淺談智慧城市管廊綜合管理平臺的建設及設備選型
發布時間：2023-02-20瀏覽次數：838返回列表
易允恒
安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定 201801
摘 要：隨著智慧城市的發展，地下綜合管廊的建設不斷增多，建成后的管廊需要有科學合理的綜合管理平臺對其進行智能化管理。本文介紹了地下綜合管廊的建設內容，從管廊智能化管理角度出發，在運用GIS、可視化、傳感器、物聯網等多種技術的基礎上，搭建起智慧管廊綜合管理平臺，為實現管廊的安全管理提供有力保障。
關鍵詞：綜合管廊；地理信息系統；可視化管理；實時監測
0引言
地下綜合管線是城市基礎設施的重要組成部分，是保證城市生產、生活正常運轉的重要基礎條件，是城市的“生命線”。隨著城市的不斷發展，地下空間日趨緊張，管線單位各自為政，敷設混亂、道路反復施工、“馬路拉鏈”難以閉合等問題突顯。針對綜合管網現狀，國務院辦公廳下發了《推進城市地下綜合管廊建設的指導意見》。綜合管廊的建設有利于節約土地資源，保證城市地下管線安全，集約化利用城市地下空間，消除“馬路拉鏈”。
地下綜合管廊是指在城市地下用于集中敷設電力、通信、廣播電視、給水、排水、熱力、燃氣等市政管線的公共隧道。設有專門的檢修口、吊裝口和監測系統，實施統一規劃、統一設計、統一建設和管理。地下綜合管廊的建設，需滿足維修與運行方面的需求，科學地進行設計，布設故障報警系統，及時發現故障管網，提高維修效率，為城市居民的生活提供便利。
智慧管廊綜合管理平臺采用三維可視化技術將地上建筑、管廊本體、附屬設施、入廊管線等進行三維建模，采用GIS、物聯網、傳感器等多種技術，實現綜合管廊的數字化、集成化、智能化管理。
管廊本體：綜合管廊的結構主體及人員出入口、吊裝口、逃生口、通風口、管線分支口、支吊架、防排水設施、檢修道及風道等構筑物。
附屬設施：為保障綜合管廊本體、內部環境、入廊管線穩定運行和人員安全，配套建設的消防、通風、供電、照明、監控與報警、給水排水和標識等設施。
入廊管線：敷設于綜合管廊內的給水、雨水、污水、再生水、天然氣、熱力、電力、通信等各類城市工程管線。
日常監測：采用儀器量測、現場巡檢或遠程視頻監控等手段和方法，采集反映綜合管廊日常運行狀態、變化特征及發展趨勢的信息，并進行反饋的活動。
1平臺架構
平臺采用面向服務的體系架構(SOA,Service-oriented architecture)，基于WEB服務實現空間信息資源共享，模塊化的設計實現跨平臺異構多源數據的訪問。全面支持OGC標準的接口，支持行業標準、國家標準以及擴展的SOAP和REST協議的服務接口。總體體系架構如圖1所示。
圖1體系架構
1）數據層：是平臺的基礎和核心，為管廊綜合管理工作提供基本的數據信息，主要由基礎地理信息數據、三維數據和業務數據構成。基礎地理信息數據主要包括城市地圖、地形數據、影像數據；三維數據主要包括地上建筑物、小品等；業務數據主要包括管廊運維、運營數據、監測數據等。
2）接口層：為應用層提供二三維地圖服務、目錄服務，同時接入外部系統的業務數據和監測數據，如報警系統、環境監測系統、消防系統等監測信息。
3）應用層：是面向用戶的部分，基于接口層建立，調用環境監測、設備監控、安防、消防等多個系統數據，集成到智慧管廊綜合管理平臺。通過三維瀏覽可以身臨其境地看到管廊內部實景、根據實時監測數據為管廊的日常運維和應急突發事件提供應急指揮協作等，從而實現對管廊的智能化管理。
2平臺應用
智慧管廊綜合管理平臺包括管廊三維展示、管廊數據管理、管廊運維管理、可視化監測、指揮調度、應急管理等多個模塊。
2.1管廊三維展示
實現地下管廊三維場景的瀏覽、二維地圖瀏覽、二三維聯動、路線瀏覽、圖層分類控制、距離量算等功能。
2.2管廊數據管理
對管廊內的數據進行分類管理展示，廊內附屬設施可以編輯關聯基礎信息，也可通過條件查詢管廊設備信息并在地圖上快速定位，另外提供分類統計管廊設備數據的功能。
2.3管廊運維管理
管廊的運維管理不僅保障了管廊工作人員的健康安全，而且合理的運維管理還可延長管道的使用壽命、避免事故的發生。具體包括工單管理、排班管理、人員管理、配置管理、巡檢管理、維護管理等功能。通過對運維配置的管理，合理安排運維檢修人員、設備等資源，保障管廊的運維管理工作有序、高效地進行。
2.4可視化監測
通過與環境監測系統、安防系統、消防系統等進行對接，調取設備監測數據在地圖中進行實時的可視化展示，及時掌握預警信息，為處理險情、安排維修人員提供有力支持。
2.5指揮調度
基于GIS的工作人員位置可視化管理，通過工單管理、調度管理，對工作人員的任務狀態進行實時監控管理。
2.6應急管理
應急預案管理：支持用戶根據不同險情新建不同的應急預案。應急物資管理：用戶可以在地圖上直觀地查看所有應急物資的地理位置信息。當出現突發險情時，平臺中可以顯示相應的報警信息，搜索相關的應急預案，進行應急響應。險情結束后，在平臺中形成此次險情的相關信息總結，形成知識庫，便于后期查看。
3 AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺
3.1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、通信網絡、系統架構、聯動控制和綜合數據服務等方面的設計，解決了綜合管廊在管理過程中存在內部干擾性強、使用單位多及協調復雜的根本問題，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、環境和設備的使用和恢復效率。
3.2平臺組成
安科瑞城市地下綜合管廊能效管理系統是一個深度集成的自動化平臺，它集成了10KV/O.4KV變電站電力監控系統、變電所環境監控系統、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。用戶可通過瀏覽器、APP獲取數據，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控、統一管理、統一調度，同時滿足管廊用電可靠、安全、穩定、高效、有序的要求。
3.3平臺拓撲
3.4平臺子系統
3.4.1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行保護和監控，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和用能情況，可實時監控高低壓供配電系統開關柜、變壓器微機保護測控裝置、發電機控制柜、ATS/STS、UPS，包括遙控、遙信、遙測、遙調、事故報警及記錄等。
3.4.2環境監測
環境監測包括溫濕度、煙感溫感、積水浸水、可燃氣體濃度、門禁、視頻、空調、消防數據的采集、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完成管廊環境綜合監控。
3.4.3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、防火門狀態傳感器，接入消防疏散照明以及指示燈具的狀態實時顯示，并且對UPS的蓄電池溫度、內阻進行實時監視，發生異常時通過聲光、短信、APP及時預警。
3.5相關平臺部署硬件選型清單
3.5.1電力監控及配電室環境監控系統
3.5.2電氣火災監控系統
3.5.3消防設備電源監控系統
3.5.4防火門監控系統
3.5.5消防應急照明和疏散指示系統
4 結語
綜合管廊將給水、排水、熱力、電力、通信等市政管線集中管理，不僅能解決城市“馬路拉鏈”的問題，還能方便各管線的維護和檢修。通過智慧管廊綜合管理平臺的建設，將管廊的日常管理等工作數字化、可視化、智能化，由紙質圖表辦公向電子可視化辦公轉變；由事后應急向預防預測轉變；由信息孤島各自為政向共享共用協同合作轉變。智慧管廊綜合管理平臺讓綜合管廊的管理工作直觀、智能。
參考文獻
【1】田靜，賈小娟.智慧管廊綜合管理平臺的建設及應用.
【2】朱艷．城市地下綜合管廊智能化運營管理技術研究［J］．智能建筑與智慧城市
【3】安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2022.05
作者簡介：
易允恒，男，本科 安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網供配電
Email：2851375246@qq.com ： QQ：2851375246 ：
易允恒，男，本科 安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網供配電
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