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浅谈综合管廊监控及关键技术研究

更新时间:2023-12-01      浏览次数:174

胡冠楠

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

引言

综合管廊是将电力、供水、通信以及燃气等管线集中为一体的市政公用隧道,设置了专门的检修口和吊装口,并且统一进行建设规划和管理。通过综合管廊的建设,可以有效对地下空间进行充分的利用,能够有效促进城市高效、稳定的运营。因此本文主要探讨了城市综合管廊监控及安防关键技术,希望能够为相关工作者提供借鉴。

随着我国城市的不断发展,促进了综合管廊的积极建设,并取得了良好效果。但是在城市综合管廊建设过程中,还存在一些问题,不利于综合管廊运营的效果。对此还应加强监控及安防关键技术的有效运用,及时的发现和解决各类问题,保证综合管廊安全、稳定的运行,同时也可以保证工作人员的生命安全。

一、城市综合管廊发展现状分析

城市综合管廊的建设可以解决一系列开发问题,包括架空线网密集、反复开发以及管线事故频发等,而且经过近年来的不断发展,城市综合管廊建设越来越完善,对我国城市的发展产生了重要的促进作用。但是从整体上来看,我国综合管廊建设还存在经验不足的情况,如前期设计、中期施工以及后期运行等各个阶段都存在试验性质,因此投入运行以后,为了保证综合管廊安全、稳定的运行,综合管廊运营部门以后需要开展Q方位、精密的监控,提升综合管廊的安全以及稳定指数。所以还应加强城市综合管廊监控及安防关键技术的有效运用。

城市综合管廊监控及安防技术主要通过收集、储存以及分析各类监控数据,能够判断综合管廊内部运行情况。监控及安防技术可以实现多样化功能,包括管廊语音通信、火灾报警、视频监控等等,能够实现对综合管廊智能化监控,促进综合管廊的安全稳定运行。

二、综合管廊监控及安防关键技术和主要内容

1.关键技术

城市综合管廊监控系统主要由三个模块组成,即管廊前端设备、通信网络和监控指挥。其中管廊前端设备是指负责收集和控制前端现场数据的检测、控制及报警装置。通信网络模块主要是指能够实现管廊前端设备与通信系统交流功能模块,其主要构成为光纤通信网。监控指挥模块主要负责系统任务的分配以及统筹。前端全部设备需要全部连入监控系统,主要是通过通信网络进行连入。

监控系统涵盖多个硬件装置,主要包括通信主机、设备监控主机、安防及通信主机以及集中视频监控主机等等,监控系统通过分析、收集以及储存数据来了解管廊实际情况。监控与安防的结合能够及时的发现和解决综合管廊运行过程中存在的问题。

2.主要内容

2.1监控系统功能

综合管廊的监控系统主要包括视频监控系统、无线通讯及人员定位系统、综合仪表监测系统、电子巡查系统、管廊设备监控及控制系统,具体内容如下:视频监控系统:管廊的运行监控情况可以直接在视频监控系统的呈现出来,监控人员可以直接进行监测;无线通讯及人员定位系统:管廊内工作人员可以通过无线通讯及人员定位系统确定自己位置信息,并将信息实时传递给控制中心人员能够快速准确的确定廊内工作人员的位置信息,可以提高救援效率,降低事故带来的不利影响;综合仪表监测系统:该系统主要负责对综合管廊电气及耗能设备运行进行全面、实时的监测,在管廊设备的长期运行过程中,可以将监测数据作为主要依据;电子巡查系统:针对城市综合管廊日常的运行和维护记录,通过电子巡查系统有效记录下来;管廊设备监视及控制系统:主要负责对管廊内所有设备的监测,并自动收集以及分析管廊设备运行数据以及环境探测器,根据实际使用需求,通过有效编程控制管廊内设备。

2.2报警系统功能

2.2.1火灾自动报警及联动控制系统

该系统的功能主要是及时的报告前期火情,并在第一时间启动消防设备抑制火情,防止火灾的蔓延。想要充分发挥报警功能,还应科学、合理的布置报警设备,例如可以设置线型光纤感温探测器,该设备具有实时温度监测功能,一旦监测到火情,会立即发出报警,并且反馈给消防系统监控主机,分析火情爆发的位置,同时切断火情爆发位置的排烟防火阀及风机,这样可以使得火情由于缺氧而得到一定程度上的控制,防止火情继续增长和蔓延。火情结束以后,重启排烟防火阀及风机。

2.2.2环境感温光纤报警系统

综合管廊内部往往比较密封,导致其内部空气不流通,为此为了保证综合管廊运行维护人员的安全性,、须保证综合管廊内部空气内部的正常流通、温度的适宜性,避免对运行维护人员产生任何的损害。为此可以设置环境感温光纤报警系统,该系统主要是对综合管廊内部的温度以及湿度、氧气进行监测,如果发现管廊内部环境的要求未达到要求,监测装置就会发出报警信号进行反馈,然后开启通风装置进行换气。与此同时该系统还可以监测集水坑水位,超过水位后可以启动排水泵进行排水。除此以外,环境感温光纤报警系统还可以监测有害气体浓度、风机等设备,做到实时监测。

2.2.3可燃气体报警系统

综合管廊内部可燃气体的超标将会严重影响管廊运行的安全性,给综合管廊运行维护人员的安全带来严重的威胁。对此可以设置可燃气体报警系统,设置适宜的可燃气体浓度,一旦出现该设置值,系统就会发出报警信号,一方面启动燃气舱事故段,另一方面可以启动相邻区间事故风机。

2.2.4其它报警以及监控系统

为了保证综合管廊正常稳定的运行,除了上述监控系统,还可以设置漏电火灾报警系统、消防电源监控系统、防火门监控系统以及消防电话系统。漏电火灾报警系统主要对电气设备及线缆的运行进行监测,主要预防其漏电的发生,避免漏电引起大的火灾事故;消防电源监控系统主要是对消防电源运行情况及消防设备进行监测和操作巡检;防火门监控系统主要负责对防火门的开启和关闭进行监测,对其开启和关闭情况及时的通知相关运维人员;消防电话系统主要是为火灾发生时内外通讯的顺畅提供重要保证,与此同时如无火灾发生,可以将其应用在固定通讯设备的应用。

三、综合管廊监控与安防系统的具体应用

针对目前的综合管廊监控与安防系统的现状,在今后,还应科学、合理的应用监控与安防技术,具体应用主要包括以下几个方面:

1.建立管廊综合监控运营一体化平台

管廊综合监控运营一体化平台可以解决系统中多头管理以及分散操作的问题,可以提高综合管廊系统运营平台的综合业务能力。这主要是因为管廊综合监控运营一体化平台能够深度集成各子系统功能,可以作为管廊安全管控系统的神经中枢,对管廊的各项设备实现自动化监控,及时的掌握相关信息数据,以便于管理人员各项工作顺利进行。

2.建立完善的预警与预报机制

在监控与安防系统建设过程中,工作人员应具备全生命周期项目思维,应建立完善的预警、预报机制,能够实现对整个综合管廊项目运行监控,及时的发现和解决整个生命周期存在的各种问题。这就要求实现监控与安防系统中各设备之间的有效联动,一旦综合管廊出现安全隐患时,则能够及时的发出预警以及预报,能够准确的确定故障设备位置,为管廊的通信、排水以及防火系统正常稳定的运行提供重要的安全保证。

3.建立智慧化运维管理模式

运维管理可以有效保证城市综合管廊的运行安全。城市综合管廊监控及安防系统的运用,可以实现智慧化运维管理。具体表现在以下几个方面:首先工作人员在进行设备巡检时,对相关设备以及自动化检测,能够快速判断设备是否正常运转;其次还可以实现管廊资产设备的自动化管理,能够对设备的相关情况进行自动化归纳和记录,包括设备故障使用频率、故障次数以及使用时间等等,当设备达到寿命期限之前,系统会发出提醒,这样就大大减少了工作人员的工作量。

四、AcrelEMS-UT综合管廊能效管理平台

1平台概述

AcrelEMS-UT综合管廊能效管理平台集电力监控、能源管理、电气安全、照明控制、环境监测于一体,为建立可靠、安全、高效的综合管廊管理体系提供数据支持,从数据采集、通信网络、系统架构、联动控制和综合数据服务等方面的设计,解决了综合管廊在管理过程中存在内部干扰性强、使用单位多及协调复杂的根本问题,大大提高了系统运行的可靠性和可管理性,提升了管廊基础设施、环境和设备的使用和恢复效率。

2平台组成

安科瑞城市地下综合管廊能效管理系统是一个深度集成的自动化平台,它集成了10KV/O.4KV变电站电力监控系统、变电所环境监控系统、智能马达监控系统、电气火灾监控系统、消防设备电源系统、防火门监控系统、智能照明系统、消防应急照明和疏散指示系统。用户可通过浏览器、手机APP获取数据,通过一个平台即可全局、整体的对管廊用电和用电安全进行进行集中监控、统一管理、统一调度,同时满足管廊用电可靠、安全、稳定、高效、有序的要求。

3平台拓扑

4平台子系统

4.1电力监控

电力监控主要针对10/0.4kV地面或地下变电所,对变电所高压回路配置微机保护装置及多功能仪表进行保护和监控,对0.4kV出线配置多功能计量仪表,用于测控出线回路电气参数和用能情况,可实时监控高低压供配电系统开关柜、变压器微机保护测控装置、发电机控制柜、ATS/STS、UPS,包括遥控、遥信、遥测、遥调、事故报警及记录等。

4.2环境监测

环境监测包括温湿度、烟感温感、积水浸水、可燃气体浓度、门禁、视频、空调、消防数据的采集、展示和预警,同时也可接入管廊舱室内的水泵和通风排烟风机等设备集成的第三方系统完成管廊环境综合监控。

4.3电气安全

AcrelEMS-UT能效管理系统针对配电系统的电气安全隐患配置相应的电气火灾传感器、温度传感器,消防设备电源传感器、防火门状态传感器,接入消防疏散照明以及指示灯具的状态实时显示,并且对UPS的蓄电池温度、内阻进行实时监视,发生异常时通过声光、短信、APP及时预警。

5相关平台部署硬件选型清单

5.1电力监控及配电室环境监控系统

五、结语

综上所述,综合管廊是我国的重要的城市基础设施,对促进我国城市发展具有至关重要的作用。近年来,随着我国综合管廊建设水平的不断提升,已经取得良好的建设效果,但是在城市综合管廊建设过程中,由于建设经验不足,导致综合管廊建设运营还存在一些问题,因此为了保证综合管廊能够安全运行,还应设置专门的监控系统和安防系统,通过收集综合管廊运营的相关信息,及时的发现和解决综合管廊运行过程中存在的问题,做出有效的安全以及应急管理措施,保证综合管廊安全、稳定的运行,这对我国综合管廊建设具有重要意义。

参考文献

[1]文鹏.城市综合管廊监控及安防关键技术研究.

[2]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2022.05


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