唐振華

(悉地(蘇州)勘察設(shè)計顧問有限公司，蘇州 215125)

1 工程概況

本項目為南京浦口經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)豐子河路綜合管廊工程，綜合管廊沿豐子河路布置，起點位于新星大道南側(cè)(樁號K2+530)，終點位于林西路南側(cè)(樁號K11+100)，全長約9.12km，包含8.606km豐子河路管廊以及0.514km相交道路管廊預(yù)留段。本期工程為石磧河以北段(K2+530～K6+500)，約3.97km。綜合管廊標(biāo)準(zhǔn)段為三艙斷面，分別為燃?xì)馀?、水信艙和電力艙，凈尺寸?1m(寬)×3.9m(高)，納入管線有電力電纜(2回220kV、6回110kV、20回10kV中壓電纜)；18孔通信線纜；1根DN1200給水管道；1根DN300燃?xì)夤埽?根DN800中水管道。燃?xì)馀摉|南側(cè)預(yù)留1m寬檢修通道，水信艙中間預(yù)留2.2m寬檢修通道，電力艙中部預(yù)留1m寬檢修通道。

2 總體設(shè)計

在介紹弱電總體設(shè)計前，簡單介紹綜合管廊的特點：長度長(動輒幾km甚至十幾km)；斷面小(橫斷面一般為30～40m2，很少超過80m2)；收納管線多(包括高壓電纜(220kV,110kV,10kV)、弱電電纜、給水管、燃?xì)夤?、熱力管、管廊自用電纜等)。一般在綜合管廊設(shè)計中，總體專業(yè)往往會設(shè)計成幾個區(qū)段的組合，本文以400m一個區(qū)段舉例。典型的400m區(qū)段設(shè)計分為兩個防火分區(qū)(各200m一個防火分區(qū)，中間設(shè)防火門)，中間上部位置設(shè)配供站及排風(fēng)口，兩端上部位置設(shè)自然進(jìn)風(fēng)口及吊裝口。如圖1所示。

圖1 管廊示意圖

中間層區(qū)域控制ACU柜及消防報警機(jī)柜均安裝在配供站內(nèi)，往下接至弱電設(shè)備末端點位，往上通過交換機(jī)及光纖與匯聚層或者監(jiān)控中心連接。

在實際設(shè)計中，筆者把一個防火分區(qū)命名為一個基本分區(qū)，把若干基本分區(qū)命名為一個區(qū)域分區(qū)。本工程中，共分為4個區(qū)域分區(qū)，24個基本分區(qū)。分別為：區(qū)域分區(qū)S1監(jiān)控基本分區(qū)范圍101～104，區(qū)域分區(qū)S2監(jiān)控基本分區(qū)范圍201～208，區(qū)域分區(qū)S3監(jiān)控基本分區(qū)范圍301～308，區(qū)域分區(qū)S4監(jiān)控基本分區(qū)范圍401～404。區(qū)域分區(qū)監(jiān)控的范圍跟區(qū)域變電所供電半徑相同，最遠(yuǎn)端距離不超過800m。

3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

視頻攝像機(jī)設(shè)置原則：每個吊裝口、通風(fēng)口、人員出入口、配控站、交叉口處及每個防火區(qū)間中間位置等處各配置彩色轉(zhuǎn)黑白一體化低照度高清固定攝像機(jī)或網(wǎng)絡(luò)球型攝像機(jī)(帶云臺)，由現(xiàn)場 UPS負(fù)責(zé)供電。視頻信號通過阻燃屏蔽超五類網(wǎng)線(線路過長可采用光纖配光端機(jī)進(jìn)行通訊)傳輸至ACU柜。從而實現(xiàn)管廊內(nèi)360°無死角監(jiān)控，可在艙室內(nèi)發(fā)生事故時，先通過攝像機(jī)確認(rèn)到底是何種事故，維修人員進(jìn)入是否有危險。

系統(tǒng)構(gòu)成：在每兩個基本分區(qū)間(如101,102分區(qū))的配供站內(nèi)設(shè)視頻用千兆交換機(jī)(千兆單模光口×4、千兆RJ45口×32)。101,102分區(qū)內(nèi)的攝像機(jī)均由此交換機(jī)引出，往上通過光纖環(huán)網(wǎng)，將視頻信號傳輸至分變電所S1內(nèi)匯聚層千兆交換機(jī)(千兆RJ45口×8，千兆單模光口×4)，此交換機(jī)負(fù)責(zé)101～104分區(qū)內(nèi)的攝像機(jī)視頻信號收集后，再通過主光纖環(huán)網(wǎng)送至監(jiān)控中心核心交換機(jī)。系統(tǒng)框架如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)框架示意圖

設(shè)備參數(shù)：(1)數(shù)字高清槍機(jī)：1/2.8"逐行掃描CMOS,傳感器高清紅外網(wǎng)絡(luò)槍式攝像機(jī), 2.0M，1/2.8"CMOS，2.8～12mm電動鏡頭，紅外照射距離最大為30m, 高清網(wǎng)絡(luò)視頻輸出：1 920×1 080@30fps,支持寬動態(tài)，IP65；(2)智能數(shù)字球形攝像機(jī)：紅外勻速球/攝像機(jī)，光學(xué)變倍20X，圖像傳感器1/2.8" CMOS，光圈/焦距F1.6～F3.5, f=4.7～94mm，照度：彩色0.05 lux @ F1.6 AGC ON；黑白：0 lux(IR ON) 夜視距離可達(dá)150m，最大分辨率可選 1 920×1 080@30fps，IP65。

4 設(shè)備自控系統(tǒng)

每個配控站內(nèi)設(shè)置一套現(xiàn)場 ACU柜(內(nèi)含控制器單元(負(fù)責(zé)對應(yīng)區(qū)域內(nèi)的傳感器數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制)、UPS、語音電話接入網(wǎng)關(guān)，工業(yè)光纖環(huán)網(wǎng)交換機(jī)等設(shè)備)。整個綜合管廊所有防火區(qū)間現(xiàn)場ACU柜內(nèi)設(shè)備與匯聚層交換機(jī)形成次干環(huán)網(wǎng)，若干個匯聚層交換機(jī)與控制中心千兆核心以太網(wǎng)交換機(jī)組成干線千兆以太環(huán)網(wǎng)。

每個基本分區(qū)內(nèi) ACU柜內(nèi)控制器單元集中采集管廊內(nèi)信息：(1)人員出入口、緊急出入口、管廊內(nèi)的影像；(2)通風(fēng)機(jī)運行工況；(3)照明系統(tǒng)運行工況；(4)紅外防入侵探測器報警信號；(5)多種氣體傳感器檢測值；(6)溫濕度檢測儀監(jiān)測值；(7)液位開關(guān)信號；(8)排水泵運行工況；(9)井蓋開啟工況；(10)電纜本體監(jiān)測(電纜溫度監(jiān)測、局部放電監(jiān)測、護(hù)套環(huán)流監(jiān)測、載流量評估等功能)信號(預(yù)留接口)；(11)自來水管道本體壓力檢測儀表信號(預(yù)留接口)。

PLC設(shè)備參數(shù)：硬件冗余，CPU主頻1.1GHz；雙核CPU，內(nèi)存64M,自帶3個千兆以太網(wǎng)口，支持PROFINET；支持熱插拔。

5 安防及無線對講系統(tǒng)

每個井蓋(吊裝口、通風(fēng)口等)旁、設(shè)備層(吊裝口、通風(fēng)口、人員出入口)人孔處各設(shè)置紅外防入侵探測裝置1套，固定在管廊側(cè)壁且不易被進(jìn)入者發(fā)現(xiàn)的地方。其報警信號通過 ACU柜內(nèi)交換機(jī)傳輸至監(jiān)控中心中央監(jiān)控計算機(jī)，使中央監(jiān)控計算機(jī)顯示器和大屏畫面的相應(yīng)區(qū)間和位置的圖像元素閃爍，并產(chǎn)生語音報警信號。

管廊人員定位終端設(shè)備吸頂安裝于管廊內(nèi)部，通過間隔≤50m一檔，距防火門處≤25m。工作人員攜帶定位卡進(jìn)入管廊，當(dāng)達(dá)至定位終端探測范圍內(nèi)時，可在監(jiān)控中心顯示大屏上查看工作人員的位置。定位終端兼無線對講通話系統(tǒng)發(fā)射接收裝置，可實現(xiàn)無線對講通話。

6 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)

本工程含高壓電力電纜的艙室內(nèi)設(shè)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，燃?xì)馀撝性O(shè)可燃?xì)怏w報警系統(tǒng)。

火災(zāi)自動報警系統(tǒng)構(gòu)架：在監(jiān)控系統(tǒng)匯聚層交換機(jī)處設(shè)置區(qū)域報警分機(jī)，往下端通過報警總線引至各末端配供站消防接線端子箱，往上通過主干環(huán)網(wǎng)光纖將消防信號傳輸至消防控制室報警主機(jī)。區(qū)域報警分機(jī)所監(jiān)控的區(qū)域，與視頻監(jiān)控區(qū)域一致，即一臺匯聚層交換機(jī)對應(yīng)一臺區(qū)域報警分機(jī)，一個末端ACU柜對應(yīng)一臺消防接線端子箱。艙室內(nèi)高壓電纜上均設(shè)置感溫光纖報警系統(tǒng)，感溫光纖報警主機(jī)設(shè)在末端配供站內(nèi)，通過通訊線與消防報警主機(jī)聯(lián)絡(luò)后上傳信號至消防控制室。

感煙探測器(含高壓電纜的艙室設(shè)置)：設(shè)置在每個防火分區(qū)設(shè)備間、通風(fēng)口設(shè)備層、分變電所(含變壓器室)及含電力電纜的艙室頂部，安裝間距應(yīng)≤15m(管廊寬度≤3 m)，距防火門間距應(yīng)≤安裝間距的1/2,如遇障礙物可適當(dāng)減小互相避讓。感煙探測器由火災(zāi)自動報警系統(tǒng)引出，用于火災(zāi)時消防聯(lián)動。

手動報警按鈕、聲光報警器：在每個防火分區(qū)人員出入口及防火門兩側(cè)各設(shè)置一套。手動報警按鈕設(shè)置在明顯和便于操作的部位，當(dāng)采用壁掛方式安裝時，距地約為1.3～1.5 m?；馂?zāi)聲光報警器采用壁掛式安裝時，其底邊距地高度應(yīng)>2.2m。

可燃?xì)怏w報警系統(tǒng)構(gòu)架：在綜合管廊內(nèi)每個配控站設(shè)置一套可燃?xì)怏w報警控制器，通過現(xiàn)場總線(485通訊線)上傳至監(jiān)控中心報警控制主機(jī)。通過光纖環(huán)網(wǎng)與監(jiān)控中心可燃?xì)怏w報警控制上位主機(jī)連接。在燃?xì)馀搩?nèi)最高氣體易于聚集處每隔15m設(shè)置一套可燃?xì)怏w報警探測器，每兩個防火分區(qū)內(nèi)設(shè)置一套可燃?xì)怏w報警控制器，接入所轄兩防火分

區(qū)內(nèi)的可燃?xì)怏w報警探測器。燃?xì)馀搩?nèi)當(dāng)可燃?xì)怏w濃度超過報警濃度設(shè)定值(爆炸下限的20%,也可以燃?xì)夤芫€單位要求為準(zhǔn))時，由可燃?xì)怏w報警控制器啟動本區(qū)間可燃?xì)怏w聲光報警裝置，并發(fā)出報警信號至本區(qū)間可燃?xì)怏w報警控制器，由可燃?xì)怏w報警控制器聯(lián)動啟動燃?xì)馀撌鹿识渭捌湎噜弲^(qū)間的事故風(fēng)機(jī)?？扇?xì)怏w報警控制器的報警信息和故障信息，應(yīng)在消防控制室圖形顯示裝置或起集中控制功能的火災(zāi)報警控制器上顯示，但該類信息與火警信息的顯示應(yīng)有區(qū)別。

按規(guī)范要求設(shè)置防火門監(jiān)控系統(tǒng)及消防電源監(jiān)控系統(tǒng)，消防電話系統(tǒng)與平時電話系統(tǒng)合用。

7 結(jié)束語