邵國強

[摘要]本文以某地區(qū)新建城區(qū)的綜合管廊項目為背景，介紹了城市綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成及功能，并對該城區(qū)綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)做了詳細設(shè)計。

[關(guān)鍵詞]綜合管廊；監(jiān)控系統(tǒng)；ACU；視頻監(jiān)控；安防；火災(zāi)報警；語音通訊；電力監(jiān)控

1、綜述

綜合管廊一般是在城市地下建造，將電力、通信、供水、熱力、能源等市政公用管線，根據(jù)規(guī)劃要求集中敷設(shè)在同一個構(gòu)建物內(nèi)，實施統(tǒng)一設(shè)計、施工、管理的市政公用隧道空間。綜合管廊的常見監(jiān)控對象包括：管廊內(nèi)環(huán)境溫、濕度，有害氣體濃度，通風(fēng)、水泵設(shè)備狀態(tài)，集水坑液位，入侵檢測，視頻監(jiān)控等。

2、監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成

綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)是一個深度集成的自動化平臺，它集成了設(shè)備和環(huán)境監(jiān)控、視頻監(jiān)控、安防、火災(zāi)報警、語音通訊、電力監(jiān)控等子系統(tǒng)。通過集成和互聯(lián)管廊內(nèi)的自動化系統(tǒng)，為運營和維檢人員提供一個完整的、統(tǒng)一的監(jiān)控平臺。本工程綜合監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖如下所示，它由監(jiān)控中心、管委會監(jiān)控室、現(xiàn)場檢測及控制三部分組成。監(jiān)控中心是整個監(jiān)控系統(tǒng)的核心，它聯(lián)系、協(xié)調(diào)、控制和管理各子系統(tǒng)的工作。管委會監(jiān)控室設(shè)置LCD大屏幕，用于監(jiān)控綜合管廊內(nèi)的實時情況。現(xiàn)場檢測及控制部分主要由接入層交換機、網(wǎng)絡(luò)攝像頭、現(xiàn)場區(qū)域控制器ACU等組成。其中ACU負責(zé)采集管廊內(nèi)的檢測信號，并對根據(jù)信號對管廊內(nèi)設(shè)備進行控制。綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)主要由上位監(jiān)控軟件平臺、監(jiān)控主干網(wǎng)、各子系統(tǒng)等組成。

2.1上位監(jiān)控軟件平臺

上位監(jiān)控軟件平臺具備數(shù)據(jù)庫管理、數(shù)據(jù)處理、通用HMI、冗余設(shè)備的自動切換、系統(tǒng)安全與權(quán)限管理等通用功能，以及與其他集成通訊、聯(lián)動等功能。

2.2監(jiān)控主干網(wǎng)

綜合管廊現(xiàn)場ACU、網(wǎng)絡(luò)攝像頭、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)等均需與監(jiān)控中心建立快速、可靠的數(shù)據(jù)通道，即監(jiān)控主干網(wǎng)。根據(jù)綜合管廊的走向及特點，本工程將監(jiān)控主干網(wǎng)分為8個千兆光纖環(huán)網(wǎng)。其中監(jiān)控中心設(shè)2臺核心層交換機，一用一備，熱備冗余，現(xiàn)場設(shè)130臺接入層交換機，搭建一個安全、快速、可靠的數(shù)據(jù)、通訊通道。

3、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控子系統(tǒng)

綜合管廊按200米一個防火分區(qū)設(shè)計，單倉路段設(shè)1個防火分區(qū)，雙倉路段設(shè)2個防火分區(qū)，三倉路段設(shè)3個防火分區(qū)。

傳統(tǒng)的方案是每個防火分區(qū)設(shè)1套ACU，本工程在傳統(tǒng)方案的基礎(chǔ)上進行優(yōu)化，單倉路段，每個防火分區(qū)仍設(shè)置1套ACU；雙倉路段，兩個隔壁倉位防火分區(qū)合設(shè)1套ACU；三倉路段，相鄰三個倉位防火分區(qū)共設(shè)1套ACU。此方案大大較少ACU的數(shù)量，降低投資成本，同時也具備控制節(jié)點少，維護方便等優(yōu)點。

4、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)

設(shè)置視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以更加清晰直觀地掌握綜合管廊內(nèi)各部位的實時狀態(tài)，同時可以對歷史視頻數(shù)據(jù)進行存儲、歸檔、管理。本工程綜合管廊全線共設(shè)置約800臺網(wǎng)絡(luò)高清攝像頭，與現(xiàn)場ACU共用監(jiān)控主干網(wǎng)。為了減少網(wǎng)絡(luò)攝像頭對帶寬的占用，本工程采用分布式視頻監(jiān)控方案。每隔1000米設(shè)置一套NVR（網(wǎng)絡(luò)硬盤刻錄機），用來存儲附近約32臺網(wǎng)絡(luò)攝像頭的視頻數(shù)據(jù)，綜合管廊全線共設(shè)置25套NVR。

5、安防子系統(tǒng)

綜合管廊安防子系統(tǒng)主要由門禁系統(tǒng)和防入侵系統(tǒng)兩部分組成。

在出入口處設(shè)置門禁系統(tǒng)，有效防止未經(jīng)許可人員進入，并可對綜合管廊出入情況做實時記錄。門禁處設(shè)觸摸屏，實時顯示管廊內(nèi)環(huán)境信息，為巡檢、維修人員進入管廊提供安全確認數(shù)據(jù)。在投料口及機械通風(fēng)口設(shè)置防入侵系統(tǒng)，采用雙光束紅外線自動對射探測器。一旦有非法入侵，探測器就會發(fā)出報警信號，監(jiān)控中心大屏幕上會顯示出入侵的區(qū)段，并產(chǎn)生聲光報警。

6、火災(zāi)報警子系統(tǒng)

綜合管廊火災(zāi)自動報警系統(tǒng)保護對象為一級，采用控制中心報警系統(tǒng)，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)供電電源末端雙切?；馂?zāi)報警控制器沿管廊等間距布置，通過光纖進行環(huán)網(wǎng)連接，確保網(wǎng)絡(luò)安全可靠。本工程綜合管廊火災(zāi)自動報警系統(tǒng)每隔1500米設(shè)置一套火災(zāi)報警控制器，綜合管廊現(xiàn)場設(shè)17套，監(jiān)控中心設(shè)1套，共計18套火災(zāi)報警控制器。其中，監(jiān)控中心的火警控制器作為集中火警控制器，管廊現(xiàn)場的控制器作為區(qū)域控制器。主要監(jiān)控設(shè)備有：防火門，消防泵，噴淋泵，排煙風(fēng)機，防火閥。主要功能包括火災(zāi)報警、系統(tǒng)狀態(tài)檢測、排煙消防聯(lián)動、防水消防聯(lián)動等。

7、語音通訊子系統(tǒng)

綜合管廊平時無固定人員值班，為便于管理、巡檢和施工人員的通信聯(lián)絡(luò)，管廊配備各區(qū)間工作人員之間、現(xiàn)場工作人員與監(jiān)控中心值班人員之間的語音通信系統(tǒng)。語音通訊系統(tǒng)由固定語音通訊和無線對講兩部分組成。固定語音通訊采用IP網(wǎng)絡(luò)電話，每個防火分區(qū)設(shè)置1～2套IP電話，監(jiān)控中心設(shè)置一臺網(wǎng)絡(luò)綜合通訊器。IP網(wǎng)絡(luò)電話與現(xiàn)場ACU、網(wǎng)絡(luò)高清攝像頭共用監(jiān)控主干網(wǎng)，實現(xiàn)監(jiān)控中心與現(xiàn)場IP電話通信。無線對講由調(diào)度基臺，中繼器，功分器，泄露電纜等組成，在綜合管廊沿線敷設(shè)泄漏電纜，泄漏電纜一端接在調(diào)度基臺天線輸出口，沿著泄露電纜進行無線電的收發(fā)。

8、電力監(jiān)控子系統(tǒng)

本工程電力監(jiān)控系統(tǒng)主要的監(jiān)控對象包括：高壓側(cè)電量計量、高壓開關(guān)柜至各供電分區(qū)變壓器的開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測、變壓器出線側(cè)開關(guān)狀態(tài)檢測、各防火分區(qū)進線柜進線開關(guān)狀態(tài)檢測等。對高壓側(cè)電量監(jiān)測，可統(tǒng)計綜合管廊的用電情況，并產(chǎn)生報表。對各用電設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)的監(jiān)測，可對設(shè)備運行時間、故障時間進行統(tǒng)計，及時提示運維人員更換備品備件。

9、結(jié)束語

綜合管廊是一個新興產(chǎn)業(yè)，有很大的發(fā)展?jié)摿托枨?。本文以某地區(qū)新建城區(qū)的綜合管廊為背景，介紹了綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成，并對綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)做了具體詳細的設(shè)計。綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)的最終實施，確保了管廊的安全運行，對推動新型市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提高城市現(xiàn)代化管理水平，將起到良好的示范作用。

參考文獻

[1]朱雪明.世博園綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計.現(xiàn)代建筑電氣，2011（1）：21-25.