地下綜合管廊擔負著城市的信息傳遞、能源輸送、排澇減災、廢物排棄的功能,是城市賴以生存和發展的基礎設施,是發揮城市功能、確保社會經濟和城市建設健康、協調和可持續發展的重要基礎和保障。 根據《辦公廳關于推進城市地下綜合管廊建設的指導意見》的有關部署。適應新型城鎮化和現代化城市建設的要求,將地下綜合管廊建設作為履行政府職能、完善城市基礎設施的重要內容。
綜合管廊監控與報警系統
管廊/管道綜合漏水監控系統與報警系統建立基于物聯網的“管、控、營”一體化的智能管控系統,立足數據采集、通信網絡、系統架構、智能聯動和綜合數據服務等方面,解決了管廊監控與報警建設中存在著內部干擾性強、使用單位多及協調復雜的根本問題,大大提高系統運行可靠性和可管理性,提升了管廊基礎設施、環境和設備恢復效率,進而實現監控中心應用“五大系統,一個平臺,一根光纖,一組基站”即能對管廊內部設備的遠程管理與聯動控制。
Ø 監控中心
監控中心接入所有前端設備,是監控報警與運維管理系統的業務處理、數據處理和監控指揮中心。監控中心由通信服務器、數據庫服務器、視頻存儲管理設備、顯示大屏、應急通信調度臺、UPS、網絡交換機等硬件設備以及監控報警與運維管理軟件平臺組成。 監控中心在整個系統網絡中具有控制權,能夠集中監控和調節網內所有子系統,實現網內所有現場監測點的數據采集、運行監視、操作控制、信息綜合分析以及智能報警功能。監控中心監控平臺通過以太網絡(光纖環網)與現場區域控制單元(ACU)通訊,獲取現場各設備的狀態、儀表監測的實時數據,必要時報警;監控平臺還向現場設備發出控制命令,啟、停相關附屬設備。
Ø 通訊與控制
通訊與控制單元實現前端設備和監控中心的通信以及負責前端設備的數據采集和設備控制。通訊與控制單元由監控中心網絡交換機及管廊內區域控制單元(ACU)組成。通信網絡采用高速光纖環網,管廊各傳感器通過通信網絡將模擬信號或者數字信號傳送給區域控制單元(ACU),區域控制單元(ACU)通過光纖主干網傳送給監控中心。區域控制單元(ACU)集信號采集、本地控制、 數據交換、遠程聯網于一體,實現管廊設備監測數據的集中管控與傳輸。
Ø 前端設備
前端設備為布設在綜合管廊內部的所有監測和控制設施。前端設備主要由管廊現場各種傳感器、數據采集器、遠程控制單元、遠程動作機構等組成,布置在綜合管廊內,實現管廊環境溫度、濕度、氧氣濃度、有害氣體濃度、視頻等信號的實時監測及風機、水泵、照明等設備的控制?,F場監測的數據通過區域控制單元(ACU)實時傳送到監控中心。
系統特點:
◆可視化應用管理 利用三維技術對管廊仿真分析,將三維地理信息、設備運行信息、環境信息、視頻圖像、預警報警信號等內容。
◆進行融合,統一在三維可視化平臺進行集中展現,實現綜合管廊的一體化的立體監控和調度。
智慧運維管理平臺
“智慧運維管理平臺”是綜合管廊監控與報警系統的大腦,平臺基于物聯網技術,集成3D虛擬現實可視化技術、傳感感知技術、大數據云計算技術、輔助決策技術、無線通信技術、自動控制技術,能夠實時對管廊內環境及各種主管線運行的數據進行顯示、分析、更新、維護、統計,地支撐了管廊權屬單位的日常運營、維護、管理以及突發事件發生時的應急處置。
Ø 系統總覽
“系統總覽”利用GIS技術可顯示轄區內的多條或單條綜合管廊系統概況、入廊管線單位基本信息、管廊使用情況、剩余空間、入廊計費、實時告警、歷史記錄等信息,可讓運營人員快速了解管廊基本概況。
管線基本信息查詢
管廊概況查詢
Ø 綜合監控
“綜合監控”通過對管廊內各監測系統數據匯聚,實現對各艙段內的溫濕度、氧濃度、甲烷濃度、硫化氫濃度、液位等環境數據的監測;對管廊的沉降、水平位移、傾斜、地下水位等廊體信息的監測;對煙霧報警器、自動滅火設備、防火風閥及防火門狀態等消防系統監測;對電子井蓋、門禁、電子巡更、紅外入侵報警器、視頻監控等安防系統的監控;對動力配電、風機、水泵、通訊、照明、巡檢機器人等系統設備的監控;對光纖測溫、電纜局放等入廊管線附屬系統的監測。
◆可對管廊內所有系統進行全面監測,并可對相應系統進行監控;
◆可對管廊內各系統進行大數據分析,并預測未來階段時間內管廊狀態變化,為管廊運維人員的工作提供指導;
◆可實現管廊內各系統事件聯動(如管廊某區段異常或人員進入,視頻監控系統自動聯動,切換事件發生畫面);
◆災害、事故的應急聯動,自動發布應急預案。
Ø BIM仿真
“BIM仿真”以綜合管廊各項信息數據作為模型的基礎,進行建筑模型的建立,通過數字信息仿真綜合管廊內所有設施設備的真實信息。我司運維平臺結合VR虛擬現實技術,可讓運維管理人員深入其中,身臨其境,再現1比1的虛擬現實環境,真實感受。
功能特點:
◆可完整的體現綜合管廊內所有設施設備,管廊本體信息;
◆以三維模式來引導設計全過程,利用VR設備可視性、具象性和交互性的特點,身臨其境走進綜合管廊現場;
◆多樣化交互方式,可漫游功能;
◆模擬巡檢、保養,維護等工作的培訓,設備設施的安裝,人稱視角體驗;
◆模擬突發事件應急預案;
◆可在設計階段預先模擬管廊內部,為設計提供支持,解決“所見非所得”和“工程控制難“的痛點。
利用大數據、云計算、AR、LBS(移動位置服務)等前沿技術打造全新的智慧管廊生態。
Ø 應急管理
“應急管理”可對管廊各類突發事件、災害、事故等,系統內可預置各類應急預案,同時可與消防中心、急救中心等事故處理單位聯動。做到“時間發現、時間上報、時間處置”的應急處理原則。
功能特點:
◆災害、事故的應急聯動,自動發布應急預案;
◆應急預案流程化,確保時間發現、立即評估、馬上響應;
◆精確精細、敏捷高效、全時段、覆蓋的應急管理模式;
◆多種災害、事故情景預設,不同應急預案預置。
逃生應急預案
Ø 運維管理
“運維管理”由日常工作管理、靜態數據管理、動態數據管理三部分組成,是綜合管廊運維的關鍵功能塊。創新的采用周期性計劃、臨時性計劃工作模式,平臺內預置統一規范化的流程體系。
功能特點:
◆可涵蓋管理內全壽命周期的設施設備資產管理;
◆設計圖紙、BIM三維、運維現場三種資產管理關聯
◆統一有序管理檔案資料、構建設備、備件關聯體系、科學評估安全庫存。
◆大數據分析,管廊狀態趨勢預測,風險預警;
◆管廊內實時數據監測,數據、事件、視頻聯動;
◆動態數據實時更新。
環境與設備監控子系統
環境與設備監控子系統的功能是實現對綜合管廊全域內環境和設備的參數和狀態實施全程監控,將實時監控信息通過多功能基站準確、及時地傳輸到監控中心的智慧運維管理平臺,便于值班人員及時發現現場環境和設備問題,排除故障以及對警情的及時處理,保證管廊正常運行。
通過在每個防火分區內出入口和通風口處安裝氣體(O2、CH4、H2S)、溫度、濕度、煙霧、水位、水浸等監測傳感器,可實現與風機、水泵的自動化控制與對接,檢測信號就近送附屬設備監控系統現場控制單元,并通過以太網送到監控中心計算機。在監控中心控制室顯示屏上,以數字形式顯示每個防火分區的氧氣百分比含量和溫度/濕度。 此時,一旦探測器檢測到危險氣體,危險區域周邊的作業人員會時間看到以數字形式顯示每個防火分區的氣體百分比含量和溫度/濕度等報警提示信息,并獲知報警位置。
對布置在每個防火分區內的排水泵、照明、風機、風道閥門、紅外入侵報警裝置、環境溫度/濕度/氧檢測儀表等儀表和設備進行數據采集,監測集水井內液位上限報警信號,通過相應的多功能基站向智慧運維管理平臺傳送,多功能基站同時并接受監控中心的命令,實現遠程控制風機的開停及相應防火分區內照明設備總開關的分合。
系統特點
◆每個防火分區(200m)出入口和通風口處安裝有害氣體、溫度、濕度、煙霧、水位、水浸等傳感器,實時監測并發送至ACU,ACU通過以太網送到運維信息管理平臺工作站集中顯示報警。
◆當檢測到危險氣體,運維管理平臺將自動聯動危險區周邊作業人員,時間看到以數字形式顯示每個防火分區的氣體百分比含量和溫度/濕度等報警信息與位置,以盡快處理相應故障或時間疏散人員。
◆支持遠程控制、就地自動、就地手動控制方式。
視頻監控子系統
視頻監控系統結構由前端部分、信號傳輸部分、控制顯示部分、數字圖像檢索回放部分以及數據存儲、IP承載網。前端系統采用點位設計;信號傳輸系統設計內容主要分傳輸方式和傳輸管道兩部分;控制顯示部分的設計采用數字化監控中心管理系統;數字圖像檢索回放部分以加大容量模塊化矩陣切換設備作為核心設備,以數模結合方式,實現對快球的遠程控制、權限管理,并采用外置儲存方式進行集中式數據存儲。
系統通過系統前端監控點網絡攝像機采集圖像信息,系統主機處理后在相連的監視器上反映監控場景。綜合管廊每200米為一段防火分區,每段防火分區設置1臺多功能基站,在每段防火分區內設置3臺網絡攝像機(區段出入口):檢測卸料口1臺、防火門的兩邊各1臺,監測任何進入防火分區內的人員情況。所有的視頻監控畫面都可以通過智能安全管控平臺控制、顯示,實現全范圍監控,并且可在監視器上切換顯示各防火分區的監控畫面。
同時,系統采用EPON技術組建匯聚網絡,在網絡匯聚機房部署OLT,鋪設光纖到監控前端,在光纖線路上部署分光器,靈活接入各前端控制點。前端視頻編碼器通過ONU接入光纖,實現“樹形分叉”式的前端接入,可有效節約光纖資源,減少建設成本,后期擴容也更為方便。
系統特點:
◆綜合管廊內設備集中安裝地點、人員出入口、變配電間和監控中心等設置攝像機;
◆每個防火分區至少設置2臺攝像機,攝像機間距不大于100米;
◆采用工業級高防護等級攝像頭;
◆與入侵報警檢測、人員定位等功能模塊聯動設計,圖像識別技術提供相互印證;
◆開放的軟件平臺支持多方攝像頭接入,支持多方應用共享視頻數據;
◆視頻監控系統單獨組網。
入侵報警子系統
為防止人員入侵管廊,對電纜、管道等設施實施外力破壞,對能夠供人員進出的地方進行監測,一旦發現有非法人員入侵,可以立即報警,從而保證管廊運行安全。
綜合監控系統采用紅外對射防入侵探測器,鑒別管廊現場“非法入侵”情況,聯動現場聲光報警器,同時其報警信號通過區域控制單元 ACU 送入監控平臺監控工作站,監控畫面相應位置閃爍,并產生語音報警信號。防入侵監測系統可以與視頻監控系統聯動確認“非法入侵”者身份。
紅外對射探測器把人員是否進入的狀態信息傳輸至區域控制單元 ACU,區域控制單元 ACU 通過光纖環網將狀態信息傳輸至監控平臺,實現 24 小時實時在線監控。 當監測到人員入侵時,產生報警信號,管廊內及監控平臺進行聲光報警,軟件界面彈窗報警,并同時定位報警點,提醒監控平臺工作人員采取相關措施。
在每個防火分區每個艙的投料口、通風口、人員出入口等處設置紅外防入侵探測器及聲光報警器(數量以項目實際情況為準,常規一個防火分區單倉3對)。
門禁子系統
智能門禁系統由讀卡器、控制器、電鎖和智能LED顯示器組成。
在管廊出入口設置智能門禁控制系統,門禁處設置智能LED顯示器。當巡查人員在閘門外出示經過的感應卡,經讀卡器識別確認身份后,控制器驅動打開電鎖放行,并記錄進門時間;當使用者離開所控房間時,在門內觸按放行開關,控制器驅動打開電鎖放行,并記錄出門時間。
智能LED顯示器實時顯示管廊內環境信息,為巡檢、維修人員出、入管廊情況提供安全確認數據記錄,能夠有效防止未經許可人員進入。
系統采用全IP通信設計,配備*的工業級處理系統,具有系統自動修復、自我健康管理和線路質量容錯設計等特點,讓出入管理更安全和更穩定。
綜合管廊內人員出入口設置出入口控制設備,以實時監測是否有人員非法入侵。
有效監視并管理管廊出入門及電子井蓋的開啟、關閉,保證人員自有出入,限制非人員進入。
與環境監控系統聯動,當環境評估不佳時,自動鎖定出入口控制設備,禁止人員進入。
可視化電子巡更子系統
可視化巡檢系統由多功能能基站(WI-FI)、便攜式巡檢儀和無線定位標等設備組成。
可視化巡檢系統是一種基于物聯網的巡檢系統,它將視頻監控技術與電子巡檢技術有機結合起來,既保證了現場巡檢工作有效進行,又充分利用現有的成熟網絡,使移動監控成為可能。
便攜式巡檢儀實時傳輸沿路巡檢畫面、巡檢員對設備的檢查畫面、設備的運行畫面到控制中心,圖像清晰、位置信息精準、視頻數據可備份、存儲,由此實現現場巡檢與移動視頻監控的有效管理。
可視化巡檢系統可以對重點部位巡檢情況進行全程錄像,并定時傳輸到監控中心,實現監控。安全值班長、各級可以隨時監察現場巡檢人員的工作情況,以便及時、直接地掌握各部門、人員、設備的運行情況,及時對發生的情況做出反應,同時又有效提高了巡檢人員的責任心。
應急通信子系統
綜合管廊應急通信系統采有線/無線的方式,形成統一指揮、功能齊全、運轉高效的應急機制,實現對各級用戶進行統一調度,對突發事件的快速上報、迅速處置。
應急通信系統主要由應急通信服務器、應急調度臺、區域控制單元、電話終端、語音網關、無線 AP 等組成。系統通過以太網絡實現現場各電話終端之間、電話終端與控制中心的相互呼叫以及應急調度、應急廣播,通過無線信號覆蓋和WIFI 手機實現無線語音通話及人員定位,通過語音網關實現與公網之間的通信,提高了處置突發事件的能力。
管廊內人員出入口、防火分區均設置有應急通信點,且通信點設置間距不大于100米。
功能特點:
◆實現固定電話通信廣播一體化、人員定位功能;
◆支持與公網通信,支持視頻調度、逃生引導;
◆實現無線語音通信、廊內wifi覆蓋、無盲區,通過手機專用APP可隨時保持與外界通話;
◆采用支持Qos的VoIP技術確保通信可靠;
◆針對管廊環境特制高防護等級現場終端。
預警與報警子系統
預警與報警系統的功能是實現對綜合管廊的全程監測,系統將預警和報警信息通過多功能基站及時、準確地傳輸到監控中心,實現災情預警、報警、處理及疏散,同時通過廣播系統,向綜合管廊內的工作人員廣播,使他們及時撤離現場,保證人身安全等功能。
預警與報警系統由火災報警系統和可燃氣體探測報警系統兩部分組成。
Ø 火災報警系統
火災報警系統主要由智能傳感器、分布式測溫光纖、多功能監測基站和智能廣播基站等設備組成。
在每段防火分區內設置智能煙感探測器、分布式測溫光纖、手動報警按鈕、火災電話、多功能廣播基站和聲光報警器等設備。煙感探測器設置間距為10m,手動報警按鈕設置在卸料口、兩邊的防火門處?;九c基站之間采用可插拔光纖連接。
光纖測溫主機連接多條線性測溫光纜,測溫光纜主要監測管廊內電力電纜的溫度是否在正常的范圍內運行,對于管廊內110kv的電力電纜,每根配置一條測溫光纜監測其溫度的變化;對于10kv的電力電纜,每層橋架上敷設如正弦波般走向的測溫光纜。該系統溫度監測精度為1℃,可任意設置多級溫度報警值,光纖測溫主機可提供一組繼電器輸出報警信號。
在監控中心設置火災報警屏,通過總線回路巡檢、接收、顯示每個報警點的工作情況。當火災發生時,啟動整個管廊內聲光訊響器。
Ø 可燃氣體探測報警系統
可燃氣體探測報警系統主要由智能傳感器、分布式測溫光纖、多功能監測基站和智能廣播基站等設備組成。
為使系統有效工作,在每段防火分區內設置智能天然氣探測器、手動報警按鈕、、多功能廣播基站和聲光報警器等設備。天然氣探測器設置間距為10m;手動報警按鈕設置在卸料口、兩邊的防火門處?;九c基站之間采用可插拔光纖連接,可實現無線采集數據信息,并對設備進行無線遠程控制。
監控中心可按需設定天然氣報警濃度的上限值(小于其爆炸下限值的20%),天然氣探測器接入多功能監測基站,當天然氣管道艙天然氣濃度超過報警濃度設定上限值時,由多功能監測基站啟動天然氣艙事故段分區及其相鄰分區的事故通風設備,且緊急切斷濃度設定的上限值要小于其爆炸下限值的25%,并通過可燃氣體報警系統解決燃氣泄漏或危險氣體累積帶來的爆炸隱患,確保燃氣管廊設施正常、穩定運行。
Ø 聯動功能
◆消防聯動:探測器發出檢測信號,報警裝置聯動視頻系統,跳出該防區的視頻畫面,確認報警。
◆聯動排煙/氣系統:每段防火分區設置有排風及排煙/氣系統,正常時用于排風。當確認探測到火災/可燃氣體時,監控中心可通過多功能基站傳輸指令實現遠程啟動風機排煙/氣。
◆聯動電源:災情探測信息確認后,監控中心可通過多功能基站進行指令傳輸以切斷非消防電源。
◆聯動廣播系統:災情探測信息確認后,監控中心啟動廣播切換模塊進行災情信息廣播,特別針對災情確認區、相鄰分區進行廣播疏散。
◆聯動電話系統:監控中心可啟動專用模塊與任一廣播基站通話;現場任一廣播基站或電話通過監控中心確認后實現與調度主機通話錄音。