關(guān)于綜合管廊智能控制系統(tǒng)的設計

時間：2021-08-23作者：安科瑞電氣股份有限公司瀏覽：222

李茫茫

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：城市管廊智慧管理內(nèi)涵是通過互聯(lián)網(wǎng)，把植入管網(wǎng)設施的智能傳感器連接起來形成物聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)物理管網(wǎng)的全面感知。闡述了當今綜合管廊智能化管理的研究現(xiàn)狀，并結(jié)合福州市洪灣路綜合管廊提升改造工程，介紹了綜合管廊智能控制平臺的網(wǎng)絡分層和子系統(tǒng)構(gòu)成，可為類似綜合管廊項目提供參考。

關(guān)鍵詞：綜合管廊， 智能化系統(tǒng)，物聯(lián)網(wǎng)

 

0 引言

為滿足如今信息化、智能化社會的需要，城市綜合管廊的規(guī)劃、建設、管理和維護離不開智能化技術(shù)手段。智能化運用于綜合管廊，即是把計算機信息技術(shù)、網(wǎng)絡通信技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計算技術(shù)和BIM-GIS技術(shù)、自控技術(shù)等融合在綜合管廊的前期規(guī)劃、中期建設和后期管理上，對管廊內(nèi)部情況進行實時監(jiān)控、故障報警、統(tǒng)計分析。本文詳細介紹了智能化管理平臺搭建過程的網(wǎng)絡分層$系統(tǒng)劃分及系統(tǒng)聯(lián)動工作等。

 

1 設計思路

智能化控制平臺的搭建主要從后期的運行和日常管理角度出發(fā)，利用智能化手段對廊內(nèi)供電、照明、通風、安防、通信和能源檢測等進行統(tǒng)一管理，主要目的是為了在節(jié)約人力、物力的基礎上做到管廊的安全運行。

本文設計結(jié)合工程實例，將整個網(wǎng)絡架構(gòu)分為兩個平臺，運用典型的分布式控制（DCS）系統(tǒng)，做到集中管理、分散控制，即管理平臺統(tǒng)一化、控制設備離散化。整個系統(tǒng)分為6個子系統(tǒng)，分別為供電系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)，每個系統(tǒng)相互聯(lián)動，共同**管廊內(nèi)正常工作。

 

2 系統(tǒng)網(wǎng)絡框架

2.1系統(tǒng)的網(wǎng)絡構(gòu)架

系統(tǒng)采用分布式構(gòu)架，支持分級管理、支持多管理中心，便于項目的多階段、長期建設、系統(tǒng)的長期運維。且采用通信與應用分離的框架，支持應用服務集群和無線客戶端及服務器 接入。

系統(tǒng)在整體網(wǎng)絡設計上，較為穩(wěn)定的相互冗余星型網(wǎng)絡連接上層總體監(jiān)控層和下層分區(qū)控制層，總體網(wǎng)絡構(gòu)架如圖1 所示.層監(jiān)控層由2 條網(wǎng)絡線連接設備，其工作穩(wěn)定性，配置多組視頻工作站和監(jiān)控站，用以對分區(qū)傳輸?shù)脑O備數(shù)據(jù)信號進行管理以及相關(guān)人員調(diào)度工作。上、下層間由交換機進行數(shù)據(jù)交換。下層同樣使用2條網(wǎng)絡線連接設備，互為備用，主要對現(xiàn)場控制設備的實時數(shù)據(jù)進行傳遞，各個分區(qū)控制站與主站都采用1000Mbps以太網(wǎng)絡。在管控過程中，主站**級大于分區(qū)控制站，主站對分區(qū)人員調(diào)度和權(quán)限設置有管控作用，也能隨時對某分區(qū)現(xiàn)場設備進行監(jiān)控和管理。



3 智能化系統(tǒng)設計

整個系統(tǒng)由多個子系統(tǒng)集成，可通過軟件對集成平臺進行人機界面$操作指令的設計， 本文設計的綜合管廊集成平臺主要由供電系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、$通信系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)組成。

3.1工程概況

福州市洪灣路(浦上大道東嶺路段)提升政造工程(**標段)總長為1550m，一標段管廊 分9個分區(qū)。1-8分區(qū)為單艙綜合倉，*9分區(qū)為電力倉、綜合倉，管廊收納電力（10kV和110kV）、通信、給水、雨水、預留中水。本文介紹了以這9個分區(qū)為基礎的整個管廊管理平臺的搭建過程。

3.2供電系統(tǒng)

綜合管廊內(nèi)的主要用電設備為管內(nèi)的照明設備、排風和排煙設備以及排水泵等，根據(jù)標準BG50838-2015《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》的要求，監(jiān)控設備、應急照明、消防設備、燃氣倉事故風機等為二級負荷，其余為三級負荷。

 為了整個管廊不斷電#選用由兩條主從回路供電的冗余式供電系統(tǒng)和一個備用的發(fā)電機組成的雙回路供電方式，由一個大容量自動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制輸電回路，本文采用雙路電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)ATS。






3.3 消防系統(tǒng)

城市綜合管廊內(nèi)部鋪設有民用燃氣管道和大量的供電輸送纜線，這些都是可能造成火災的隱患。系統(tǒng)配置了一套火災報警系統(tǒng)，當發(fā)生火災時火災探測器檢測到火災發(fā)生，**時間發(fā)出警告信號，此區(qū)域的火災控制器將會發(fā)出指令，使其他幾個系統(tǒng)產(chǎn)生聯(lián)動工作，共同完成對火災的消防工作。



火災報警系統(tǒng)邏輯圖

系統(tǒng)采用細干粉滅火裝置，當區(qū)域火災控制器發(fā)出指令，排風扇自動關(guān)閉，防止火勢蔓延，門禁開啟和應急照明燈自動開啟，幫助人員疏散，細干粉自動滅火裝置**時間開啟，完成滅火工作。若區(qū)域火災控制器出現(xiàn)指令延誤情況，操作員則需要**時間手動開啟滅火裝置。

3.4 智能照明系統(tǒng)

城市綜合管廊中，管廊內(nèi)管線具有種類較多、集成化程度高、覆蓋區(qū)域廣等特點，管廊長度較長，通信線路敷設難度大，施工成本較高。為解決此問題，對智能照明系統(tǒng)進行分段、分布式控制，通過總線與中央控制系統(tǒng)進行通信和數(shù)據(jù)處理。



3.5通信系統(tǒng)

通信系統(tǒng)的作用是管廊內(nèi)、外部之間的聯(lián)系，用以及時調(diào)度工作人員進行相關(guān)操作。 系統(tǒng)弱電控制室電話按直通外線考慮，信號引用公用話網(wǎng)，并于設備房內(nèi)設置電話端口，在管廊分區(qū)出/入口設置IP電話,管廊內(nèi)的IP電話利用監(jiān)控系統(tǒng)與弱電控制室通信。

 

4 系統(tǒng)聯(lián)動

子系統(tǒng)間聯(lián)動能夠較高效地整個管廊的運行。聯(lián)動主要有兩種情況：一種為人員流動引起的聯(lián)動；另一種為發(fā)生火災引起的聯(lián)動。

人員流動引起的聯(lián)動：工作人員進出時，引起的照明系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)工作；人員入侵時，引起的人員入侵報警、照明系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、信息管理等的工作。

發(fā)生火災引起的聯(lián)動：發(fā)生火災時，火災預警系統(tǒng)**時間發(fā)出報警信號，之后照明系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等陸續(xù)開始工作。通過上述幾大系統(tǒng)的聯(lián)動，**廊內(nèi)人員安全撤離。

 

5 安科瑞綜合管廊電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)及消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)選型

5.1電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)（管廊地下部分）

產(chǎn)品選型



注：地下管廊使用的動力箱/柜符合管廊相關(guān)標準，防護等級達IP65

 

5.2消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)（管廊地下部分）

產(chǎn)品選型

 

6 結(jié)束語

隨著城市的不斷發(fā)展#未來綜合管廊的智能化成為城市發(fā)展的新趨勢。本文結(jié)合工程實例，介紹了智慧管廊的系統(tǒng)框架、系統(tǒng)分層、功能劃分以及子系統(tǒng)聯(lián)動作用，將智能化思想運用于城市綜合管廊的建設當中。

 

參考文獻：

[1] 李平鋒. 地下綜合管廊在城市建設中的應用淺析[J]. 低碳世界,2016（23）：140-141.

[2] 仲，孫健. 淺談智慧管廊全面感知系統(tǒng)和智慧運維系統(tǒng)建設方案[J]. 電子世界,2019 (11):53-54.

[3] 劉文政，李少綱.綜合管廊智能控制系統(tǒng)設計探討

[4] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2020.6版

 

作者簡介：
李茫茫，女。任職單位：現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司



安科瑞電氣股份有限公司專注于4G計量表,多用戶表,分表計電,建筑能耗系統(tǒng),藍牙電表,馬達保護器,配電房運維系統(tǒng),配電列頭柜,手機抄表系統(tǒng),溫度監(jiān)測方案,線路保護器,銀行安全用電,遠程抄表系統(tǒng)等, 歡迎致電 13774416974

• 詞條

  詞條說明

• 安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)在某創(chuàng)新改造項目的應用

  摘要：隨著電力系統(tǒng)正向著高可靠性、高自動化、高信息化水平方向迅猛發(fā)展，對電網(wǎng)的監(jiān)控已成為國內(nèi)外高度重視的關(guān)鍵問題，特別是監(jiān)控系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中起著控制和監(jiān)測等重要作用。本文針對開閉所供配電系統(tǒng)特點及供配電系統(tǒng)高可靠性的要求，提出了保護類、監(jiān)測類產(chǎn)品解決方案。通過電力監(jiān)控系統(tǒng)采集相關(guān)遙測、遙信和SOE等數(shù)據(jù)完成監(jiān)視、控制和預警，大大提高了變電站運行的可靠性、安全性、提高供電質(zhì)量。實現(xiàn)變電站供配電系統(tǒng)的

• 淺談安科瑞無線測溫系統(tǒng)在生物制藥工廠中的應用

  摘要：針對生物制藥生產(chǎn)工藝過程中的溫度測量及控制，本文介紹一種適用于生物制藥生產(chǎn)工藝過程中的溫度測量及控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用*總線制的集成溫度變送，嵌入式微電腦、鋰電池(或硅光電池)及藍牙無線發(fā)送器構(gòu)成的多點無線測溫發(fā)送器和帶藍牙無線、嵌入式微電腦和數(shù)碼顯示器的無線測溫兩部分組成。無線測溫還具有現(xiàn)場總線功能，能方便的實現(xiàn)智能網(wǎng)絡測溫、控溫系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：生物制藥；*總線制的集成溫度變送；藍牙無線測

• 公寓小區(qū)配電房運維監(jiān)測預警系統(tǒng)

  公寓小區(qū)配電房運維監(jiān)測預警系統(tǒng)做公寓小區(qū)的電力工程，安裝一套能對監(jiān)控參數(shù)自定義的公寓小區(qū)配電房運維監(jiān)測預警系統(tǒng)是必然的，利用這一套**、穩(wěn)定的系統(tǒng)，從而**配電房能安全穩(wěn)定運行，電能高效節(jié)能，降低各類事故對電網(wǎng)電力運行的威脅。一、傳統(tǒng)運維難點1、人工巡檢記錄的方式導致存在數(shù)據(jù)種類不全面，覆蓋面不夠，離散性較大。2、配電房出故障不能快速發(fā)現(xiàn)，***故障處理的黃金時間，導致影響擴大、損失擴大。3、無

• 為什么電瓶車充電樁充電較安全？

  電瓶車是人們上下班時間交通的交通工具，也是許多外賣人員和跑腿服務人員*的**工具。因此，電瓶車充電的問題也是我們較加關(guān)注的問題。特別是在社區(qū)，居民的隨機拉線導致了許多風險因素，不利于社區(qū)的凈化環(huán)境。畢竟，隨機拉線并不好看。由于許多社區(qū)沒有安裝蓄電池車充電樁，居民沒有充電區(qū)域，不得不考慮各種方法進行充電。拉電線充電也是后的手段，這無疑是不合適的。有許多安全事故都是由蓄電池起重機充電引起的，充電線