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一、概述：
城市綜合管廊是指將電力、通信、燃氣、給排水、熱力等市政公用管線(xiàn)集中敷設在同一地下建造的隧道空間內，進(jìn)行綜合開(kāi)發(fā)利用，以節約城市建設用地，便于統一管理規劃，美化城市的景觀(guān)。城市綜合管廊內部整合了維持城市功能的自來(lái)水、煤氣、電力、通信管線(xiàn)，管廊自身功能使用的動(dòng)力、照明、排水等設備繁多，無(wú)論納入管線(xiàn)出現故障，還是自身附屬設備出現故障，都將造成沿線(xiàn)城市功能的癱瘓甚至發(fā)生災害性事故，因此城市綜合管廊監控系統必須與綜合管廊的建設統一規劃、同步建設。監測的主要內容有：管廊內環(huán)境溫、濕度，有害氣體濃度，通風(fēng)、水泵設備狀態(tài)，集水坑液位，入侵監測，視頻監控等。當監測到災害及異常情況時(shí)，及時(shí)發(fā)出預警或報警信息至相關(guān)工作和管理人員，便于及時(shí)防范、指揮處理，對預防及減少管廊內災害事故起著(zhù)重要的作用。
該系統就是綜合利用目前先進(jìn)的光纖環(huán)網(wǎng)技術(shù)、環(huán)境監測技術(shù)、分布式光纖傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、安全防范監控技術(shù)、地理信息技術(shù)以及系統集成技術(shù)，將地下管廊各類(lèi)安全信息進(jìn)行綜合監控。
二、系統組成：
該系統分為環(huán)境與設備監控子系統、安全防范子系統、通信子系統、預警與報警子系統、地理信息子系統、統一管理信息平臺、管線(xiàn)溫度實(shí)時(shí)監測系統和電力電纜在線(xiàn)監測。本系統方案不僅從軟件上通過(guò)數據中間件技術(shù)進(jìn)行了數據接口的集成（不是簡(jiǎn)單的提供鏈接按鈕方式），還從硬件設計上做到了從對環(huán)境多參數數據集成采集到多系統的接入集成。極大地減少設備的布線(xiàn)，不僅減少了投資，而且提高整個(gè)系統的穩定性，便于安裝和維護，做到了真正意義上的“綜合監控”。
城市綜合管廊智能監控與報警系統各子系統
環(huán)境與設備監控子系統：
該系統主要由本質(zhì)安全型的自帶液晶顯示及聲光報警功能的多參數智能組合檢測儀（O2、CH4、H2S、CO、溫度、濕度傳感元件按需要自由組合）、設備開(kāi)停傳感器、水位傳感器、風(fēng)速傳感器、煙霧傳感器、本質(zhì)安全型綜合網(wǎng)絡(luò )分站、本質(zhì)安全型控制器、隔爆兼本安型不間斷電源、地面監控主機及環(huán)境與設備監控系統軟件等組成。
安全防范子系統：
該系統主要包含視頻監控系統、防入侵系統和門(mén)禁系統三部分。
1、視頻監控系統：
在廊道中安裝視頻攝像頭對廊道內的環(huán)境、異常情況和設備進(jìn)行實(shí)時(shí)監視。實(shí)現對廊道的可視監管和遠程巡檢。攝像設備通過(guò)系統設置可與報警信息進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制，當報警發(fā)生時(shí)自動(dòng)轉向和錄制報警設備信息，且監控中心人員可遠程調節攝像頭。
2、防入侵系統：
· 紅外入侵報警探測 · 通風(fēng)口防入侵監測 · 管廊異常監測
3、門(mén)禁系統：
管廊出入口設置門(mén)禁系統。根據現場(chǎng)情況還需要對進(jìn)入管廊內的入口進(jìn)行門(mén)禁控制管理，采用門(mén)禁控制器（TCP/IP型網(wǎng)絡(luò )門(mén)禁控制器+電控鎖+讀卡器）的方式實(shí)現門(mén)禁現場(chǎng)及中心系統遠程集中管理。
通訊系統：
通信子系統主要由廣播對講基站、WIFI無(wú)線(xiàn)手機和語(yǔ)音調度服務(wù)器等設備組成。
通信子系統的功能是實(shí)現管理、巡檢和施工人員的通信聯(lián)絡(luò )，管廊配備各區間工作人員之間、現場(chǎng)工作人員與監控中心之間保持信息通暢，確保前端巡檢人員信息及時(shí)上報，監控中心命令及時(shí)下達。
預警與報警系統：
該系統的功能是實(shí)現對綜合管廊的全程監測，系統將預警和報警信息通過(guò)多綜合分站、分布式光纖測溫系統、光纖環(huán)網(wǎng)交換機及時(shí)、準確地傳輸到監控中心，實(shí)現災情預警、報警、處理及疏散，同時(shí)通過(guò)廣播系統，向綜合管廊內的工作人員廣播，使他們及時(shí)撤離現場(chǎng)，保證人身安全等功能。預警與報警系統由火災報警系統和可燃氣體探測報警系統兩部分組成。
1、火災報警系統：
該系統主要由多參數組合檢測儀、煙霧傳感器、分布式光纖測溫系統（含系統軟件、主機、測溫光纖）、綜合分站和智能廣播基站等設備組成。
在每段防火分區內設置含CO、O2、溫度探頭的組合檢測儀（自帶聲光報警器）、煙霧傳感器、分布式測溫光纖、手動(dòng)報警按鈕、火災電話(huà)、多功能廣播基站等設備。手動(dòng)報警按鈕設置在卸料口兩邊的防火門(mén)處?；九c基站之間采用可插拔光纖連接。光纖測溫主機連接多條線(xiàn)性測溫光纜，測溫光纜主要監測管廊內電力電纜的溫度是否在正常的范圍內運行，對于管廊內110kv及以上的電力電纜，每根配置一條測溫光纜監測其溫度的變化；對于10kv的電力電纜，每層橋架上敷設如正弦波般走向的測溫光纜。該系統溫度監測精度為0.1℃，監測距離可達30km，定位精度可達1m，可任意設置多級溫度報警值。在監控中心設置火災報警屏，通過(guò)總線(xiàn)回路巡檢、接收、顯示每個(gè)報警點(diǎn)的工作情況。當火災發(fā)生時(shí)，啟動(dòng)整個(gè)管廊內聲光訊響器。
2、可燃氣體探測報警系統：
該系統主要由多參數組合檢測儀(含CH4檢測探頭)、分布式測溫光纖、綜合分站、遠程控制器和智能廣播基站等設備組成。
為使系統有效工作，在每段防火分區內設置多參數組合檢測儀、手動(dòng)報警按鈕、報警電話(huà)、多功能廣播基站和聲光報警器等設備。多參數組合檢測儀設置間距為10m；手動(dòng)報警按鈕設置在卸料口兩邊的防火門(mén)處。
監控中心可按需設定天然氣報警濃度的上限值（小于其爆炸下限值的20%），多參數組合檢測儀接入綜合分站，當天然氣管道艙天然氣濃度超過(guò)報警濃度設定上限值時(shí)，由綜合分站自動(dòng)啟動(dòng)天然氣艙事故段分區及其相鄰分區的事故通風(fēng)設備，并通過(guò)遠程控制器切斷施工動(dòng)力電源，且緊急切斷濃度設定的上限值要小于其爆炸下限值的25%，如果天然氣管道發(fā)生泄漏，高壓氣體的體積膨脹將引起漏點(diǎn)附近溫度的下降，分布式光纖測溫系統同樣可通過(guò)溫度異常點(diǎn)的探測，發(fā)現并定位天然氣管道的泄漏情況。并通過(guò)可燃氣體報警系統解決燃氣泄漏或危險氣體累積帶來(lái)的爆炸隱患，確保燃氣管廊設施正常、穩定運行。
3、聯(lián)動(dòng)功能：
（1）消防聯(lián)動(dòng)：探測器發(fā)出檢測信號，報警裝置聯(lián)動(dòng)視頻系統，跳出該防區的視頻畫(huà)面，確認報警；
（2）聯(lián)動(dòng)排煙/氣系統：每段防火分區設置有排風(fēng)及排煙/氣系統，正常時(shí)用于排風(fēng)；當確認探測到火災/可燃氣體時(shí)，監控中心可通過(guò)多功能基站傳輸指令實(shí)現遠程啟動(dòng)風(fēng)機排煙/氣；
（3）聯(lián)動(dòng)電源：災情探測信息確認后，監控中心可通過(guò)多功能基站進(jìn)行指令傳輸以切斷非消防電源；
（4）聯(lián)動(dòng)廣播系統：災情探測信息確認后，監控中心啟動(dòng)廣播切換模塊進(jìn)行災情信息廣播，特別針對災情確認區、相鄰分區進(jìn)行廣播疏散；
（5）聯(lián)動(dòng)電話(huà)系統：監控中心可啟動(dòng)專(zhuān)用模塊與任一廣播基站通話(huà)；現場(chǎng)任一廣播基站或電話(huà)通過(guò)監控中心確認后實(shí)現與調度主機通話(huà)錄音。
地理信息子系統：
該系統通過(guò)先進(jìn)的GIS地圖方式對綜合管廊進(jìn)行地理標注和各類(lèi)設備運行數據及狀態(tài)信息展示。同時(shí)通過(guò)三維虛擬現實(shí)技術(shù)，渲染出逼真高效的地下綜合管廊三維環(huán)境，可實(shí)現三維漫游功能，巡檢功能，三維定位功能，設備或資源信息查詢(xún)功能，交互操作功能等。系統能實(shí)時(shí)對數據采集系統的數據在模型上進(jìn)行展示，直觀(guān)的反應設備的工作狀況，并能對告警等作出不同的狀態(tài)展示。系統具有綜合管廊和內部各專(zhuān)業(yè)管線(xiàn)基礎數據管理、圖檔管理、管線(xiàn)拓撲維護、數據離線(xiàn)維護、維修與改造管理、基礎數據共享等功能。顯示內容大致可以分為2D地圖顯示和3D虛擬展示。
統一管理信息平臺：
該平臺就是將以上環(huán)境與設備監控子系統、安全防范子系統、通信子系統、預警與報警子系統、地理信息子系統的信息通過(guò)統一的數據接口，由統一管理信息平臺控制軟件在一個(gè)界面上進(jìn)行集成顯示或管理切換，是監控中心的主要工作界面，對全部管廊的監測數據進(jìn)行分級分層的展示，并實(shí)現預報警管理、聯(lián)動(dòng)控制操作應急處置等功能，以達到綜合監控的目的。統一管理信息平臺包括綜合數據支撐平臺和綜合信息顯示平臺兩大部分。
管線(xiàn)溫度實(shí)時(shí)監測系統：
該系統主要以光纖測溫傳感技術(shù)，對溫度的變化進(jìn)行報警，主要解決電纜著(zhù)火和熱力管道泄漏的安全隱患。本系統利用分布式光纖傳感器對熱力管道泄漏進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，當熱力管道發(fā)生泄漏或管道附近的機械施工和人為破壞等事件產(chǎn)生的振動(dòng)、壓力或溫度變化信號作用于光纖時(shí)，光波在光纖中傳輸時(shí)產(chǎn)生的損耗具有不同的信號特征，分布式光纖傳感器可以同時(shí)獲取損耗的空間分布及其隨時(shí)間的變化；在入射端利用光時(shí)域反射技術(shù)和在輸出端利用光功率檢測，可實(shí)現光纖上各點(diǎn)靜態(tài)與動(dòng)態(tài)損耗的測量和定位；計算機通過(guò)對數據進(jìn)行分析和融合，根據信號特征判斷并準確定位管道泄漏等事件的發(fā)生，提高熱力管道的監測水平。
電力電纜在線(xiàn)監測：
該系統是基于前端傳感技術(shù)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、計算機技術(shù)、大數據分析的整體解決方案。通過(guò)建立地下電力管溝綜合數據庫、電力管溝地理信息系統平臺、電力管溝綜合管理平臺、電力管溝三維分析系統、電力管溝巡檢管理系統和電力管溝動(dòng)態(tài)監控系統，最終實(shí)現電力管溝數據的查詢(xún)、統計、分析、設計、竣工驗收、預警、應急處理等一整套解決方案。
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