（共同溝），將電力、通訊，燃?xì)狻⒐帷⒔o排水等各種工程管線集于一體，設(shè)有專門的檢修口、吊裝口和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)施統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計(jì)、統(tǒng)一建設(shè)和管理，是保障城市運(yùn)行的重要基礎(chǔ)設(shè)施和“生命線”。 地下綜合管廊監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)是一個(gè)多方面綜合監(jiān)控系統(tǒng)，主要包括對(duì)管廊內(nèi)部環(huán)境與設(shè)備監(jiān)測(cè)（溫濕度、可燃?xì)怏w、有毒氣體、積水情況等），管廊入口及內(nèi)部的視頻監(jiān)控，管廊通風(fēng)系統(tǒng)的監(jiān)控，管廊照明系統(tǒng)的監(jiān)控，消防系統(tǒng)的監(jiān)控，供電系統(tǒng)監(jiān)控以及門禁系統(tǒng)的監(jiān)控等，是管廊管理環(huán)節(jié)中的重中之重。針對(duì)綜合管廊建設(shè)存在的問題，建立一個(gè)全新的智慧管廊運(yùn)營管理平臺(tái)，采用國際先進(jìn)成熟的3S（GIS、GPS、RS）技術(shù)、工程管理技術(shù)和BIM技術(shù)，通過物聯(lián)網(wǎng)、無線傳輸網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)對(duì)地下綜合管廊進(jìn)行全面信息化管理，為管廊管線管理、管廊附屬設(shè)施管理、管廊運(yùn)維和應(yīng)急指揮提供智能、高效、穩(wěn)定的信息服務(wù)平臺(tái)。

1、綜合管廊監(jiān)控和報(bào)警系統(tǒng)

（1）系統(tǒng)概述

東華城市地下管廊綜合監(jiān)控與運(yùn)維管理系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)的“管、控、營”一體化智能管控平臺(tái)，從數(shù)據(jù)采集、通信網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)架構(gòu)、智能聯(lián)動(dòng)和綜合數(shù)據(jù)服務(wù)等方面，解決了管廊監(jiān)控與報(bào)警建設(shè)中存在著互為信息孤島、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)備的監(jiān)管效率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控中心應(yīng)用“一個(gè)平臺(tái)，一根光纖，多網(wǎng)合一”即能對(duì)管廊內(nèi)部設(shè)備的遠(yuǎn)程管理與聯(lián)動(dòng)控制。

（2）系統(tǒng)組成

東華城市地下管廊綜合監(jiān)控與運(yùn)維管理系統(tǒng)是一個(gè)深度集成的自動(dòng)化平臺(tái)，它集成了環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、照明系統(tǒng)排水系統(tǒng)等子系統(tǒng)。通過集成和互聯(lián)管廊內(nèi)的自動(dòng)化系統(tǒng)，為運(yùn)營和維檢人員提供一個(gè)完整的、統(tǒng)一的監(jiān)控平臺(tái)。綜合監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控中心、工業(yè)環(huán)網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)及控制三部分組成。監(jiān)控中心是整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)聯(lián)系、協(xié)調(diào)、控制和管理各子系統(tǒng)的工作。調(diào)度監(jiān)控室設(shè)置大屏幕，用于監(jiān)控綜合管廊內(nèi)的實(shí)時(shí)情況。工業(yè)環(huán)網(wǎng)用于傳輸數(shù)據(jù)，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)及控制部分主要由接入層交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像頭、現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域控制器ACU等組成。

（3）系統(tǒng)拓?fù)鋱D

2、綜合運(yùn)營管理平臺(tái)

  智慧管廊運(yùn)營管理平臺(tái)是利用三維GIS技術(shù)、BIM技術(shù)、工程管理技術(shù)等實(shí)現(xiàn)對(duì)地下管廊進(jìn)行全面的信息化管理，為管廊的運(yùn)維管理、信息監(jiān)控、應(yīng)急指揮等提供安全、高效、智能的綜合運(yùn)維管理服務(wù)。

  同時(shí)系統(tǒng)對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行云計(jì)算和大數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)了管廊數(shù)據(jù)潛在價(jià)值的挖掘和利用，供給政府職能機(jī)構(gòu)、管廊運(yùn)營公司及入廊管線單位等。在統(tǒng)一管廊運(yùn)維體系、BIM標(biāo)準(zhǔn)體系及信息安全保障體系的前提下，實(shí)現(xiàn)智慧管廊運(yùn)營管理平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)化和體系化，為面向各類用戶提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)支撐和信息保障平臺(tái)。

  根據(jù)系統(tǒng)功能，可將平臺(tái)分為七大模塊。

（1）三維監(jiān)控

通過BIM、GIS、分布式SCADA等技術(shù)，對(duì)管廊進(jìn)行三維可視化實(shí)時(shí)監(jiān)控管理，并可實(shí)現(xiàn)管線的綜合分析功能。

（2）維護(hù)管理

實(shí)時(shí)顯示狀態(tài)、故障報(bào)警，對(duì)管廊資產(chǎn)進(jìn)行綜合監(jiān)控管理，并制定相應(yīng)的維護(hù)和巡檢計(jì)劃。

（3）應(yīng)急管理

實(shí)現(xiàn)對(duì)管廊運(yùn)營過程中安全隱患排查，應(yīng)急事件處理的閉環(huán)控制，建立與公安、消防、電力、電信、熱力、供水等相關(guān)單位的應(yīng)急聯(lián)動(dòng)機(jī)制。

（4）能效管理

對(duì)管廊能耗進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，排除異常能耗隱患，自動(dòng)生成輔助性決策建議，降低運(yùn)營成本。

（5）綜合決策

對(duì)管廊設(shè)備、環(huán)境、人員、安全的進(jìn)行統(tǒng)計(jì)綜合分析與決策，提高管理效率和管理質(zhì)量。

（6）移動(dòng)應(yīng)用

基于移動(dòng)設(shè)備的運(yùn)營管理軟件，為人員的智能巡檢、運(yùn)維和即時(shí)通信提供快捷服務(wù)，提升管理效率。

3、管廊各子系統(tǒng)建設(shè)

（1）工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)

系統(tǒng)采用先進(jìn)工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)時(shí)通訊技術(shù)，具有通信速率快速、標(biāo)準(zhǔn)（IEEE802.3）統(tǒng)一開放、抗干擾性強(qiáng)、支持冗余、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)時(shí)間短以及與Internet的輕松無縫互連等眾多優(yōu)點(diǎn)。在工業(yè)以太網(wǎng)的設(shè)計(jì)上，將其分為兩層，下層為工業(yè)以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)傳輸層，主要實(shí)現(xiàn)控制信號(hào)在環(huán)網(wǎng)上的實(shí)時(shí)、可靠的傳輸；上層為管控層，連接各個(gè)監(jiān)控終端。

（2）大屏顯示系統(tǒng)

大屏幕顯示系統(tǒng)（LED 、DLP、等離子、液晶）是充分利用大屏幕數(shù)字拼接墻系統(tǒng)對(duì)各類信息包括多媒體網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)、各類監(jiān)控視頻等提供強(qiáng)大的處理和顯示功能。大屏系統(tǒng)能夠直接在高清晰度、大規(guī)模數(shù)字拼接墻上進(jìn)行調(diào)度管理和遠(yuǎn)程監(jiān)控，形成綜合管廊監(jiān)控和報(bào)警的數(shù)字化、圖形化、安全管理的信息化和調(diào)度指揮的科學(xué)化。

（3）視頻監(jiān)控系統(tǒng)

  視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)綜合管廊全域內(nèi)人員的監(jiān)控，便于中控室值班人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)問題，排除故障以及對(duì)警情的及時(shí)處理，保證管溝內(nèi)正常運(yùn)行。視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過系統(tǒng)前端監(jiān)控點(diǎn)攝像機(jī)采集圖像信息，系統(tǒng)主機(jī)處理后在相連的監(jiān)視器上反映監(jiān)控場(chǎng)景。

  綜合管廊每200米為一段防火分區(qū)，在每段防火分區(qū)內(nèi)可設(shè)置3臺(tái)攝像機(jī)（區(qū)段出入口），分別檢測(cè)卸料口及兩邊的防火門，監(jiān)測(cè)任何進(jìn)入防火分區(qū)內(nèi)的人員情況。所有的視頻監(jiān)控畫面都可以通過流媒體服務(wù)器控制和顯示，實(shí)現(xiàn)全范圍監(jiān)控并且可在監(jiān)視器上切換顯示各防火分區(qū)的監(jiān)視畫面。

（4）電子巡查系統(tǒng)

綜合管廊內(nèi)在下列場(chǎng)所處設(shè)置巡查點(diǎn)：綜合管廊人員出入口、逃生口、吊裝口、通風(fēng)口、管線分支口；綜合管廊重要附屬設(shè)施安裝處；管道上閥門安裝處；電力電纜接頭區(qū)；其他需要重點(diǎn)巡查的部位。巡查管理主機(jī)設(shè)置在監(jiān)控中心，巡查管理主機(jī)具有設(shè)置、更改巡查路線的功能，對(duì)未巡查、未按規(guī)定線路巡查、未按時(shí)巡查等情況進(jìn)行記錄、報(bào)警。

（5）入侵報(bào)警系統(tǒng)

為保證綜合管廊內(nèi)部安全、可靠地運(yùn)行，應(yīng)在人員出/入口、投料口、進(jìn)排風(fēng)口等可能遭到入侵的區(qū)域布設(shè)紅外入侵探測(cè)器，采用被動(dòng)式紅外入侵探測(cè)器，并布設(shè)在管廊內(nèi)各設(shè)防口。當(dāng)人員入侵時(shí)，人體在紅外入侵探測(cè)器探測(cè)范圍內(nèi)移動(dòng)，將引起設(shè)備接收到的紅外輻射電平變化，并隨即進(jìn)入報(bào)警狀態(tài)。設(shè)備將報(bào)警狀態(tài)通過RS-485串口輸出，經(jīng)串口轉(zhuǎn)網(wǎng)口模塊后生成IP數(shù)據(jù)，連接工業(yè)級(jí)交換機(jī)，再通過通訊鏈路發(fā)送至監(jiān)控中心的報(bào)警主機(jī)，驅(qū)動(dòng)報(bào)警響應(yīng)。

（6）環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)

地下管廊裝有各種線信號(hào)線、熱力管、燃?xì)夤堋㈦娦殴艿馈⒔o水管道、電力管道等等，是一個(gè)多種信號(hào)與傳輸對(duì)象交匯的場(chǎng)所，為了及時(shí)準(zhǔn)確地掌握綜合管廊內(nèi)的環(huán)境與設(shè)備情況，應(yīng)能采集到管廊內(nèi)的溫濕度、燃?xì)庑孤丁⒒痣U(xiǎn)、有害氣體、積水監(jiān)測(cè)等數(shù)據(jù)。通過在地下管廊配置相應(yīng)的傳感器及報(bào)警器，將監(jiān)測(cè)信號(hào)從投料口引出到地面上，并通過工業(yè)環(huán)網(wǎng)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，再通過配套的綜合管理軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。管理軟件對(duì)每個(gè)測(cè)點(diǎn)的地理位置、測(cè)量值或工作狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)采集，如出現(xiàn)異常，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成報(bào)警（聲光報(bào)警、短信報(bào)警、郵件報(bào)警可選），第一時(shí)間通知到相關(guān)人員，將可能出現(xiàn)的險(xiǎn)情消滅在萌芽狀態(tài)，避免造成大的經(jīng)濟(jì)損失及影響管廊的正常工作。

（7）門禁系統(tǒng)

在出入口處設(shè)置門禁系統(tǒng)，有效防止未經(jīng)許可人員進(jìn)入，并可對(duì)綜合管廊出入情況做實(shí)時(shí)記錄。門禁處設(shè)觸摸屏，實(shí)時(shí)顯示管廊內(nèi)環(huán)境信息，為巡檢、維修人員進(jìn)入管廊提供安全確認(rèn)數(shù)據(jù)。在投料口及機(jī)械通風(fēng)口設(shè)置防入侵系統(tǒng)，采用雙光束紅外線自動(dòng)對(duì)射探測(cè)器。一旦有非法入侵，探測(cè)器就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，監(jiān)控中心大屏幕上會(huì)顯示出入侵的區(qū)段，并產(chǎn)生聲光報(bào)警。

（8）通訊系統(tǒng)

綜合管廊平時(shí)無固定人員值班，為便于巡檢和施工人員的通信聯(lián)絡(luò)，管廊配備各區(qū)間工作人員之間、現(xiàn)場(chǎng)工作人員與監(jiān)控中心值班人員之間的語音通信系統(tǒng)。語音通訊系統(tǒng)由固定語音通訊和無線對(duì)講兩部分組成。固定語音通訊采用IP網(wǎng)絡(luò)電話，每個(gè)防火分區(qū)設(shè)置1～2套IP電話，監(jiān)控中心設(shè)置一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)綜合通訊器。IP網(wǎng)絡(luò)電話與現(xiàn)場(chǎng)ACU、網(wǎng)絡(luò)高清攝像頭共用監(jiān)控主干網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心與現(xiàn)場(chǎng)IP電話通信。無線對(duì)講由調(diào)度基臺(tái)，中繼器，功分器，泄露電纜等組成，在綜合管廊沿線敷設(shè)泄漏電纜，泄漏電纜一端接在調(diào)度基臺(tái)天線輸出口，沿著泄露電纜進(jìn)行無線電的收發(fā)。

（9）排水系統(tǒng)

綜合管廊設(shè)置自動(dòng)排水系統(tǒng)，綜合管廊的底板設(shè)置排水明溝，并應(yīng)通過排水明溝將綜合管廊內(nèi)積水匯入集水坑，綜合管廊的低點(diǎn)設(shè)置集水坑及自動(dòng)水位排水泵，排水泵采用手動(dòng)控制和液位自動(dòng)控制，根據(jù)積水坑的液位實(shí)現(xiàn)對(duì)水泵的控制，高液位報(bào)警信號(hào)、排水泵狀態(tài)信號(hào)反饋至監(jiān)控中心。綜合管廊的排水應(yīng)就近接人城市排水系統(tǒng)，并應(yīng)設(shè)置逆止閥。天然氣管道艙應(yīng)設(shè)置獨(dú)立集水坑。

1、工業(yè)級(jí)SCADA技術(shù)

響應(yīng)時(shí)間在ms級(jí)，保證采集數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)響應(yīng)，支持超大數(shù)據(jù)量運(yùn)算，最大可以擴(kuò)展支持100萬點(diǎn)以上。

2、3D虛擬現(xiàn)實(shí)可視化技術(shù)

支持三維人機(jī)交互展現(xiàn)，使操作、管理人員更好的掌握現(xiàn)場(chǎng)情況。

3、GIS技術(shù)

支持GIS地理環(huán)境、建筑、信息、數(shù)據(jù)的整體展現(xiàn)，方便統(tǒng)籌全局。

4、BIM技術(shù)

完美支持BIM模型導(dǎo)入，使3D虛擬數(shù)據(jù)更加真實(shí)。

5、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)技術(shù)

支持工業(yè)云計(jì)算部署方式，后臺(tái)大數(shù)據(jù)分析輔助決策技術(shù)。

6、三合一移動(dòng)應(yīng)用

支持智能巡檢、移動(dòng)運(yùn)維和即時(shí)通信功能。