陳 滿

(廣東省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計研究院，廣東廣州 510290)

隨著城市的架空，輸電線向地下發(fā)展已經(jīng)成為主流設(shè)計思路，城市電力綜合管廊逐漸得到更多的設(shè)計與施工人員的關(guān)注。以綜合管廊的形式實現(xiàn)電力管線的布置，是確保城市可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施，是未來其他設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施保障的前提，也是城市地下空間開發(fā)利用的重要內(nèi)容。而城市電力綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)是整個管廊的監(jiān)測、調(diào)度、指揮中心，對管廊的運行管理有極其重要的意義。往往設(shè)計過程中，設(shè)計人員對電力管廊監(jiān)控系統(tǒng)缺少較為深刻的認識，停留在簡單的線纜管道的理念居多，對系統(tǒng)的運行和子系統(tǒng)之間的聯(lián)絡(luò)關(guān)系掌握較少，從而降低了設(shè)計、施工和后期使用的效率，也不能實現(xiàn)管廊監(jiān)控系統(tǒng)最大功能性。本文從監(jiān)控系統(tǒng)和子系統(tǒng)的聯(lián)動原理和流程進行介紹和分析，為電力綜合管廊設(shè)計的完善性研究作參考。

1 監(jiān)控系統(tǒng)及各子系統(tǒng)簡介

管廊控制中心通常設(shè)有兩臺監(jiān)控計算機和一臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器柜。當(dāng)其中一臺監(jiān)控計算機發(fā)生故障時，可由另一臺監(jiān)控計算機代替，實現(xiàn)互相備用的功能。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器柜主要負責(zé)存儲綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、自動控制的策略、設(shè)備的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)等。柜內(nèi)有兩臺數(shù)據(jù)服務(wù)器主機，由于視頻數(shù)據(jù)量較大，故閉路監(jiān)控子系統(tǒng)單獨占用一臺數(shù)據(jù)服務(wù)器，其他子系統(tǒng)共用一臺數(shù)據(jù)服務(wù)器。另外在控制中心設(shè)置大屏顯示系統(tǒng)，供閉路監(jiān)控視頻監(jiān)控系統(tǒng)使用。因此從設(shè)計的角度出發(fā)，工程人員無需再多設(shè)置備用監(jiān)控計算機，以避免計算機硬件浪費和地下空間的浪費。

如圖1所示，本監(jiān)控系統(tǒng)按照各個子系統(tǒng)功能可分為：

圖1 監(jiān)控系統(tǒng)按照各個子系統(tǒng)功能示意

1.1 火災(zāi)報警系統(tǒng)

本系統(tǒng)主要由火災(zāi)報警主機、控制監(jiān)測模塊、火災(zāi)探測設(shè)備組成。一旦發(fā)生火災(zāi)，各防火分區(qū)和控制中心同時收到火災(zāi)報警探測器發(fā)出的報警信號，并自動聯(lián)動有關(guān)消防設(shè)備，所有防火分區(qū)可在控制中心的統(tǒng)一協(xié)調(diào)下采取滅火措施，使火災(zāi)撲滅于早期階段。

1.2 照明監(jiān)控子系統(tǒng)

本系統(tǒng)主要是對管廊里的照明系統(tǒng)進行控制，以減少人員進入管廊后帶來的視覺問題。

1.3 通風(fēng)監(jiān)控子系統(tǒng)

本系統(tǒng)主要是根據(jù)管廊內(nèi)的溫度濕度對風(fēng)機進行自動控制。

1.4 閉路監(jiān)控系統(tǒng)

閉路監(jiān)控系統(tǒng)(Closed-Circuit Television)主要用于管廊平時巡檢以及發(fā)生緊急情況時對事件進行復(fù)核及確認。

1.5 IP電話呼叫及廣播系統(tǒng)

本系統(tǒng)包括IP電話呼叫系統(tǒng)及廣播系統(tǒng)。IP電話系統(tǒng)主要為管廊內(nèi)工作人員提供一個在緊急情況下求救或巡檢時與控制中心溝通的途徑，廣播系統(tǒng)在管廊出現(xiàn)異常時，由控制中心人員對管廊內(nèi)工作人員進行引導(dǎo)。

綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)并不是對上述幾個子系統(tǒng)各自功能的簡單疊加，而是在一個整體范圍內(nèi)的有機集成，在信息充分共享的基礎(chǔ)上實現(xiàn)聯(lián)動的綜合性大系統(tǒng)。子系統(tǒng)中閉路監(jiān)控系統(tǒng)、IP電話呼叫及廣播系統(tǒng)、火災(zāi)報警系統(tǒng)、電力監(jiān)測系統(tǒng)為獨立的子系統(tǒng)，其信號直接接入控制中心通訊柜，其他系統(tǒng)的信號接入管廊現(xiàn)場區(qū)域控制箱。下面主要討論幾個獨立的子系統(tǒng)與監(jiān)控主系統(tǒng)的通訊及聯(lián)動流程。

2 各子系統(tǒng)之間通訊接口協(xié)議原則

2.1 火災(zāi)報警系統(tǒng)

提供TCP/IP或MODBUS方式的網(wǎng)絡(luò)火災(zāi)通信協(xié)議，以供管廊監(jiān)控系統(tǒng)顯示火災(zāi)信號，并且做出聯(lián)動反應(yīng)。

當(dāng)管廊內(nèi)手動報警按鈕、感溫電纜等信號發(fā)生報警時，火災(zāi)報警系統(tǒng)應(yīng)能確保收到火災(zāi)信號，并且能第一時間準(zhǔn)確上傳至管廊監(jiān)控系統(tǒng)，上傳的信息還應(yīng)包括設(shè)備的位置、狀態(tài)等信息。

2.2 閉路監(jiān)控子系統(tǒng)

以TCP/IP方式的通信協(xié)議與監(jiān)控系統(tǒng)進行聯(lián)動。閉路監(jiān)控子系統(tǒng)應(yīng)具備與管廊監(jiān)控系統(tǒng)的如下聯(lián)動功能：切換監(jiān)視器、切換畫面、開始錄像、停止錄像等。

2.3 IP電話呼叫及廣播系統(tǒng)

IP電話及廣播子系統(tǒng)通過TCP/IP方式的通信協(xié)議與監(jiān)控系統(tǒng)進行聯(lián)動。

IP電話及廣播子系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)之間應(yīng)具有如下聯(lián)動功能：電話摘機、掛機、振鈴等信號能通知監(jiān)控系統(tǒng)，廣播信號、廣播位置等信息也應(yīng)能通知監(jiān)控系統(tǒng)。

3 管廊監(jiān)控系統(tǒng)與各獨立子系統(tǒng)之間的聯(lián)動流程

3.1 管廊監(jiān)控系統(tǒng)與IP電話及廣播子系統(tǒng)的聯(lián)動

管廊監(jiān)控系統(tǒng)與IP電話及廣播子系統(tǒng)的聯(lián)動流程見圖2。

圖2 聯(lián)動流程示意

(1)管廊內(nèi)有電話進入控制中心時，IP電話系統(tǒng)和廣播子系統(tǒng)收到信號，由該系統(tǒng)把相應(yīng)的信號傳送至管廊監(jiān)控系統(tǒng)。

(2)管廊監(jiān)控系統(tǒng)收到電話和摘機信號時在監(jiān)控畫面的IP電話會做出相應(yīng)的響應(yīng)，提示監(jiān)控人員相應(yīng)位置有電話接入，同時自動把IP電話附近的攝像機圖像切換到監(jiān)視器上。

(3)當(dāng)監(jiān)控人員利用廣播子系統(tǒng)廣播時，該系統(tǒng)會把廣播信號送至管廊監(jiān)控系統(tǒng)，在管廊監(jiān)控系統(tǒng)畫面上可以查看當(dāng)前正在廣播的位置。

3.2 管廊監(jiān)控系統(tǒng)與火災(zāi)報警子系統(tǒng)的聯(lián)動

管廊監(jiān)控系統(tǒng)與火災(zāi)報警子系統(tǒng)的聯(lián)動流程見圖3。

圖3 監(jiān)控系統(tǒng)與火災(zāi)報警子系統(tǒng)的聯(lián)動示意

3.3 管廊監(jiān)控系統(tǒng)與閉路監(jiān)控子系統(tǒng)的聯(lián)動

管廊監(jiān)控系統(tǒng)與閉路監(jiān)控子系統(tǒng)的聯(lián)動流程見圖4。

圖4 監(jiān)控系統(tǒng)與閉路監(jiān)控子系統(tǒng)的聯(lián)動流程示意

(1)閉路監(jiān)控視頻監(jiān)控系統(tǒng)是以編解碼器為核心的數(shù)字化圖像軟件系統(tǒng)，它提供編解碼圖像的軟解碼、矩陣切換、云臺控制等功能。對于設(shè)計人員，需將閉路監(jiān)控視頻的放置位置和觀測角度進行考慮，以便監(jiān)控人員第一時間能夠察覺報警畫面和異常。

(2)閉路監(jiān)控視頻監(jiān)控系統(tǒng)能接受管理智能監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出的監(jiān)視器切換命令，當(dāng)管廊監(jiān)控系統(tǒng)收到相應(yīng)的報警信號時，移動監(jiān)測報警、火災(zāi)自動報警、IP緊急電話等時，能自動向該系統(tǒng)發(fā)出切換監(jiān)控器命令，讓指定的攝像機畫面切換到監(jiān)視器上，該系統(tǒng)也能響應(yīng)管廊監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出的手動切換監(jiān)視器的操作。

4 總結(jié)

本文首先對電力綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)做了一個簡介，然后主要對各個獨立子系統(tǒng)與監(jiān)控主系統(tǒng)的通訊及聯(lián)動流程做了詳細介紹。文章所寫的內(nèi)容已經(jīng)應(yīng)用到一些電力綜合管廊的監(jiān)控設(shè)計中。整個監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)Ω鱾€獨立子系統(tǒng)(火災(zāi)報警系統(tǒng)、閉路監(jiān)控系統(tǒng)、IP電話及廣播系統(tǒng)等)進行24 h不間斷可靠監(jiān)控，根據(jù)采集到的各個子系統(tǒng)的工作情況控制各子系統(tǒng)聯(lián)合運作，對各種情況提供有效監(jiān)控、收集各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息進行統(tǒng)一有效管理。表明所設(shè)計的系統(tǒng)能滿足電力綜合管廊監(jiān)控設(shè)計要求，且設(shè)計人員須根據(jù)其特點進行有針對性的設(shè)計和布置。

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