摘要：隨著(zhù)城市地下管廊不斷建設,管廊運維的安全防控問(wèn)題日益凸顯，城市地下綜合管廊安全信息和運營(yíng)狀況眾多,給安全防控平臺提出了更高要求。文中以廣西南寧地下綜合管廊安全防控平臺研究項目為例，從智能化角度,詳述了地下綜合管廊安全防控平臺設運營(yíng)機制、分類(lèi)與接口設，展現了管廊安全防控的功能，為今后其他城市地下綜合管廊的科學(xué)管理提供了參考。
關(guān)鍵詞：綜合管廊;安全防控;智能化;平臺設計
0引言
地下綜合管廊是指在城市地下用于集中鋪設電力線(xiàn)、通訊電線(xiàn)、給排水管道、供熱管道、燃氣管道等市政管線(xiàn)的綜合隧道[]。自2013年以來(lái)國務(wù)院陸續發(fā)布綜合管廊建設政策,并指導了全國管廊建設試點(diǎn)工作I2]隨著(zhù)國內地下綜合管廊不斷建成管廊運營(yíng)時(shí)其內部便營(yíng)造出一處復雜的、潛在的災害環(huán)境,如可能出現火災、水災、有毒氣體泄漏、設施故障等災害[3,4)因此,安全防控是綜合管廊規劃建設和城市今后發(fā)展中巫待解決的問(wèn)題,如何有效對管廊進(jìn)行監測、管控運營(yíng)的要求越來(lái)越緊迫,對綜合管廊安全防控平臺提出了高要求。文中以廣西南寧地下綜合管廊安全防控智能化平臺研制項目為例，通過(guò)規整管廊安防平臺運營(yíng)機制,從智能化角度對平臺的設計與開(kāi)發(fā)進(jìn)行了研究。
1平臺總體設計
1.1軟硬件配置及框架
軟件與服務(wù)器配置:操作系統(Windows和CentosLinux),操作環(huán)境(艾派克公司提供的Jsp環(huán)境)數據庫服務(wù)器(甲骨文公司的Oracle11g)硬件配置:中央處理器(Intercorei5-4590)、顯卡(NVIDIAGT960)?？蚣?基于JavaEE的開(kāi)發(fā)。
1.2平臺運營(yíng)機制
根據平臺框架設計，整個(gè)運營(yíng)流程分數據運行、邏輯處理與客戶(hù)端應用3個(gè)階段。
數據運行:針對數據庫儲存的管廊數據(格式為表單)進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)、增改等操作,實(shí)現平臺對安全防控信息的正常運行。
邏輯處理:針對平臺功能進(jìn)行關(guān)系分析和處理中央處理器對相關(guān)運行的管廊數據進(jìn)行調用,并對客戶(hù)端發(fā)來(lái)需求指令進(jìn)行邏輯處理,處理后將結果反饋至客戶(hù)端,實(shí)現安全防控信息連接。
客戶(hù)端應用:根據安全防控管理需求,用戶(hù)對平臺發(fā)出操作指令,平臺內進(jìn)行邏輯處理后將管廊安防措施反饋至客戶(hù)端設備,實(shí)現用戶(hù)-平臺-管廊的鏈式交互管理7平臺各個(gè)子系統利用標準工業(yè)協(xié)議與各類(lèi)監測監控設備及傳感器對接并以此進(jìn)行線(xiàn)上操控,對管廊內設備進(jìn)行實(shí)時(shí)監控并危險監測,實(shí)時(shí)獲取設備運行狀態(tài).形成安防智能化管理.如圖1所示。
圖1綜合管廊安全防控平臺運營(yíng)機制
1.3系統組成設計
(1)消防管理系統。消防系統通過(guò)現場(chǎng)感應器采集廊內消防設施信息,對廊內消防情況進(jìn)行監控系統實(shí)時(shí)調取各消防監測子系統反饋的數據，將火災報警位置、電氣報警位置、防火門(mén)報警位置等數據布置在三維模型中,使維護人員一目了然:管廊內出現火災時(shí).三維模型快速定位,將數據反饋到區級和市級控制中心,并可聯(lián)動(dòng)關(guān)閉防火門(mén).啟動(dòng)自動(dòng)滅火系統。
(2)巡防監控系統。巡防監控系統通過(guò)將視頻監控信息、人員定位信息機器人信息等數據布置在平臺可視化三維模型中,網(wǎng)上連接對應設備及其軟件,對廊內實(shí)時(shí)畫(huà)面、入侵報警、人員定位、電子巡更、機器人巡檢進(jìn)行實(shí)時(shí)監測。
(3)設備環(huán)境監測系統。設備環(huán)境監測系統對廊內設備環(huán)境沉降位移等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，并可以對設備報警歷史進(jìn)行查看,實(shí)現設備監測環(huán)境監測燃氣監測、沉降位移監測等功能,實(shí)時(shí)將數據反饋到區級利市級控制中心。
2接口類(lèi)型與接口設計
2.1接口分型
(1)頁(yè)面接口。平臺川戶(hù)接口分為PC瀏覽器PAD端APP(iOS)手機端APP(Android,iOS)數據錄入使用isp表單,文件導出和導入使用上傳和下載的方式進(jìn)行。圖形可通過(guò)客戶(hù)端控件狀入頁(yè)面進(jìn)行智能化顯示和更新。pp窗體應用AJAX技術(shù)確保用戶(hù)良好的使用體驗。
(2)外部接口。系統的外部接口主要是文檔接口,使用一個(gè)良好定義的數據交換格式文件,可方便清晰的理解及掌提各模塊功佳及實(shí)現。
(3)內部接口DALMODEL.Bussiness.Frnetcork.UI.DE層政編譯為一個(gè)應用,托管于艾派克公司。數據錄人使用jp表單,文件導出和導人使用上傳利下載的方式進(jìn)行。圖形可通過(guò)客戶(hù)端控件戰人頁(yè)通過(guò)測覽器應用運行。
2.2接口類(lèi)型
管廊接口分監控系統接口,消防系統接口.巡檢系統接口，通過(guò)開(kāi)發(fā)接口將環(huán)境與設備監控系統與地下綜合管廊安全防控平臺進(jìn)行連接，以便平臺對廊內環(huán)境與設備進(jìn)行監控。開(kāi)發(fā)的接口類(lèi)型內容見(jiàn)表1。對接方案,如圖2所示。
圖2接口對接方案
3綜合管廊安全防控功能實(shí)現
通過(guò)各類(lèi)設備與傳感器監測管廊內部，對管廊進(jìn)行實(shí)時(shí)監控并記錄報警歷史、故障歷史,獲取設備運行狀態(tài)和顯示數據，方便管理者隨時(shí)香看管廊運營(yíng)狀態(tài)和設備資產(chǎn)信息,實(shí)現地下綜合管廊安全防控平臺的多功能化智能化如圖3所示。
圖3地下綜合管廊安全防控聯(lián)動(dòng)過(guò)程
地下綜合管廊安全防控平臺實(shí)時(shí)調取各子系統反饋的數據監測,并將報警位置與數布置在平臺的管廊BIM模型中使管理和維護人員一目了然!;管廊內出現異常情況時(shí)將數據反饋到區級和市級控制中心.異常情況發(fā)生后可聯(lián)動(dòng)安全防護設備,啟動(dòng)相關(guān)智能化操作.如監測到管廊出現火災后，安防平臺與控制中心進(jìn)行一系列聯(lián)動(dòng)措施，滅火系統自動(dòng)開(kāi)啟,直至火災被消滅,如圖4所示。
圖4火災報警系統數據監測
4AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺
4.1平臺概述
AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺集電力監控、能源管理、電氣安全、照明控制、環(huán)境監測于一體，為建立可靠、安全、高效的綜合管廊管理體系提供數據支持，從數據采集、通信網(wǎng)絡(luò )、系統架構、聯(lián)動(dòng)控制和綜合數據服務(wù)等方面的設計，解決了綜合管廊在管理過(guò)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(wèn)題，大大提高了系統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。
4.2平臺組成
安科瑞城市地下綜合管廊能效管理系統是一個(gè)深度集成的自動(dòng)化平臺，它集成了10KV/O.4KV變電站電力監控系統、變電所環(huán)境監控系統、智能馬達監控系統、電氣火災監控系統、消防設備電源系統、防火門(mén)監控系統、智能照明系統、消防應急照明和疏散指示系統。用戶(hù)可通過(guò)瀏覽器、手機APP獲取數據，通過(guò)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)行集中監控、統一管理、統一調度，同時(shí)滿(mǎn)足管廊用電可靠、安全、穩定、高效、有序的要求。
4.3平臺拓撲
4.4平臺子系統
4.4.1電力監控
電力監控主要針對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(jìn)行保護和監控，對0.4kV出線(xiàn)配置多功能計量?jì)x表，用于測控出線(xiàn)回路電氣參數和用能情況，可實(shí)時(shí)監控高低壓供配電系統開(kāi)關(guān)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。
4.4.2環(huán)境監測
環(huán)境監測包括溫濕度、煙感溫感、積水浸水、可燃氣體濃度、門(mén)禁、視頻、空調、消防數據的采集、展示和預警，同時(shí)也可接入管廊艙室內的水泵和通風(fēng)排煙風(fēng)機等設備集成的第三方系統完成管廊環(huán)境綜合監控。
4.4.3電氣安全
AcrelEMS-UT能效管理系統針對配電系統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(mén)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、內阻進(jìn)行實(shí)時(shí)監視，發(fā)生異常時(shí)通過(guò)聲光、短信、APP及時(shí)預警。
4.5相關(guān)平臺部署硬件選型清單
4.5.1電力監控及配電室環(huán)境監控系統
5結語(yǔ)
地下管廊安全防控平臺通過(guò)總體設計、類(lèi)與接口設計,搭建起管廊-平臺-用戶(hù)的鏈式管理模式。同時(shí)，平臺通過(guò)收集管廊各監測子系統的日常安全信息,與控制中心進(jìn)行了一系列的聯(lián)動(dòng)措施,實(shí)現了綜合管廊智能化的安全防控。平臺的智能化、安全防控科學(xué)管理體現以下幾個(gè)方面:
(1)整個(gè)平臺采用流程化和接口式的設計,高度利用了BIM技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能設備,有利于系統研發(fā)和運營(yíng)的便捷化工程化智能化。
(2)平臺運營(yíng)機制符合工程日常管理流程,各階段分工明確,架構設計易于開(kāi)發(fā),便于后期運維階段的管廊管理。
(3)平臺各子系統接口豐富,功能拓展性強，只需根據所需要增加的功能直接添加接口即可,能及時(shí)滿(mǎn)足管廊安全管控需求
(4)管廊各監測系統與安防平臺實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng),安防平臺日常收集分析管廊安全信息,信息綁定于BIM模型以便用戶(hù)查閱,并及時(shí)將管廊異常情況傳至市區級控制中心,控制中心做出應急決策并發(fā)出信號,反饋信號傳達至管廊自動(dòng)化設備，實(shí)施阻斷危險措施,高效地實(shí)現了綜合管廊的安全防控。
參考文獻
【1】朱雪花,劉保東. 面向智能化的地下綜合管廊安全防控平臺研究
【2】張東霞，潘峰.城市綜合管廊綜合監控平臺功能設計[J]
【3】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2022.05
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