【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，受工程地質和水文條件影響較大，且內部管線種類多、密度較高、口部設計復雜、維修費用高等，傳統(tǒng)的人工運營管理常出現(xiàn)安全隱患多、檢修不及時等問題，因此借助BIM、物聯(lián)網(wǎng)等信息化技術構建城市地下綜合管廊智能互聯(lián)運營監(jiān)控系統(tǒng)，對實現(xiàn)管廊運營安全智能預警，及時排除運營風險，提升運營管理效率意義重大。目前將BIM、物聯(lián)網(wǎng)、機器人等技術應用到管廊運維階段的研究已較多，但管廊整體的智能互聯(lián)運營體系架構還不完善。如何將管理與環(huán)境、設備、產品等通過互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)互聯(lián)，使彼此能夠互相感知，實現(xiàn)智能化運營管理體系已十分迫切。所以構建管廊智能互聯(lián)運營管理體系架構，對實現(xiàn)管廊智能化運營管理有著重要促進作用。

2 城市地下綜合管廊運營監(jiān)控系統(tǒng)的需求分析

  為實現(xiàn)綜合管廊運營過程中的信息融*與安全監(jiān)控預警，需分析綜合管廊建設安全監(jiān)控系統(tǒng)的需求。

（1）服務對象。根據(jù)管廊運營單位管理需求，建立智能監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)控、事故預防與控制優(yōu)化等。

（2）功能要求。綜合管廊智能互聯(lián)監(jiān)控系統(tǒng)應以信息系統(tǒng)為核心，通過傳感器采集管廊運營數(shù)據(jù)，并通過互聯(lián)網(wǎng)的運程操作、計算及通信等，將數(shù)字化信息與管廊環(huán)境、設備、安全等運營實體關聯(lián)，實現(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)化的智能化運營管理體系，更好地服務于運營單位。

（3）數(shù)據(jù)需求。為確保監(jiān)控狀態(tài)的及時、準確、有效，須在廊體內部安裝不同功能的傳感器進行數(shù)據(jù)的收集，并能及時傳送到監(jiān)控系統(tǒng)進行分析、預警，從而實現(xiàn)動態(tài)智能監(jiān)測。數(shù)據(jù)主要包括基礎數(shù)據(jù)和監(jiān)控數(shù)據(jù)，前者為管廊內部的結構、設備、管線等基礎數(shù)據(jù)，后者為廊體內設置的各傳感器所監(jiān)測、采集、分析的數(shù)據(jù)。

（4）非功能性需求。在管廊運營階段，系統(tǒng)在信息搜集、分析、處理，安全隱患排查及風險預警執(zhí)行過程中，硬件和軟件應保證在運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)應具有可擴展性和二次開發(fā)性，保證先進性和持續(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作。此外，系統(tǒng)中信息編碼、采集、信息通信要具備一致性，設計規(guī)范應完整、標準，保證輸出成果能與其他系統(tǒng)相兼容或不同數(shù)據(jù)格式的轉換，實現(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

3.1 概述

  AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺集電力監(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、系統(tǒng)架構、聯(lián)動控制和綜合數(shù)據(jù)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(xié)調復雜的根本問題，大大提高了系統(tǒng)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。

3.2平臺組成

  安科瑞城市地下綜合管廊能效管理系統(tǒng)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(jiān)控系統(tǒng)、變電所環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、智能馬達監(jiān)控系統(tǒng)、電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)、消防設備電源系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)、消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)。用戶可通過瀏覽器、手機APP獲取數(shù)據(jù)，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(jiān)控、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調度，同時滿足管廊用電可靠、安全、穩(wěn)定、*效、有序的要求。

4 平臺子系統(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保護裝置及多功能儀表進行保護和監(jiān)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(shù)和用能情況，可實時監(jiān)控高低壓供配電系統(tǒng)開關柜、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。

4.2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、可燃氣體濃度、門禁、視頻、空調、消防數(shù)據(jù)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(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(tài)傳感器，接入消防疏散照明以及指示燈具的狀態(tài)實時顯示，并且對UPS的蓄電池溫度、內阻進行實時監(jiān)視，發(fā)生異常時通過聲光、短信、APP及時預警。