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城市地下综合管廊的智慧化是必然的结果

发布时间:2021-09-08  点击量:
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地下综合管廊是指为容纳两类以上城市工程管线而建设的地下构筑物和附属设施,它是由干线综合管廊、支线综合管廊、缆线综合管廊等组成的多层次网络连接的系统[1]。在道路下面修建的综合管廊,集燃气、电力、通讯、雨水、污水等各种市政管道于一体,其安全运行和应急处置十分重要。对管道系统进行信息化建设,对管道运行状态进行实时监控、报警、定位、远程控制,为管道的安全运行和应急处置提供了有力保障。当前,对于综合管廊的研究主要集中在其开发利用的规划、设计和施工阶段,而对其后期运营管理,尤其是以智能控制技术为手段的运营管理研究较少。为此,建立一套适用于走廊运营管理的智能系统,通过弱电控制系统、网络技术、计算机技术等手段,实现走廊内各子系统之间的联动、快速响应,对提高通道运行管理服务质量和效率具有非常重要的意义[2]。
1项目概况。
该项目为成渝高速入城段(三环路-绕城高速)综合管廊改造工程的综合管廊,按照《成都市综合管廊规划建设管理办法》,成都综合管廊将分为干线和支线两种。形成“一环、十射、多片”的综合管廊系统布局。"一环"是指三环路干线综合管廊;"十射"是指规划与主干道、快速路等道路改扩建项目同步规划的十条干线综合管廊;"多线"指在火车北站、东村路等重要功能区布置支线综合管廊;该工程全长6869m,共十条主干道之一,分为北面综合管廊和南面综合管廊,其中一条管廊设监控分中心,为一层下沉式建筑,建筑面积约600m2。
2智能系统的组成。
2.1监视中心电脑系统。
该综合监控中心设有千兆核心以太网交换机、各系统工作站、服务器、主机等。在二维GIS的支持下,监控中心建立了综合集成与控制平台,负责对环境与设备监测系统、安全防范系统、通讯系统、火灾报警等子系统进行实时数据的综合集成,并在此基础上实现联动报警和远程控制。
监测中心实现以下几个主要功能:
(1)通过LCD拼接屏显示综合管廊内摄像机上载的图像。
(2)通过视频安全工作站采集、管理图像信息,接收由红外对射器上传的报警信号,并与视频监控系统联动。
(3)通过视频存储服务器存储重要的视频图像,包括各层设备之间的视频信息,管廊人员进出的视频信息,发生异常情况报警对应分区的视频信息,存储时间不少于20天。
(4)通过环境监测工作站收集、管理各个消防分区PLC上载的数据,并对管道中的设备进行远程启停控制。
(5)通过火警工作站对各个防火分区区域的报警器上载的数据进行采集、管理,并通过火警主机远程控制自动灭火装置。
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2.2数据网络传输系统。
综合管廊变电所内视频监控(环境监控)千兆以太网交换机与监控中心设置的核心交换机构成千兆以太网主干环网,同时变电所内的视频监控(环境监控)千兆以太网与其监控中心设置的核心交换机构成千兆以太网主干环网,并构成千兆以太网网络。在管廊数据处理平台的帮助下,系统将监控系统采集到的数据和现场人工监测的数据分层整理,并结合管廊生命周期内的数据,按既定策略进行深层次分析,从全局角度对数据进行处理与判断,得出实时结构健康评分,提出相应的维修和维护措施。
2.3监测系统。
2.3.1环境和辅助设备监测系统。
该工程通过设立一个综合管廊监控中心,负责综合管廊的日常管理、设备监控和安全防范。该线路沿线各设一套信息集散箱,箱内设有一台千兆工业以太网交换机。其中一组ACU柜安装在竖井夹层,一台千兆工业以太网交换机,一套可编程控制器,一套UPS。分变电所内的数据集中箱通过工业以太网交换机与分变所内部的通信,构成千兆以太主干环网;分变电所内的ACU信息汇聚箱通过工业以太网交换机与分变所内部的信息汇集箱通信,构成千兆以太干环网。监控室监控计算机显示,综合管廊建筑模拟图、管廊内各设备的状况、仪表检测数据及动态配电的实时数据与报警等,能生动形象地反映出来。监控机同时也向现场ACU发出控制命令,启动现场辅助设备。辅助设备通过以太网交换机与消防报警系统联网。
2.3.2监测和安全系统。
每一个人孔位置设置双光红外自动对射探测器报警器,将其用膨胀螺栓固定在不容易进入者发现的地方,其无源触点报警信号送现场ACU,并通过监控系统以太网送到相应分区和位置的图像元素闪烁并发出报警信号。通道内各舱室安装高清网络红外线枪,由ACU箱负责供电,信号经ACU箱内的以太网交换机送至监控中心安全工作站。NVR在各变电所中设置,负责存储相应管理区域的视频信号,存储时间不少于20天,码流量为4Mbps,视频安防监控系统与入侵报警系统、报警系统、出入口控制系统、照明系统联动。发生报警时,打开相应部位的正常照明设备,报警现场画面切换到指定的图像显示设备,全屏显示。变电站内低压配电柜、EPS柜电力网络仪表均采用MODBUS总线电缆串联后,将MODBUS/以太网网关连入箱内。消防分区配电控制柜用MODBUS总线电缆与ACU串接,电力网络仪表、安全装置、水泵信号回路。
2.4警报系统。
因为变频器具有优异的调速性能和良好的节能效果,所以工业控制系统监控中心的火警联动主机和分变电所火灾报警联动主机通过单模光纤构成了火灾报警联动主机,并通过单模光纤构成了火灾报警系统的子网;光缆通讯网络全部采用环网形式。各火警控制柜完成本辖区内的火警监控、火警联动、火警联接以及所有信号通过网络上传到中央控制室的火警系统设计为集中报警方式,火灾自动报警系统由火灾报警主机、高压细水雾灭火系统、消防控制阀组、气体灭火控制器等组成。


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