综合管廊管控平台

管控平台的功能要求管控平台的内容一、环境与设备监控系统1. 系统组成2. 环境监控3. 设备监控二、安全防范系统1. 系统简介2. 系统组成三、视频监控系统1. 监控组网方法2. 监控项目（1）各专业管线监控（2）管廊环境监控（3）人员安全管理（4）视频监控四、门禁系统五、防入侵系统六、可视化巡检系统（电子巡查管理系统）七、通信系统1. 系统简介2. 系统组成3. 系统功能八、预警与报警系统1. 系统简介2. 系统组成九、火灾报警系统十、可燃气体探测报警系统十一、联动功能1. 消防联动：2. 联动排烟/气系统：3. 联动电源：4. 联动广播系统：5. 联动电话系统：十二、地理信息系统1. 系统简介2. 系统功能十三、统一管理信息平台1. 系统简介2. 系统集成3. 系统特点（1）通过数据采集系统及实时数据库对各系统的数据进行采集和保存。（2）综合管廊统一的权限管理模块。（3）灵活的配置模块。（4）监控数据的采集、归类、长期存储。（5）综合数据监测（6）系统可通过GIS管理综合管廊数据信息，管控平台组织架构管控平台的设计依据管控平台的工作流程管控平台的设备选型管控平台的功能要求综合管廊监控系统其实是监控和报警系统一个融合的系统，整个系统具有着高度的管理 性，与此同时，各个子系统之间技术体系各不相同，她们采用的建设标准同样也是不一样的, 在建设的过程当中需要考虑环境以及设备的监控，同时，也要满足相关需求，要兼顾灾难事 故预警。做好安全防范措施，能够对图像进行全程监控，同时也需要满足报警和门禁等配套 集成的联动，消除各类信息孤岛问题。针对综合管廊监控内部的一些管理特性，要以整个软件为平台核心进行建设，整个综合 管廊监控体系必须要具备高科技运行的软件，通过对整个监控和报警系统的建设，将三维地 理信息和环境信息以及安全防范信息同视频图像进行融合，同时要融入多种其他的信息，建 立统一的资源数据库，保证能够在不同的时间段内调出资源数据库，并能够结合历史数据库 来进行有效的分析和预测，满足大数据的空间积累，全面进行融合。与此同时，综合管廊监控平台应该覆盖所有的综合管廊信息领域，通过分布式方式对所 有数据进行实时管理，能够有效地实现系统空间的需求，同时也能够高效集成和扩容，为用 户提供高效的平台产品，满足各种不同的需求。通过分布式实时数据，搭载系统架构等各类信息服务，以及消息总线和服务总线，提供 全面的信息交换设置，与此同时，能全面实现系统安全高效的平稳运行，保证各类信息系统 的融合，实现从综合管廊监控体系底层到上层的全面调配，满足现场控制至U生产调度以及信 息化的综合管理。管控平台的内容一、环境与设备监控系统环境与设备监控系统的功能是实现对综合管廊全域内环境和设备的参数和状态实施全程 监控，将实时监控信息通过多功能基站准确、及时地传输到监控中心的统一管理信息平台， 便于值班人员及时发现现场环境和设备问题，排除故障以及对警情的及时处理，保证管廊正 常运行。1. 系统组成环境与设备监控系统主要由智能传感器（环境监控、设备监控）、多功能基站和智能 LED显示器等设备组成。2. 环境监控根据规范要求，沿管廊纵长每隔200米应设置人员逃生安全孔、投料口、通风口、防火 门和人员进出口各一个。通过在每个防火分区内出入口和通风口处安装气体（02、CH4、H2S）、温度、湿度、 烟雾、水位、水浸等监测传感器，可实现与风机、水泵的自动化控制与对接，检测信号就近 送附属设备监控系统现场控制单元，并通过以太网送到监控中心计算机。在监控中心控制室 显示屏上，以数字形式显示每个防火分区的氧气百分比含量和温度湿度。3. 设备监控对布置在每个防火分区内的排水泵、照明、风机、风道阀门、红外入侵报警装置、环境 温度/湿度/氧检测仪表等仪表和设备进行数据采集，监测集水井内液位上限报警信号，通过相 应的多功能基站向统一信息管理平台传送，多功能基站同时并接受监控中心的命令，实现远 程控制风机的开停及相应防火分区内照明设备总开关的分合。二、安全防范系统1. 系统简介安全防范系统的功能是实现对综合管廊全域内人员的全程监控，将实时视频信息和电子 巡查信息通过多功能基站及时、准确地传输到监控中心，便于值班人员及时发现现场问题， 排除故障以及对警情的及时处理，保证管廊正常运行。2. 系统组成安全防范系统主要包含视频监控系统、门禁系统、防入侵系统和可视化巡检系统（电子 巡查管理系统）四部分。三、视频监控系统1. 监控组网方法要打破信息孤岛的局面，复杂异构方式的视频监控系统需要解决产品兼容与多个系统的 相互集成，以及平台网络接入和资源开发方式等问题。视频监控系统结构由前段部分、信号传输部分、中央控制显示部分、数字图像检索回放 部分以及数据存储、IP承载网。前段系统采用点位设计；信号传输系统设计内容主要分传输 方式和传输管道两部分；中央控制显示部分的设计采用数字化监控中心管理系统；数字图像 检索回放部分以加大容量模块化矩阵切换设备作为核心设备，以数模结合方式，实现对快球 的远程控制、权限管理，并采用外置储存方式进行集中式数据存储。系统通过系统前端监控点网络摄像机采集图像信息，系统主机处理后在相连的监视器上 反映监控场景。综合管廊每200米为一段防火分区，每段防火分区设置1台多功能基站，在 每段防火分区内设置3台网络摄像机（区段出入口）：检测卸料口 1台、防火门的两边各1 台，监测任何进入防火分区内的人员情况。所有的视频监控画面都可以通过智能安全管控平 台控制、显示，实现全范围监控，并且可在监视器上切换显示各防火分区的监控画面。同时，系统采用EPON技术组建汇聚网络，在网络汇聚机房部署OLT，铺设光纤到监控 前端，在光纤线路上部署分光器，灵活接入各前端控制点。前端视频编码器通过ONU接入光 纤，实现“树形分叉”式的前端接入，可有效节约光纤资源，减少建设成本，后期扩容也更为方 便。2. 监控项目（1）各专业管线监控 电力电缆状态监测：高压电缆护层接地环流、电缆运行电流监测，高压电缆接头温度 监测，超限或异常状况自动告警。历史曲线、柱状图展示、电缆健康状态分析，保证电缆安 全运行。 给水管网漏水、流量监测。 燃气管网漏气监测。（2）管廊环境监控 有毒有害气体监测。管廊内一氧化碳、硫化氢、甲烷及空气含氧量的远程监测，并通 过现场的LED屏实时显示相应区域的气体含量，超标时实现与风机的联动控制。 管廊内温湿度实时监控 积水深度监测。管廊内积水井水位监测，水泵联动控制。 超标报警。管廊环境参数超标自动报警，在监控平台的图形展示界面上闪烁显示，并 可以通过语音、短信方式自动通知值班人员。 管廊内供电设施监控。（3）人员安全管理 远程井盖开启。管廊出入口安装电控井盖/电控锁，监控中心、电话语音、短信开启井 盖/电控锁。 非法入侵报警。管廊井盖/出入口非法开启告警，监控中心对井盖/出入口的异常状况 发出视听告警，集中监控平台的图形界面上闪烁显示，并通过语音、短信方式自动通知值班 人员。 人员定位。对出入地下管廊的人员进行授权管理，只有经授权的人员在授权时间内可 进入综合管廊，并采用人员定位系统实现对进入管廊内的人员进行位置定位及人员轨迹跟踪， 实时掌握管廊内人员的实际位置，既方便运维单位对进入人员的管理，又有效的保障进入人 员的人身安全。 应急电话。在管廊内建设通信系统，设置固定电话，实现管廊内与监控中心之间的应 急通信。 公共广播。在管廊内设置公共广播，紧急情况下，通知管廊内人员安全疏散。（4）视频监控 出入口监控。在管廊井盖/出入口安装摄像机，实现与井盖/出入口监控系统的联动，摄 像机在井盖/出入口开启时自动启动LED灯并传送视频信号。 重要设备监控。在管廊内主要设备处安装摄像机，实时监视现场设备的状况。 视频侦测。视频监控系统除了具备数字化摄像监控系统自身的视频采集、存储、报警、 联动等基本功能外，还具备图像分析处理能力，对于进入禁区的非法闯入行为自动报警。四、门禁系统智能门禁系统由读卡器、控制器、电锁和智能LED显示器组成。在管廊出入口设置智能 门禁控制系统，门禁处设置智能LED显示器。当巡查人员在闸门外出示经过授权的感应卡， 经读卡器识别确认身份后，控制器驱动打开电锁放行，并记录进门时间；当使用者离开所控 房间时，在门内触按放行开关，控制器驱动打开电锁放行，并记录出门时间。智能LED显示器实时显示管廊内环境信息，为巡检、维修人员出、入管廊情况提供安全 确认数据记录，能够有效防止未经许可人员进入。系统采用全IP通信设计，配备先进的工业级处理系统，具有系统自动修复、自我健康管 理和线路质量容错设计等特点，让出入管理更安全和更稳定。五、防入侵系统在投料口及机械通风口安装红外防入侵探头，一旦有非法入侵，数据经过系统自动识别、 判断后通过多功能基站传送给报警控制装置，监控中心模拟显示屏上会显示出入侵的区段及 进出人数，并及时记录入侵的时间、地点，同时通过报警设备发出报警信号。因为红外防入侵系统对监测区域内的照明没有任何特殊要求，甚至在完全黑暗的环境下 基站也能正常工作。六、可视化巡检系统（电子巡查管理系统）可视化巡检系统由多功能能基站（WI-FI）、便携式巡检仪和无线定位标等设备组成。可视化巡检系统是一种基于物联网的巡检系统，它将视频监控技术与电子巡检技术有机 结合起来，既保证了现场巡检工作有效进行，又充分利用现有的成熟网络，使移动监控成为 可能。便携式巡检仪实时传输沿路巡检画面、巡检员对设备的检查画面、设备的运行画面到控 制中心，图像清晰、位置信息精准、视频数据可备份、存储，由此实现现场巡检与移动视频 监控的有效管理。可视化巡检系统可以对重点部位巡检情况进行全程录像，并定时传输到监控中心，实现 监控无死角。安全值班长、各级领导可以随时监察现场巡检人员的工作情况，以便及时、直 接地掌握各部门、人员、设备的运行情况，及时对发生的情况做出反应，同时又有效提高了 巡检人员的责任心。七、通信系统1. 系统简介通信系统的功能是实现管理、巡检和施工人员的通信联络，管廊配备各区间工作人员之 间、现场工作人员与监控中心之间保持信息通畅，确保前端巡检人员信息及时上报，监控中 心命令及时下达。2. 系统组成通信系统主要由广播对讲基站、WIFI无线手机和语音调度服务器等设备组成。3. 系统功能博深智能广播系统是一套基于物联网的纯数字化音频对讲、广播系统。在物理结构上与标准IP网络完全融合，不仅真正实现基于TCP/IP网络的数字化音频的 对讲、广播、直播、点播，并借助TCP/IP网络的优势，突破了传统模拟广播系统的内容局限、 空间局限和功能局限等。智能对讲、广播系统不仅能够完全取代固定式电话和传统的模拟音频广播系统功能，更 有传统模拟广播所没有的自主交互式功能：（1）用户可以在总控室内用IP话机或WIFI话机拨打广播基站的分机号码对单个广播基 站进行通话；也可以通过调度系统来对一组广播终端进行广播呼叫。（2）在广播基站上支持一键对讲功能，可以设置呼叫组或分机号码，当出现紧急事件时 候，用户可以按下相应的功能键，呼叫事件相关人员。（3）广播基站也可以被看作是一个IP话机，数字键盘是选配的，用户如果接有数字键 盘可以通过数字键盘来拨打对方的分机号码进行通话。（4）广播基站支持后备电源供电，在没有IP PBX的情况下，支持脱网通信，支持进行 广播呼叫。（5）支持WIFI AP功能，提供WIFI无线信号的接入。八、预警与报警系统1. 系统简介预警与报警系统的功能是实现对综合管廊的全程监测，系统将预警和报警信息通过多功 能基站及时、准确地传输到监控中心，实现灾情预警、报警、处理及疏散，同时通过广播系 统，向综合管廊内的工作人员广播，使他们及时撤离现场，保证人身安全等功能。2. 系统组成预警与报警系统由火灾报警系统和可燃气体探测报警系统两部分组成。九、火灾报警系统火灾报警系统主要由智能传感器、分布式测温光纤、多功能监测基站和智能广播基站等 设备组成。在每段防火分区内设置智能烟感探测器、分布式测温光纤、手动报警按钮、火灾电话、 多功能广播基站和声光报警器等设备。烟感探测器设置间距为10m，手动报警按钮设置在卸 料口、两边的防火门处。基站与基站之间采用可插拔光纤连接。光纤测温主机连接多条线性测温光缆，测温光缆主要监测管廊内电力电缆的温度是否在 正常的范围内运行，对于管廊内110kv的电力电缆，每根配置一条测温光缆监测其温度的变 化；对于10kv的电力电缆，每层桥架上敷设如正弦波般走向的测温光缆。该系统温度监测精 度为1 C,可任意设置多级温度报警值，光纤测温主机可提供一组继电器输出报警信号。在监控中心设置火灾报警屏，通过总线回路巡检、接收、显示每个报警点的工作情况。 当火灾发生时，启动整个管廊内声光讯响器。？十、可燃气体探测报警系统可燃气体探测报警系统主要由智能传感器、分布式测温光纤、多功能监测基站和智能广 播基站等设备组成。为使系统有效工作，在每段防火分区内设置智能天然气探测器、手动报警按钮、报警电 话、多功能广播基站和声光报警器等设备。天然气探测器设置间距为10m ；手动报警按钮设 置在卸料口、两边的防火门处。基站与基站之间采用可插拔光纤连接，可实现无线采集数据 信息，并对设备进行无线远程控制。监控中心可按需设定天然气报警浓度的上限值（小于其爆炸下限值的20% ），天然气探 测器接入多功能监测基站，当天然气管道舱天然气浓度超过报警浓度设定上限值时，由多功 能监测基站启动天然气舱事故段分区及其相邻分区的事故通风设备，且紧急切断浓度设定的 上限值要小于其爆炸下限值的25%，并通过可燃气体报警系统解决燃气泄漏或危险气体累积 带来的爆炸隐患，确保燃气管廊设施正常、稳定运行。十一、联动功能1. 消防联动：探测器发出检测信号，报警装置联动视频系统，跳出该防区的视频画面，确认报警。2. 联动排烟/气系统：每段防火分区设置有排风及排烟/气系统，正常时用于排风。当确认探测到火灾何燃气体 时，监控中心可通过多功能基站传输指令实现远程启动风机排烟气。3. 联动电源：灾情探测信息确认后，监控中心可通过多功能基站进行指令传输以切断非消防电源。4. 联动广播系统：灾情探测信息确认后，监控中心启动广播切换模块进行灾情信息广播，特别针对灾情确 认区、相邻分区进行广播疏散。5. 联动电话系统：监控中心可启动专用模块与任一广播基站通话；现场任一广播基站或电话通过监控中心 确认后实现与调度主机通话录音。十二、地理信息系统1. 系统简介地理信息系统的功能是实现对综合管廊人员、设备和巡检车辆的位置坐标数据的采集、 存储、管理、分析和表达，将信息通过多功能基站及时、准确地传输到监控中心，实现对通 风线路、避灾路线、监测设备、巡检人机坐标等信息的GIS浏览。2. 系统功能地理信息系统基于“一张图”模式展示地下管廊和内部各专业管线基础数据管理、图档管理、 管线拓扑维护、数据离线维护、维修与改造管理、基础数据共享等功能信息，能为监控与报 警系统提供简洁、美观、统一、友好的人机交互界面，具有视觉冲击力；指令简单、准确、 无异议，能直观展现“五系统、一平台/中心”信息。同时，系统具有丰富的地图展示效果，同时支持二维、三维地图的在线展示、流畅切换， 支持旋转、缩放、平移等基本操作，且具有统一坐标系，为监控人员与决策人员提供准确的 地理信息，确保信息统一可视，同时在应急救援时提供有效的安全分析链。十三、统一管理信息平台1. 系统简介统一管理信息平台的功能是实现对大数据的综合分析和交互，将信息通过多功能基站及 时、准确地传输到监控中心，以GIS模式实现位置坐标的可视化追踪。2. 系统集成由于统一管理信息平台依靠多个不同功能的系统，为了有效消除各系统间的信息孤岛， 我们从门户集成、应用集成、通信集成、数据集成、安全集成和管理集成六个方面构建一个 全局SOA架构和多系统集成互联网的数字化、网络化、集成化和智能化的统一管理信息平台。（1）门户集成。实现环境与设备监控系统、安全防范系统、通信系统、预警与报警系统、 地理信息系统及其它所有系统在统一门户上的集成化统一管理。（2）应用集成。基于网络架构、以电子地图为导航的综合集成管控平台，实现集成系统 之间的信息交换和共享，并对集成信息进行综合应用。（3）通信集成。集成平台通过建立起一套统一的信息体系，利用先进的XML语言，在 各个前端采集设备与平台之间按照统一的标准接口，通过消息服务进行信息交换和控制信息 交换。（4）数据集成。通过对多系统数据采集和分析，可以实现系统之间的关联和统计，并可 以输出不同的报表。（5）安全集成。建立统一的权限管理体系，以密码技术为基础，在网络环境中实现统一 用户管理、身份认证及单点登录、统一授权管理、安全审计与责任认定、统一门户管理功能 等，为各系统提供完善的安全支撑。（6）管理集成。通过统一的管理平台实现对五大系统的管理，包括对设备和软件的注册、 配置、维护和更新。3. 系统特点（1）通过数据采集系统及实时数据库对各系统的数据进行采集和保存。以采集整理后的各生产自动化及管理系统数据信息为基础，建立不同层面面向现场的运 营指挥调度平台，实时监测管廊运营现场状况，实现通风、人机、工作面等多种安全运营分 析模型。同时，整合各类数据，为各级各类管理、技术、监控人员、单位提供分析、决策的支持。 主要包括综合监测、运营调度、安全管理、数据分析等功能。（2）综合管廊统一的权限管理模块。开发统一的权限管理模块，包含角色划分、权限分配等功能，将综合管廊各系统权限无 缝的集成在一起，实现统一的权限分配。通过综合调度分析平台，不同的人员就有不同的配 置和权限，根据他们的权限进入系统后功能界面也不一样。（3）灵活的配置模块。包含个性化设置、软件扩展功能配置、功能模块配置等多种灵活配置，实现无需修改程 序就能灵活的配置需要的功能，增加的功能模块会在左边的菜单栏体现出来。（4）监控数据的采集、归类、长期存储。对于运营中涉及到的环境、指标、故障、时间等对于监管、运营有价值的数据，都将作 长期的存储。同时，应实现以下功能：实时预警及报警功能、基础手工数据的录入、系统间的联动功 能、系统数据在线监视无缝集成、视频的无缝集成等。（5）综合数据监测系统能够将巡检工作面、管廊供电、通风、供排水、设备等工作情况与监控信息在大屏 幕上显示，实现集中监控，同时，上级单位指挥调度中心可以调阅管廊监控的相应信息。该模块要求将各系统单位的监测系统（环境监控、人员定位、语音通信、工业电视等） 进行综合集成，同时实现各监控系统之间的数据融合，在此基础上，提供各类联动报警、联 动提示、综合监测等。（6）系统可通过GIS管理综合管廊数据信息，可实现通风线路、避灾路线、监测设备、巡检人机坐标等GIS浏览。管控平台组织架构地下管廊综合监控系统的系统框由监控中心、管委会监控室、现场检测及控制三部分组 成。监控中心是整个监控系统的核心，它联系、协调、控制和管理各子系统的工作。管委会 监控室设置LCD大屏幕，用于监控综合管廊内的实时情况。现场检测及控制部分主要由接入 层交换机、网络摄像头、现场区域控制器ACU等组成。其中ACU负责采集管廊内的检测信 号，并对根据信号对管廊内设备进行控制。综合管廊监控系统主要由上位监控软件平台、监 控主干网、各子系统等组成。组网具体如下图所示：ieHs*3M於蒙坚忘驱 Hslwww89zogqeJOQ寸zogPQeJ於蒙坚!螂也胆Hw坦K-买8ozogPQeJ nins sss99I0ggeJ於蒙太怒堤域跚里裕皿Mmloggej soo sSSWSWIBS s 於星置普K基zgoog园 ursf (於蒙夜蒙w燃e蓉8668zog go 於蒙长想胆 Hewneggloz8oo80g go一、管廊属于地下空间，湿气能够通过各种方式渗透到管廊内，空气流通也会带来湿气。特别是在南方地区，雨水较多的季节，空气相对湿度本身就能够达到90%以上，即便不断开 启换气扇，管廊内仍然湿气很重，甚至会形成凝露。湿度过大会有腐蚀危害。在相对湿度大于40%之后，钢铁便缓慢开始腐蚀。当达到60% 之后，钢铁会进入一个迅速腐蚀的状态。据统计，全球有四分之一以上的工业制造不良品与 潮湿的危害有关。对于电子工业，潮湿的危害已经成为影响产品质量的主要因素之一。集成 电路、电容器、焊锡、PCB、晶体等均会受到潮湿的危害。湿度过大时，霉菌也会破坏物质的物理和机械指标。霉菌的发生霉菌种类异常繁多，它 们包括真菌门中的子囊菌纲、藻状菌纲、不完全菌纲等，其中，对工业材料有侵袭作用的有 四万余种。环境相对湿度大于 60%霉菌即可生长，大于RH65%时，生长加快，湿度达 RH80-95%时，是霉菌的高发环境，长期如此，对于工业设备的腐蚀不可小觑。当前大多数监控系统使用的主要设备，如ACU箱内的PLC、网络交换机等，主要适用 在干燥的环境下，而且几乎没有防凝露的产品，防护等级是达不到管廊要求的。城市综合 管廊工程技术规范GB50838-2015规定：综合管廊内监控与报警设备防护等级不宜低于 IP65。如果要达到国标要求的IP65，便要将设备安置在防护箱内。但防护箱也存在一定问题, 防护箱会影响设备散热，同时IP65的防护箱很难完全隔绝气态水进入，长此以往，很难保证 防护箱内设备的稳定了。因此，电气设备本身的防护能力，更决定了今后运行的稳定性。因 此在设备选型的时候，不能太倚重防护箱，更应当注重设备本身的防护能力，最好设备本身 （主要指ACU设备，包含PLC、交换机等）可以做到IP65甚至更高等级。二、高压电缆是综合管廊最重要的入廊管线之一，随之而来的是强烈的电磁干扰。国家 电网标准Q / GDW 540.1-2010变电设备在线监测装置检验规范，4.8规定了电磁兼容性 能试验要求。过强的电磁干扰会造成设备故障，设备对电磁干扰的承受能力尤为重要。因此 在管廊内应考虑设备的电磁兼容能力，选用通过高等级EMC兼容性测试认证的产品。在综合管廊监控领域，目前一般的做法是拿普通工业应用场景的电气产品组合起来，或 者其他应用场景的产品简单移植过来，能基本满足国标的规定，但要保持长期在管廊内部稳 定运行，则要打一个问号了。以后期运维的角度考虑，以管廊实地应用环境出发，应当尤为 注重以上两方面，选择合适的产品，来作为综合管廊运维的得力工具。