【解決方案】智慧地下城市管廊的打造

未曉妃

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

1 引言

  近年來，地下綜合管廊已成為建設(shè)現(xiàn)代化“綠色城市"、“智慧城市"的重要環(huán)節(jié)。在綜合管廊運(yùn)營過程中，由于管廊位于地下呈封閉性，不確定因素較多，受工程地質(zhì)和水文條件影響較大，且內(nèi)部管線種類多、密度較高、口部設(shè)計(jì)復(fù)雜、維修費(fèi)用高等，傳統(tǒng)的人工運(yùn)營管理常出現(xiàn)安全隱患多、檢修不及時(shí)等問題，因此借助BIM、物聯(lián)網(wǎng)等信息化技術(shù)構(gòu)建城市地下綜合管廊智能互聯(lián)運(yùn)營監(jiān)控系統(tǒng)，對實(shí)現(xiàn)管廊運(yùn)營安全智能預(yù)警，及時(shí)排除運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)，提升運(yùn)營管理效率意義重大。目前將BIM、物聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器人等技術(shù)應(yīng)用到管廊運(yùn)維階段的研究已較多，但管廊整體的智能互聯(lián)運(yùn)營體系架構(gòu)還不完善。如何將管理與環(huán)境、設(shè)備、產(chǎn)品等通過互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)互聯(lián)，使彼此能夠互相感知，實(shí)現(xiàn)智能化運(yùn)營管理體系已十分迫切。所以構(gòu)建管廊智能互聯(lián)運(yùn)營管理體系架構(gòu)，對實(shí)現(xiàn)管廊智能化運(yùn)營管理有著重要促進(jìn)作用。

2 城市地下綜合管廊運(yùn)營監(jiān)控系統(tǒng)的需求分析

  為實(shí)現(xiàn)綜合管廊運(yùn)營過程中的信息融*與安全監(jiān)控預(yù)警，需分析綜合管廊建設(shè)安全監(jiān)控系統(tǒng)的需求。

（1）服務(wù)對象。根據(jù)管廊運(yùn)營單位管理需求，建立智能監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)控、事故預(yù)防與控制優(yōu)化等。

（2）功能要求。綜合管廊智能互聯(lián)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)以信息系統(tǒng)為核心，通過傳感器采集管廊運(yùn)營數(shù)據(jù)，并通過互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)程操作、計(jì)算及通信等，將數(shù)字化信息與管廊環(huán)境、設(shè)備、安全等運(yùn)營實(shí)體關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)傳感器、智能控制面板、通信系統(tǒng)和終端接收系統(tǒng)的互聯(lián)互通，*終達(dá)到管廊自我感知、自我診斷、自我控制及自我優(yōu)化的智能化運(yùn)營管理體系，更好地服務(wù)于運(yùn)營單位。

（3）數(shù)據(jù)需求。為確保監(jiān)控狀態(tài)的及時(shí)、準(zhǔn)確、有效，須在廊體內(nèi)部安裝不同功能的傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集，并能及時(shí)傳送到監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行分析、預(yù)警，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)智能監(jiān)測。數(shù)據(jù)主要包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，前者為管廊內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、設(shè)備、管線等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，后者為廊體內(nèi)設(shè)置的各傳感器所監(jiān)測、采集、分析的數(shù)據(jù)。

（4）非功能性需求。在管廊運(yùn)營階段，系統(tǒng)在信息搜集、分析、處理，安全隱患排查及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警執(zhí)行過程中，硬件和軟件應(yīng)保證在運(yùn)行過程中抵抗異常情況的干擾及保證系統(tǒng)正常工作的可靠性能力。為此，系統(tǒng)應(yīng)具有可擴(kuò)展性和二次開發(fā)性，保證先進(jìn)性和持續(xù)性，以及良好的接口以保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)不丟失從而維持正常的運(yùn)作。此外，系統(tǒng)中信息編碼、采集、信息通信要具備一致性，設(shè)計(jì)規(guī)范應(yīng)完整、標(biāo)準(zhǔn)，保證輸出成果能與其他系統(tǒng)相兼容或不同數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享。

3 AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺(tái)

3.1 概述

  AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺(tái)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*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(luò)、系統(tǒng)架構(gòu)、聯(lián)動(dòng)控制和綜合數(shù)據(jù)服務(wù)等方面的設(shè)計(jì)，解決了綜合管廊在管理過程中存在內(nèi)部干擾性強(qiáng)、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)備的使用和恢復(fù)效率。

3.2平臺(tái)組成

  安科瑞城市地下綜合管廊能效管理系統(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(dá)監(jiān)控系統(tǒng)、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、消防設(shè)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(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)。用戶可通過瀏覽器、手機(jī)APP獲取數(shù)據(jù)，通過一個(gè)平臺(tái)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(jiān)控、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度，同時(shí)滿足管廊用電可靠、安全、穩(wěn)定、*效、有序的要求。

4 平臺(tái)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(jī)保護(hù)裝置及多功能儀表進(jìn)行保護(hù)和監(jiān)控，對0.4kV出線配置多功能計(jì)量儀表，用于測控出線回路電氣參數(shù)和用能情況，可實(shí)時(shí)監(jiān)控高低壓供配電系統(tǒng)開關(guān)柜、變壓器微機(jī)保護(hù)測控裝置、發(fā)電機(jī)控制柜、ATS/STS、UPS，包括遙控、遙信、遙測、遙調(diào)、事故報(bào)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?xì)怏w濃度、門禁、視頻、空調(diào)、消防數(shù)據(jù)的采集、展示和預(yù)警，同時(shí)也可接入管廊艙室內(nèi)的水泵和通風(fēng)排煙風(fēng)機(jī)等設(shè)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(yīng)的電氣火災(zāi)傳感器、溫度傳感器，消防設(shè)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(shí)時(shí)顯示，并且對UPS的蓄電池溫度、內(nèi)阻進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，發(fā)生異常時(shí)通過聲光、短信、APP及時(shí)預(yù)警。