李艷秋

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：在城市地下工程中，城市地下綜合管廊的布設(shè)合理性與管理科學性會影響城市建設(shè)質(zhì)量，而加強對城市地下綜合管廊的自動化監(jiān)控，則成為提高地下綜合管廊建設(shè)效率的重要保障。本文就針對城市地下綜合管廊的主要結(jié)構(gòu)及對其進行自動化監(jiān)控的必要性和自動化監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建進行了全面的分析。

關(guān)鍵詞：自動化監(jiān)控功能系統(tǒng)；城市地下建筑；地下綜合管廊

城市建設(shè)規(guī)劃和城市的整體發(fā)展水平密切相關(guān)，對城市的發(fā)展而言，應(yīng)該提高對土地資源的利用效率，才能真正地發(fā)揮出城市的規(guī)模效益，由此在城市建設(shè)項目中出現(xiàn)了地下工程。城市地下綜合管廊的構(gòu)成較為復雜，涉及較多的線路，包括電力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、燃氣系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)等多種線路，要實現(xiàn)對各種線路的合理布置和綜合管控，必須加強對城市地下綜合管廊的監(jiān)控，且在當前智能化技術(shù)不斷被應(yīng)用的前提下，應(yīng)加強對城市地下綜合管廊的自動化監(jiān)控，才能顯著提高城市地下管廊的安全系數(shù)，并為各類管線的穩(wěn)定運行提供支持。

城市地下綜合管廊在近年來受到大家的廣泛關(guān)注，對于城市地下綜合管廊的施工和維護人員而言，必須對地下綜合管廊的構(gòu)成有充分的了解。在地下綜合管廊中，涵蓋較多的管線系統(tǒng)，其中包括能源管線系統(tǒng)和各種結(jié)構(gòu)的管線系統(tǒng)。其中能源管線系統(tǒng)包括高壓管線、低壓管線和通信管線等，而對于給排水等結(jié)構(gòu)管線而言，則涵蓋給水管線、排水管線、電力管線等。對于城市地下綜合管廊而言，需要在建設(shè)的過程中關(guān)注其能夠為城市發(fā)展提供的保障，包括電力供應(yīng)、熱力供應(yīng)、供水供應(yīng)以及通信供應(yīng)等，做好這些保障，才能夠充分發(fā)揮城市地下綜合管廊的效益。

對于我國的城市建設(shè)而言，在建設(shè)地下綜合管廊建筑時，其采取的主要結(jié)構(gòu)形式還是預制的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，對于管廊的單倉而言，其采取的建筑結(jié)構(gòu)為口字型，構(gòu)建口字型結(jié)構(gòu)時，采取的單倉的合理間距為10m/段。在布設(shè)好單倉后，要對其進行相互拼接，通過合理的拼接可以形成長距離的地下綜合管廊。在建設(shè)地下綜合管廊時，可能會遇到較為復雜的建造位置，一般需要將地下綜合管廊布設(shè)在公路結(jié)構(gòu)的中間位置等，在公路結(jié)構(gòu)的中間位置常見的構(gòu)造是綠化帶，這種構(gòu)造能夠很好地實現(xiàn)穩(wěn)定的地下綜合管廊結(jié)構(gòu)的建造，能夠提高地下綜合管廊結(jié)構(gòu)的堅固性。

在實際的地下綜合管廊的布設(shè)和建造過程中，需要根據(jù)城市區(qū)域的發(fā)展要求和該區(qū)域的整體結(jié)構(gòu)布局來確定城市地下綜合管廊的結(jié)構(gòu)形式，結(jié)合工程實際可知，可以將城市地下綜合管廊分為幾種管廊結(jié)構(gòu)形式，即高壓管路、低壓管路、供水管路和熱力管路等管廊結(jié)構(gòu)。不同的管廊結(jié)構(gòu)其功能存在差異，因此需要在實際的城市地下綜合管廊工程中對不同的管廊結(jié)構(gòu)進行區(qū)分，可以借助隔板分離管廊結(jié)構(gòu)，從而使不同管廊結(jié)構(gòu)的功能充分地發(fā)揮出來，避免出現(xiàn)功能交叉和效益受損的現(xiàn)象。

城市地下綜合管廊的施工基本是在地下進行，且需要建設(shè)的地下綜合管廊的線路較長，較長的施工工期會導致在施工過程中遇到較多的施工阻礙，包括地下環(huán)境潮濕和雨水積水的長期侵蝕等。對城市地下綜合管廊進行施工一般要在城市整體建筑還沒有完全竣工前進行，因此，城市整體建筑的質(zhì)量得不到保證，可能會出現(xiàn)地基沉降等問題。一旦出現(xiàn)地基沉降問題，地下綜合管廊結(jié)構(gòu)中的各種管道很可能會出現(xiàn)管路破裂的情況，包括供水管路破裂和供暖管路破裂等。尤其是在管廊伸縮縫位置更容易出現(xiàn)管道壓裂或破壞的問題。城市地下綜合管廊中的任何一個管道或者管路出現(xiàn)破壞，都會引發(fā)一系列的連鎖反應(yīng)，從管道或管路破壞出發(fā)進而導致管理中的建筑設(shè)施和相關(guān)設(shè)備出現(xiàn)損壞。在管廊施工過程中，以天然氣管路為例，一旦其管道出現(xiàn)破裂，會導致天然氣泄漏，從而引發(fā)人身安全隱患。

從上述論述可知，對于城市地下綜合管廊的建設(shè)而言，必須加強對其的自動化監(jiān)控，要加強對地下綜合管廊施工各個關(guān)鍵位置的實時監(jiān)控，并實現(xiàn)自動化監(jiān)控和追蹤，由此才能及時發(fā)現(xiàn)城市地下綜合管廊建設(shè)過程中出現(xiàn)的管道或管路的破裂問題，還可以及時加以預防和控制。

3.1掌握自動化監(jiān)控系統(tǒng)的主要分類

在城市地下綜合管廊建設(shè)過程中應(yīng)用自動化監(jiān)控系統(tǒng)，需要相關(guān)人員了解自動化監(jiān)控系統(tǒng)的主要價值，意識到通過應(yīng)用自動化監(jiān)控系統(tǒng)能夠很好地保障地下綜合管廊系統(tǒng)的穩(wěn)定建設(shè)與運行，提高地下綜合管廊系統(tǒng)的安全性。對于城市地下綜合管廊而言，自動化監(jiān)控系統(tǒng)的另一個重要作用在于實施監(jiān)控與實時調(diào)控，能夠密切監(jiān)視地下綜合管廊各個系統(tǒng)的運行狀態(tài)，包括照明系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、排水系統(tǒng)和供暖系統(tǒng)等，對每一個系統(tǒng)而言，都應(yīng)該實現(xiàn)自動化監(jiān)控。在應(yīng)用自動化監(jiān)控系統(tǒng)之前，相關(guān)人員需要對自動化監(jiān)控系統(tǒng)的分類進行掌握，并且要提高其與城市地下綜合管廊系統(tǒng)的結(jié)合度，主要可以將自動化監(jiān)控系統(tǒng)分為環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、安全按防范系統(tǒng)、消防報警系統(tǒng)、設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)和自動巡檢監(jiān)控系統(tǒng)等。在應(yīng)用上述系統(tǒng)時，要加強對每一個系統(tǒng)的適應(yīng)性調(diào)整與優(yōu)化，要滿足城市地下綜合管廊系統(tǒng)的運行要求，實現(xiàn)高效配置與合理優(yōu)化。

3.2對自動化監(jiān)控系統(tǒng)的針對性應(yīng)用措施

3.2.1環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

在城市地下綜合管廊運行過程中，要應(yīng)用環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，加強對環(huán)境內(nèi)氣體含量的監(jiān)控、對空氣濕度的監(jiān)控以及對集水井水位情況的監(jiān)控等。一旦出現(xiàn)異常情況，環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)可以自動發(fā)出報警，形成及時預警。

3.2.2安全防范系統(tǒng)

城市地下綜合管廊必須保障長期安全運行，因此需要高度關(guān)注和應(yīng)用安全防范系統(tǒng)，可以在綜合管廊的各個重要位置安裝監(jiān)控器，確保全方位、自動化的監(jiān)控。通過構(gòu)建監(jiān)控系統(tǒng)，能夠很好地幫助監(jiān)控人員了解管廊內(nèi)的實際情況，并形成圖像信息，可以很好地抵制綜合管廊現(xiàn)場出現(xiàn)的“非法入侵”情況，并及時報警。此外，還包括綜合管廊的門禁系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對綜合管廊出入口等位置的出入管廊，并且能夠?qū)崿F(xiàn)對出入人員等的自動記錄，加強對總管廊的安全防范。

3.2.3消防報警監(jiān)控系統(tǒng)

城市地下綜合管廊中常見的安全事故為火災(zāi)和爆炸事故，因此，相關(guān)人員必須提高對此類事故的重視程度。而通過自動化監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)對該類事故很好的預防，主要體現(xiàn)在消防報警監(jiān)控系統(tǒng)上。通過應(yīng)用這一系統(tǒng)，可以很好地感應(yīng)地下的煙氣變化和安全要素的變化，從而快速感知安全隱患，且能夠在很快發(fā)出通知，從而能盡量降低火災(zāi)及爆炸事故出現(xiàn)的概率。

3.2.4設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)

城市地下綜合管廊系統(tǒng)中存在較多的系統(tǒng)，包括照明系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、供電系統(tǒng)等，因此要加強對各個系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的監(jiān)控，由此需要構(gòu)建和應(yīng)用設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)。要搭建起設(shè)備監(jiān)控平臺，以監(jiān)測管廊內(nèi)部的設(shè)備的功能，并協(xié)助設(shè)備維護人員做好設(shè)備的維修和保養(yǎng)工作。

3.2.5自動巡檢監(jiān)控系統(tǒng)

自動巡檢監(jiān)控系統(tǒng)強調(diào)的是監(jiān)控工作的自動化水平，將其應(yīng)用到地下綜合管廊中能夠代替人工監(jiān)控模式，從而提高監(jiān)控效率。城市地下綜合管廊本身的長度就較長，通過人工監(jiān)控很難達到理想的效果，因此，需要改善以往的監(jiān)控模式，積極地應(yīng)用自動巡檢監(jiān)控系統(tǒng)，可以利用監(jiān)控機器人來實現(xiàn)對管廊內(nèi)部的高效巡檢，從而提高運行效率，優(yōu)化監(jiān)控措施。

4 AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺

4.1平臺概述

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、高效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(luò)、系統(tǒng)架構(gòu)、聯(lián)動控制和綜合數(shù)據(jù)服務(wù)等方面的設(shè)計，解決了綜合管廊在管理過程中存在內(nèi)部干擾性強、使用單位多及協(xié)調(diào)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(chǔ)設(shè)施、環(huán)境和設(shè)備的使用和恢復效率。

4.2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(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、消防設(shè)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(yīng)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(diào)度，同時滿足管廊用電可靠、安全、穩(wěn)定、高效、有序的要求。

4.3平臺架構(gòu)

4.4平臺子系統(tǒng)

4.4.1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(guān)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(diào)、事故報警及記錄等。

4.4.2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(diào)、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(nèi)的水泵和通風排煙風機等設(shè)備集成的第三方系統(tǒng)完成管廊環(huán)境綜合監(jiān)控。

4.4.3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(yīng)的電氣火災(zāi)傳感器、溫度傳感器，消防設(shè)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(nèi)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。

4.5相關(guān)平臺部署硬件選型清單

4.5.1電力監(jiān)控及配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

5結(jié)語

城市地下綜合管廊的長期穩(wěn)定運行需要借助自動化的監(jiān)控系統(tǒng)才能實現(xiàn)?；诔鞘械叵戮C合管廊的系統(tǒng)復雜性和監(jiān)控高效性的要求，在對其進行自動化監(jiān)控時，必須充分了解城市地下綜合管廊的結(jié)構(gòu)，了解自動化監(jiān)控系統(tǒng)對城市地下綜合管廊的重要性，并通過構(gòu)建各種系統(tǒng)，包括環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、消防報警系統(tǒng)、設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)和自動巡檢監(jiān)控系統(tǒng)，來真正實現(xiàn)對城市地下綜合管廊的自動化監(jiān)控。

參考文獻

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審核編輯 黃宇