淺談地下綜合管廊智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)及調(diào)試

淺談地下綜合管廊智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)及調(diào)試摘要：綜合管廊就是在道路地下將電力、通訊，燃?xì)?、供熱、給排水等多種管線設(shè)置同一個(gè)隧道空間，設(shè)有專門的監(jiān)測系統(tǒng)，一房和城鄉(xiāng)建設(shè)部大力推廣綜合管廊的建設(shè)，這方面的建設(shè)在中國處于起步階段，前期的設(shè)計(jì)沒有具體標(biāo)準(zhǔn)，隨意性較強(qiáng)，尤其是弱電系統(tǒng)，參差不齊。本文主要對地下綜合管廊智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)及調(diào)試做論述，詳情如下。關(guān)鍵詞：地下綜合管廊；智能監(jiān)控系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；調(diào)試引言地下綜合管廊集中敷設(shè)城市各類重要市政管線，是保障城市運(yùn)行的重要基礎(chǔ)設(shè)施和生命線。既有管廊受地質(zhì)、沿線施工等外界因素的影響會(huì)產(chǎn)生不均勻沉降、裂縫和滲漏水等結(jié)構(gòu)形變問題，嚴(yán)重影響管廊的安全和穩(wěn)定，需要對管廊進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測和預(yù)警。傳統(tǒng)的人工監(jiān)測入廊需審批，耗時(shí)費(fèi)力，監(jiān)測頻率無法保障且監(jiān)測成本高，已無法滿足綜合管廊信息化管理的要求。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展及自動(dòng)化1城市綜合管廊簡介城市綜合管道廊道是指在城市地下空間內(nèi)修建隧道，將電力、通信、燃?xì)狻⒉膳?、給排水等工程管道集中布置，并配備專用進(jìn)出港、吊裝和監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)行統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計(jì)，統(tǒng)一建設(shè)和運(yùn)營，是現(xiàn)代城市地下市政基礎(chǔ)設(shè)施的重要組抵抗災(zāi)難和管道的風(fēng)險(xiǎn)方面起著重要的作用。地下綜合管廊的建設(shè)，避免了地下管道的鋪設(shè)和維修頻繁開挖道路對交通和居民出行的影響，并保持了道路外觀的完整和美觀。同時(shí)也降低了路面改造成本和工程管道的養(yǎng)護(hù)成本，保持了管道的耐久性。近年來，國家高度重視推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)。2015年5月22日，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局聯(lián)合發(fā)布了GB50838-2015《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》,并于2015年6月1日正式實(shí)施。規(guī)范建議城市綜合管廊的設(shè)計(jì)和施工應(yīng)遵循“標(biāo)準(zhǔn)第一、適度超前、因地制宜、綜合考慮”的施工原則。城市綜合管廊采用干線綜合管廊、支線綜合管廊、電纜管廊三層結(jié)構(gòu)，并根據(jù)具體情況設(shè)計(jì)單艙、雙艙或多艙。2地下綜合管廊智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)及調(diào)試自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)基于多類型傳感器、物聯(lián)網(wǎng)以及信號(hào)處理與分析技術(shù)，在不受天氣條件與現(xiàn)場環(huán)境的制約下，連續(xù)對管廊結(jié)構(gòu)及周邊環(huán)境進(jìn)行全天候、連續(xù)性的監(jiān)測。為確保系統(tǒng)各模塊間獨(dú)立運(yùn)行、互不干擾，系統(tǒng)共分為三大部分，分別為數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)管理模塊。數(shù)據(jù)采集模塊主要由測點(diǎn)傳感器及輔助的連接裝置組成，如壓差式靜力水準(zhǔn)儀、差動(dòng)變壓器式位移傳感器和雙軸加速度計(jì)。包含多項(xiàng)監(jiān)測內(nèi)容時(shí)，選擇基于不同物理原理的傳感器設(shè)備，以確保信息采集過程中不會(huì)有2種傳感器同時(shí)發(fā)生故障。正常情況下系統(tǒng)默認(rèn)的數(shù)據(jù)采集頻率為1h/次，當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)達(dá)到報(bào)警值或監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)生突變時(shí)，頻率提高至1~30min/次。數(shù)據(jù)傳輸模塊是物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ)承載網(wǎng)絡(luò)，負(fù)責(zé)測點(diǎn)終端、數(shù)據(jù)采集箱與遠(yuǎn)程平臺(tái)間的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。為確保地下數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，利用電纜導(dǎo)線將各類傳感器信號(hào)連接至數(shù)據(jù)采集箱，再通過內(nèi)置3/4GGPRS通信模塊將監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理終端。數(shù)據(jù)管理模塊實(shí)現(xiàn)對多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、處理、存儲(chǔ)與分析等功能。軟件根據(jù)實(shí)時(shí)更新的監(jiān)測數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成監(jiān)測日報(bào)、周報(bào)等電子報(bào)表及形變曲線，并在移動(dòng)端、PC端等多種2.2安防系統(tǒng)2.2.1設(shè)計(jì)總體方案人員進(jìn)出綜合管廊的途徑有三處：監(jiān)控中心、投料口、出入口和機(jī)械通風(fēng)口。巡檢人員平時(shí)由監(jiān)控中心或者出入口正常進(jìn)出；外來人員可能通過投料口和機(jī)械通風(fēng)口進(jìn)行非法進(jìn)入。安防系統(tǒng)由視頻監(jiān)視系統(tǒng)、防入侵報(bào)警系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)、電子巡查系統(tǒng)組成，負(fù)責(zé)本工程綜合管廊的所有安全防范功能。2.2.2系統(tǒng)構(gòu)成首先是視頻監(jiān)控系統(tǒng)。采用網(wǎng)絡(luò)傳輸模式，以控制中心作為整個(gè)系統(tǒng)的核心，綜合管廊的逃生口、投料口、設(shè)備集中處、關(guān)鍵點(diǎn)布設(shè)數(shù)字高清攝像機(jī)，通過網(wǎng)線把圖像傳送到監(jiān)控中心，監(jiān)控中心配置相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)，把前端所有的視頻圖像、音頻編碼為數(shù)字信號(hào)，通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)傳輸?shù)街锌刂行囊曨l服務(wù)器中，由網(wǎng)絡(luò)視頻管理平臺(tái)進(jìn)行圖像實(shí)時(shí)監(jiān)控管理。其次是門禁管理系統(tǒng)。綜合管廊每個(gè)人員出入口及控制中心重要出入口處均設(shè)置門禁系統(tǒng)。門禁系統(tǒng)由門禁管理平臺(tái)、門禁控制器、讀卡器、發(fā)卡機(jī)、非接觸式IC門卡、門磁、電控鎖、通訊電纜等組成。門禁控制器采用網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸方式，通過以太網(wǎng)主干網(wǎng)絡(luò)接入監(jiān)控中心。然后是防入侵監(jiān)控系統(tǒng)。1)在綜合管廊逃生口，吊裝口、人員出入口處設(shè)置入侵報(bào)警探測裝置和聲光警報(bào)器，對人員非法入侵進(jìn)行探測和報(bào)警。2)入侵報(bào)警系統(tǒng)可通過管廊專用網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳至監(jiān)控中心統(tǒng)一管理平臺(tái)。3)監(jiān)控中心統(tǒng)一管理平臺(tái)對入侵報(bào)警系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程布防、遠(yuǎn)程撤防、遠(yuǎn)程報(bào)警復(fù)位等功能。其次是離線式電子巡查系統(tǒng)。電子巡更系統(tǒng)采用離線方式，方便安裝、增減、調(diào)整巡更點(diǎn)。在固定巡更點(diǎn)設(shè)置巡更信息鈕，運(yùn)營管理人員攜帶巡查采集器按預(yù)定路線按時(shí)巡邏。通過信息通訊器將數(shù)據(jù)上傳至系統(tǒng)軟件。系統(tǒng)軟件將自動(dòng)顯示進(jìn)入人員姓名、完成巡查點(diǎn)、未完成巡查點(diǎn)等，同時(shí)系統(tǒng)可以按照日期、運(yùn)營管理人員、巡查點(diǎn)進(jìn)行查詢，并可打印巡查報(bào)告。最后是電子井蓋監(jiān)控系統(tǒng)。在管廊逃生口井蓋處安裝電子井蓋探測器，通過井蓋開合狀態(tài)控制信號(hào)開關(guān)的開合狀態(tài)，通過各個(gè)分區(qū)PLC將開關(guān)狀態(tài)信息上傳至監(jiān)控中心。電子井蓋具備電子開鎖機(jī)構(gòu)，可監(jiān)控中心遠(yuǎn)程遙控開鎖，也可機(jī)旁手動(dòng)開鎖，或機(jī)旁外部用手持開鎖器開鎖，安全可靠的同時(shí)兼顧安全逃生功能，并可及時(shí)發(fā)現(xiàn)井蓋被盜或者有人從各投料口違規(guī)進(jìn)入到管廊內(nèi)部的情況。2.3物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)功能設(shè)計(jì)物聯(lián)網(wǎng)軟件平臺(tái)主要功能包括設(shè)備物聯(lián)、資產(chǎn)管理和應(yīng)用使能。設(shè)備物聯(lián)實(shí)現(xiàn)平臺(tái)和設(shè)備的泛在連接、數(shù)據(jù)采集和設(shè)備控制等，資產(chǎn)管理實(shí)現(xiàn)設(shè)備資產(chǎn)采購、安裝、維護(hù)和報(bào)廢的全生命周期管理，應(yīng)用使能實(shí)現(xiàn)對業(yè)務(wù)系統(tǒng)的應(yīng)用支撐。1)數(shù)據(jù)層：是平臺(tái)的基礎(chǔ)和核心，為管廊綜合管理工作提供基本的數(shù)據(jù)信息，主要由基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、三維數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)構(gòu)成?；A(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)主要包括城市地圖、地形數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)；三維數(shù)據(jù)主要包括地上建筑物、小品等；業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)主要包括管廊運(yùn)維、運(yùn)營數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)等。2)接口層：為應(yīng)用層提供二三維地圖服務(wù)、目錄服務(wù)，同時(shí)接入外部系統(tǒng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和監(jiān)測數(shù)據(jù)，如報(bào)警系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等監(jiān)測信息。3)應(yīng)用層：是面向用戶的部分，基于接口層建立，調(diào)用環(huán)境監(jiān)測、設(shè)備監(jiān)控、安防、消防等多個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，集成到智慧管廊綜合管理平臺(tái)。通過三維瀏覽可以身臨其境地看到管廊內(nèi)部實(shí)景、根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)為管廊的日常運(yùn)維和應(yīng)急突發(fā)事件提供應(yīng)急指揮協(xié)作等，從而實(shí)現(xiàn)對管結(jié)語總之，目前城市綜合管廊正處在全面發(fā)展建設(shè)的階段，綠色化、智能化、工業(yè)化成為管廊建設(shè)的發(fā)展趨勢。完善的智能監(jiān)控系統(tǒng)為綜合管廊的監(jiān)測、控制、運(yùn)營、安全提供了強(qiáng)有力的保