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    淺談綜合管廊監控整體框架系統方案研究

    發布時間: 2020-07-16  點擊次數: 461次

    摘要:城市綜合管廊是城市現代化的基礎設施,內部不僅收容了維持道路沿線城市功能的自來水、煤氣、電力、信息管線,而且自身使用的動力、照明、排水等設備繁多,既要考慮綜合管廊的管理成本,又要考慮管理水平和質量,建立一套安全可靠、功能齊全、先進適用的管廊綜合監控系統。

    關鍵詞:綜合管廊;報警系統;整體框架

     

    1系統背景

    隨著我國經濟建設的高速發展和城市人口數量的增加,城市規模不斷擴大,許多城市出現建設用地緊張、道路交通擁擠、城市基礎設施不足、環境污染加劇等問題。這些問題讓我們把視線轉移到地下空間,城市地下空間如能得到充分、合理的開發利用,其面積可達到城市地面面積的50%,相當于城市增加了一半的可用面積。建設綜合管廊系統能有效緩解城市發展與我國土地資源緊張的矛盾,對提高土地利用率、擴大城市生存發展空間具有重要的意義。

     

    2 監控系統組成及設計

    以城市道路下部空間綜合利用為核心,圍繞城市市政公用管線布局,對XX市XX區綜合管廊監控報警系統進行合理布局和化配置,構筑服務核心區的綜合管廊系統,推動××市XX區的開發建設的進程,逐步形成和城市規劃相協調,使城市道路下部空間得到合理、有效的利用,具有超性、綜合性、合理性、實用性的先進、國內較好的綜合管廊監控與報警系統。

     

    3 系統組成

    針對監控與報警系統,本方案涉及該系統的組成、技術方案、系統建設等方面內容,實現監控與報警系統的整合,為管廊的安全防范和綜合預警,通過監控與報警系統的建設,將視頻、環境信息、報警信號、地理信息等內容進行融合,建立統一的資源庫,結合大數據分析,全交換組網、云監控等勢技術為管廊監控的業務進行服務。

    31分系統組成

    管廊監控報警系統由4部分組成:地理信息系統、預警與報警系統、安全防范系統、環境與設備監控系統。

    3.1.1地理信息系統

    綜合管廊宜設置地理信息系統,且具有綜合管廊和內部各專業管線基礎數據管理、圖檔管理、管線拓撲維護、數據離線維護、維修與改造管理、基礎數據共享等功能。能為綜合管廊報警與監控系統實現統一的管理信息平臺提供人機交互界面。

    3.1.2預警與報警系統

    針對管廊的干線、支線電力艙室應設置火災自動報警系統,需在電力電纜表層設置線型感溫火災探測器,并在艙室頂部設置線型感溫火災探測器及煙感火災探測器。在相應管廊區域設置手動火災報警按鈕和火災警報器,在防火門監控系統中可聯動關閉/打開防火門,消防聯動控制器應能聯動關閉火分區及相鄰分區通風設備,啟動自動滅火系統等。天然氣管艙單獨設計,采用獨立的監控系統及天然氣管道艙設置可燃氣探測報警系統,可實時監測及聯動預警預案等(其濃度不超過爆炸下限值的20%)。比如達到設定值時,可聯動啟動天然氣艙事故段分區及其相鄰分區的事故通風設備。

    3.1.3安全防范系統

    安全防范監控系統是監控系統的核心,監控部署應周密得當,確保管廊的安全防范能力,確保安全防范監控系統的運行。因此,要做好對安防防范的監控,具體需求如下。綜合管廊內設備集中安裝地點、人員出入口、防火門、變配電間和監控中心等場所應設置攝像機,防護等級不低于IP65等級別;部分防火分區的艙室,攝像機設置間距應<lOOm;在人員出入口、通風口設置入侵報警探測裝置和聲光報警器;管廊內設置離線式電子巡查管理系統。

    3.1.4 環境與設備監控

    對綜合管廊內部環境參數進行監測與報警,環境參數監測需包括溫濕度、水位、氧氣、硫化氫、氨氣等成分及其含量,設定相應閥值,須符合國家現行標準規定。對管廊內通風設

    備、排水泵、電氣設備等進行狀態監測和控制,手段靈活,可就地進行自動和手動以及遠程控制。對其他管線檢測設備也可實現通信接口的配合,及接人綜合管廊監控與報警系統管理平臺。環境參數監測內容如下所示。

     

    3.2統一監控管理平臺

    對各子系統配置統一管理平臺,集成監控與報警系統的各個組成部分,具有綜合數據通信、信息采集和綜合處理能力??梢詫崿F各管線監控系統的聯通和各管線單位監控平臺的聯通,以及考慮城市市政基礎設備地理信息系統聯通等。

    3.3監控系統整體構架

    根據管廊部門的組織架構,監控與報警系統為分層架構,主要由基礎設施建設、數據融合建設、應用管理建設、業務部門建設、大數據及云平臺監控系統等構成,配合傳輸網絡組成一個完整的多級聯網系統。

    基礎設施建設作為整個綜合監控系統的線,負責對視頻圖像及報警等數據進行采集、編碼、傳輸等,是整個系統的基石,并且良好的硬件基礎設施,是保障系統可靠穩定運行的提。

    數據融合建設是將視頻、監測數據、報警信號、設備信息、地理信息等進行結構化融合,將共性資源進行關聯,按照特定的條件組合,構建整體數據庫,為上層應用服務。應用管理建設,包括視頻監控、GIS應用、智能分析、統計分析、巡查值班、報警聯動等,并充分結合管廊的實際需求,模塊化細分,實現了切實的管廊監控及應用。

    業務劃分建設,包括了視頻監控部分、地理信息部分、預警報警、環境監控4類業務體系,結合不同的側重和部門劃分,具有不同的治理特點和監管手段,系統按照業務劃分,體現了管廊監控協同和精細化管理。在監控中心體現一機多屏的多維化展示方式。

     

     

    大數據及云平臺建設。結合大數據決策及云平臺,實現對整個系統的資源整合共享和應用,實現了系統的整體交互和管理,構成管廊監控的完整體系建設,享受云管理帶來的便易

    性和可靠性。管廊信息標準化規范體系和安全保障體系,又從另外的角度來保障系統的規范化和安全管理。管廊信息運維管理體系,保障系統的可靠運行,包括了網絡系統監測、端視頻診斷、監測和環境設備診斷、錄像文件監管等運維保障手段。

     

    4 安科瑞綜合管廊產品介紹

    針對以上綜合管廊監控系統中預警與報警系統需求,安科瑞有對應監控設備及解決方案。介紹入下:

    電氣火災監控系統(管廊地下部分)產品選型

    類別

    型號

    功能

    安裝方式

    防護等級

    使用說明

    監控設備

    Acrel-6000/B

    接收電氣火災監控探測器信號,實現對被保護電氣線路的報警、監視、控制與管理。

    壁掛式

    IP65

    主機自身防護等級達IP65

    監控探測器

    ARCM300-J1

    1路剩余電流監測,4路溫度監測,1路繼電器輸出,事件記錄,LCD顯示,1路RS485/Modbus通訊

    導軌式

    IP30

    同動力箱/柜配合可達IP65

    ARCM300-J4

    4路剩余電流監測,1路溫度監測,4路繼電器輸出,事件記錄,LCD顯示,1路RS485/Modbus通訊

    導軌式

    IP30

    配套附件

    AKH-0.66/L

    剩余電流互感器,采集剩余電流信號

    螺絲固定

    IP30

    ARCM-NTC

    溫度傳感器,采集線纜或配電箱體溫度

    扎帶固定

    IP30

    Acrel-6000電氣火災監控系統由Acrel-6000系列監控設備、ARCM200BL、ARCM200L系列監控探測器和配套附件組成。系統各設備之間均采用RS485總線進行連接,施工布線簡單方便。

    Acrel-6000/B1電氣火災監控設備簡介

     

     電氣火災監控系統組網

     

    注:地下管廊使用的動力箱/柜符合管廊相關標準,防護等級達IP65

    防火門監控系統(管廊地下部分)產品選型

    類別

    型號

    功能

    安裝方式

    防護等級

    使用說明

    監控設備

    AFRD100/B

    實時接收、檢測并顯示各路防火門裝置的工作狀態信息,并能在分析、整合后,發出指令控制常開防火門的關閉

    壁掛式

    IP65

    主機自身防護等級達IP65

    區域分機

    AF-QYFJ-250W-12Ah

    (帶備電)

    區域分機可監控被監測設備的防火門狀態和故障信息,并反饋給監控器;增加了通信距離,擴展了監控終端的數量。

    壁掛式

    IP65

    區域分機

    集中電源

    AF-DY-250W-12Ah(帶備電)

    應急狀態下或監控距離太遠時,為防火門監控系統應急供電,確保系統正常工作

    壁掛式

    IP65

    集中電源

    防火門監控模塊

    AFRD-CK1

    接受常開單扇防火門的狀態信息并將其反饋至監控器,同時將監控器的指令傳遞給電動閉門器、電磁釋放器

     

    IP30

    監控模塊

    AFRD-CB1

    接受常閉單扇防火門的狀態信息并將其反饋至監控器

     

    IP30

    配套附件

    AFRD-MC

    用于監視防火門的開閉狀態,并通過監控模塊將防火門的狀態信息反饋至監控器,與分體式防火門監控模塊配合使用

    螺絲固定

    IP30

    電磁釋放器

    用于使常開防火門保持打開狀態,在接收到監控模塊的指令后釋放防火門使其關閉,并將自身的狀態信息通過監控模塊反饋給監控器,與分體式防火門監控模塊配合使用

    扎帶固定

    IP30

     

       AFRD100/B防火門監控器能夠通過二總線與多個防火門監控模塊相連,構成集散式防火門監控系統。監控器能實時接收處理各路監控設備發送的斷路、短路、故障信號,同時在液晶屏幕上顯示,當斷路、短路及通訊故障發生時,監控器能發出聲光故障信號,在屏幕上顯示故障位置及故障類型,并具有數據存儲、查詢和報警信號控制輸出等功能,還具備對監控模塊的遠程復位功能。

    AFRD100/B防火門監控器簡介
     

    防火門監控系統組網

     

    針對排水設備、通風設備等監測設備的運行狀態,可以配套使用安科瑞消防設備電源監控系統及傳感器。

    安科瑞消防設備電源監控系統及傳感器選型如下:

    類別

    型號

    功能

    安裝方式

    防護等級

    使用說明

    監控器

    主監控器

    AFPM100/B1

    檢測消防設備電源的電壓、電流、開關狀態等相關信息,從而判斷消防設備電源是否有斷路、短路、過壓、欠壓、錯相以及過流(過載)等故障信息并報警、記錄。該監控系統采用二總線通訊,與AFPM系列傳感器進行數據交換。 

    壁掛式

    IP65

    主機自身防護等級達IP65

    區域分機

    AF-QYFJ-250W-12Ah

    區域分機可監控被監測設備的電壓電流狀態和故障信息,并反饋給消防設備電源監控器;增加了通信距離,擴展了監控終端的數量。

    壁掛式

    IP65

    電源監控模塊

    雙電源進線端

    AFPM3-2AVML

    液晶屏顯示實時監測數據;

    實時監測兩路三相電壓;

    具有欠壓、過壓、錯相故障報警功能;

    提供一路或兩路開關量輸入,監測開關狀態;

    二總線通訊,智能化程度高.

    導軌式

    IP30

    同動力箱/柜配合可達IP65

    單電源進線端

    AFPM3-AVIML

    液晶屏顯示實時監測數據;

    實時監測一路三相電源電壓和電流;

    具有欠壓、過壓、過流、錯相故障報警功能;

    提供一路或兩路開關量輸入,監測開關狀態;

    二總線通訊,智能化程度高。

    導軌式

    IP30

    出線端

    單相

    AFPM/D-

    具有欠壓、過壓、過流的故障報警功能。

    導軌式

    IP30

    三相

    AFPM/T-

    具有欠壓、過壓、過流、錯相故障報警功能。

    導軌式

    IP30

    配套附件

    AKH-0.66

    測量型互感器,采集交流電流信號

    螺絲固定

    IP30

    消防電源監控系統主要實現的監控功能:

    1. 監控器通過接收多臺傳感器的電壓、電流信息和開關狀態信息,以此實現對消防設備電源工作狀態的實時監視;

    2. 當被監測回路報警時,可控制輸出繼電器閉合,用于控制被保護電路或其他設備,當故障消除后,控制輸出繼電器釋放;

    3. 系統故障報警:程序不能正常運行時,監控設備發出聲光報警信號,同時面板上的“系統”故障指示燈亮;

    4. 當發生過壓、欠壓、錯相、過流故障報警或通訊、電源故障時,系統將故障報警部位、故障信息、故障報警時間等信息存儲在數據庫中,當故障報警解除、排除故障時,同樣予以記錄。

    消防電源監控系統組網

     

     

    5結語

    本系統采用先進的視頻監控技術、報警融合聯動技術、組網管理技術、平臺系統技術等構建一套完善的管廊綜合監控系統,將市政、電力、通訊、燃氣、給排水等各種管線集于一體,設有專門的檢修口、吊裝口和監測系統,實現了統一規劃、統一設計、統一建設和管理。

     

    【參考文獻】

    [1] 陳建昌 綜合管廊監控系統方案研究與設計

    [2]  安科瑞企業微電網設計與應用手冊. 2019.11版

     

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