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文檔簡介
1、所謂綜合管廊,就是“地下城市管道綜合走廊”, 即在城市地下建造一個隧道空間,將市政、電力、通訊、燃氣、給排水等各種管線集于一體,設有專門的 檢修口、吊裝口和監測系統,實施統一規劃、設計、建設和管理。綜合管廊的類型:干線綜合管廊特點:干線綜合管廊一般設置于道路中央下方,負責向支線綜合管廊提供配送服務,主要收容的管線為通信、有線電視、電力、燃氣、自來水 等,也有的干線綜合管廊將雨、污水系統納入。其特點為結構斷面尺寸大、覆 土深、系統穩定且輸送量大,具有高度的安全性,維修及檢測要求高。支線綜合管廊特點: 支線綜合管廊為干線綜合管廊和終端用戶之間相聯系的通 道,一般設于道路兩旁的人行道下,主要收容的管
2、線為通信、有線電視、電力、 燃氣、自來水等直接服務的管線,結構斷面以矩形居多。其特點為有效斷面較 小,施工費用較少,系統穩定性和安全性較高。纜線綜合管廊特點: 纜線綜合管廊一般埋設在人行道下,其納入的管線有電力、 通信、有線電視等,管線直接供應各終端用戶。其特點為空間斷面較小,埋深 淺,建設施工費用較少,不設有通風、監控等設備,在維護及管理上較為簡單。綜合管廊的規劃:在綜合管廊的規劃實施過程中,要求做到科學規劃、適度超前,以適應城市發 展的需要。對于不同的管線容量,應根據當前的實際需求,結合城市開發的規 劃及經濟發展、人民生活水平提高的情況,預測到將來的容量。在進行綜合管 廊的規劃時,一般情況
3、下可按照如下的順序執行:綜合管廊系統方案的一般原則: 工程的建設應符合“將城市規劃、建筑、社會與經濟發展、城市景觀、技術、 基礎設施、道路交通等方方面面盡早地、有效地統一起來”的原則和目標。工程應結合道路交通和各類市政公用事業管線的專業規劃進行設置。納入綜合管廊工程的管線,應盡可能符合各主管部門制定的維修管理要求。綜合管廊的斷面布置在滿足維修管理要求的基礎上,應盡量緊湊,以充分體現 經濟合理。綜合管廊應考慮各類管線分支、維修人員和設備材料進出的特殊構造接口。綜合管廊需考慮設置供配電、通風、給排水、照明、防火、防災、報警系統等 配套設施系統。綜合管廊的上建結構及附屬設施應配合道路工程一次建設到位
4、,所納入的各類 公用管線可按地區發展逐步敷設。綜合管廊內納入的管線種類:綜合管廊內納入的管線種類一般包括:電力電纜; 電信電纜(包括有線電視);給水管線;供熱管線;排水管線;燃氣管線;需 根據項目特點確定。工程系統方案應具有基本覆蓋一定的服務范圍,綜合管廊建設在交通最繁忙、 地下管線最復雜的道路下,能最大限度地解決市政管線反復開挖對道路交通和 人們日常生活帶來的不便。綜合管廊總體設計包括:確定防火分區,以及每個防火分區內設置的工程設施(綜合管廊進料口、通風 系統、排水系統、消防系統和應急出口等)。綜合管廊進料口設置的位置。綜合管廊的通風方式。綜合管廊控制中心的設置位置。綜合管廊穿越重要障礙 物
5、的方式。在綜合管廊的端部設置端部交匯井,作為各類管線的進出用。綜合管廊斷面尺寸需根據綜合管廊內容納的管線種類及數量,并充分考慮安裝、 檢修所需的空間尺寸以及相互影響等因素,綜合確定。幾種綜合管廊斷面形式:綜合管廊埋深的確定主要根據其在道路橫斷面下的具體位置,以及排水管道與其發生交叉穿越的情況、結構抗浮要求等情況綜合考慮。當綜合管廊設置在道路機動車道下面,其埋深尚需考慮車載對其結構的影響。因此,綜合管廊一般 埋深較深,可達 2.5m 以上。綜合管廊的埋置深度對工程造價影響顯著,尤其是在軟土地基廣泛分布的地區, 影響更為顯著。當綜合管廊的埋置深度較深時,有利于其它沒有納入綜合管廊 的管線敷設,但施
6、工措施費用較高。當綜合管廊的埋置深度較淺時,施工方便, 施工措施費用較低,但不利于其它沒有納入綜合管廊的管線敷設。因而綜合管 廊的具體埋置深度應結合不同的具體工程特點來確定。綜合管廊的節點處理是綜合管廊設計及施工的重點。節點包括:十字路口或丁 字路口;河道;重要的地下工程設施,如地鐵、高架道路樁基、人行地道等; 以及現有的大口徑雨污水管道。在十字路口或丁字路口,由于綜合管廊的相互交叉影響以及要保證檢修人員在 綜合管廊內的通行,使得綜合管廊的節點處理比較復雜。從實質上講,綜合管 廊在此類似于管線立交。從處理方法來講,可以將綜合管廊在此設計為雙層而 實現互通的功能,也可以通過平面尺寸的加寬來實現互
7、通功能。需根據工程具 體情況確定。在綜合管廊的十字或丁字交叉節點,綜合管廊可能要橫穿道路, 因而在節點設計時,尚要充分考慮道路車輛荷載對綜合管廊結構的影響。在穿越河道、重要的地下工程設施以及現有大口徑雨污水管道時,一般需根據 相互標高、位置情況,確定采用上穿或下穿通過。綜合管廊的節點處理是綜合管廊設計及施工的重點。節點包括:十字路口或丁 字路口;河道;重要的地下工程設施,如地鐵、高架道路樁基、人行地道等; 以及現有的大口徑雨污水管道。在十字路口或丁字路口,由于綜合管廊的相互交叉影響以及要保證檢修人員在 綜合管廊內的通行,使得綜合管廊的節點處理比較復雜。從實質上講,綜合管 廊在此類似于管線立交。
8、從處理方法來講,可以將綜合管廊在此設計為雙層而 實現互通的功能,也可以通過平面尺寸的加寬來實現互通功能。需根據工程具 體情況確定。在綜合管廊的十字或丁字交叉節點,綜合管廊可能要橫穿道路, 因而在節點設計時,尚要充分考慮道路車輛荷載對綜合管廊結構的影響。在穿越河道、重要的地下工程設施以及現有大口徑雨污水管道時,一般需根據 相互標高、位置情況,確定采用上穿或下穿通過。在地下水位比較高的地區,地下工程防滲止漏是一個技術難點。雖然一定數量 的地下水侵入綜合管廊不至于產生嚴重后果,但會增加排水設施的啟動次數, 同時會增加綜合管廊內空氣的濕度,降低綜合管廊內管線和監控設施的工作壽 命。綜合管廊的防滲止漏設
9、計原則是“放、排、截、堵相結合,剛柔相濟,因地制 宜,綜合治理”。綜合管廊工程的防滲止漏通常通過以下幾個技術措施加以解 決。1. 控制變形:綜合管廊工程一般情況下采用整體現澆鋼筋混凝土結構形式。盡 可能增加每節箱涵的分節長度,減少變形逢的數量,一般采用 25 米長的分節長 度,在節與節之間設置變形縫,同時,在變形逢縫間設置剪力鍵,以減少相對 沉降,保證沉降差不大于 30mm,確保變形縫的水密性。2. 做好細部構造防水:在變形縫、施工縫、通風口、投料口、出入口、預留口 等部位,是滲漏設防的重點部位。變形縫的防水采用復合防水構造措施,中埋式橡膠止水帶與外貼防水層復合使用。變形逢內設橡膠止水帶,并用
10、低發泡塑料板和雙組份聚硫密封膏嵌縫處理施工縫是防滲止漏的一個薄弱部位,因而應盡可能減少施工縫的設置數量。施 工縫應為水平縫,不允許留垂直施工縫。水平施工縫宜設置在底板面(或腋角 面)以上不小于 300 處。在澆筑新的混凝土之前,在已澆好的施工縫表面,應 將其表面浮漿和雜物清除,先鋪 3050mm厚的 1:1 水泥砂漿或涂刷混凝土界 面處理劑,并及時澆灌混凝土。選用的遇水膨脹橡膠膩子止水條應具有緩脹性 能,其 7d 的膨脹率應不大于最終膨脹率的 60。為各種管線進出綜合管廊而設置的預留口是防滲止漏的一個薄弱部位。自來水管道常采用預埋穿墻套管進行處理,比較容易解決滲漏問題。但對于各種各樣的電纜進出
11、綜合管廊而預埋的預留接口,則比較難以處理。根據以往地下工程 建設的教訓,該部位的電纜進出孔是滲漏最嚴重的部位。綜合管廊是城市生命線工程。由于綜合管廊中收納了城市供水、供氣、電力、通訊等多種管線,其在地震等災害的沖擊下,會出現大面積功能性障礙、甚至于導致城市系統全面的功能癱瘓,因此,必須進行抗震設計。在抗震減災設計 方面,通過提高結構構造措施來保證綜合管廊的抗震性能。由于綜合管廊內管道維修的放空,以及其他一些可能發生泄漏等情況,將造成一定的溝內積水,因此,溝內需設置必要的排水設施。在綜合管廊內設有一側設排水溝,斷面尺寸通常采用 200x100,綜合管廊橫向 坡度 2%,沿線順集水井方向坡度采用
12、2。集水井設置于每一防火分區的低處, 每座集水井內設置潛水排水泵,通過排水管引出溝體后就近排入道路雨水管。為了防止和撲滅綜合管廊內發生的火災,需在溝內設置必要的消防設施。根據不同的項目特點和當地消防部門的要求,采用不同的消防設施,如干式水 噴霧滅火系統、消火栓系統或滅火器等。綜合管廊一般不超過 200m設置一個防火分區,每個防火分區兩邊設置防火門 設置消防泵房。為了將綜合管廊內的高壓電纜熱量及有害氣體及時排除,在綜合管廊內每隔一 定的距離設置排風口。排風口構造及大小應滿足通風范圍、風速等要求。通風方式包括自然通風、自然通風輔以無風管的誘導式通風和機械通風(自然 進風,機械排風;機械進風,自然排
13、風和機械進風,機械排風三種)。一般情況下,每隔 200 米設置一個強制排風口,燃氣管道的強制排風口應與其 它管道的排風口分別設置。若無法分別設置時,應采取防爆等安全措施。排風口設置的位置應當高于最高水位,并有防止雨水倒灌、廢棄物投入以及小 動物爬入等措施。通風的溫度一般控制在 40 。 綜合管廊的最小通風量必須滿足換氣次數不小于 6 次/ 時 。 綜合管廊的通風消防有兩種措施:(1)采取密閉防煙措施。 (2)采取機械排煙措施。備用通風機兼作排煙風機。 具體措施需滿足當地消防部門的要求。綜合管廊屬于狹長型構筑物,又埋設于地面以下,因而綜合管廊內部的采光以 電力照明為主。在設計時必須考慮合理的照明
14、供電方式、滿足規范的照明要求。 在機械通風口、集水井、配電箱、人員出入口處的照明強度一般為100150 勒克斯,使用的照明燈具應采用防潮型。照明燈具沿綜合管廊縱向約 10m距離設置 20W日光燈一盞。當綜合管廊內不設 置應急發電機時,應設置緊急照明系統。綜合管廊附屬設備工程有照明用電、動力用電、控制用電等三種電力系統,配 管為露出,原則上設于綜合管廊的頂部。在選擇電纜規格時,應當考慮電纜工作溫度、防火阻燃要求、化學腐蝕等因素。 為了使救生及消防設備在緊急時能夠繼續工作,每個防火分隔區中的自動設備、 緊急照明、消防水泵、排水水泵等電源線路應當使用耐火阻燃電纜。綜合管廊的監控設計首先要安全可靠,使
15、用方便,同時要做到技術先進,經濟 合理。監控系統由中央計算機監控系統,火災報警系統,安保系統,附屬設備( 排水和通風) 監控系統,通訊系統等組成。中央計算機系統是整個綜合管廊監控管理系統的核心,它聯系、協調、控制和 管理其它系統的工作。同時中央計算機系統還擔負與電力公司、供水公司等部 門的報警和事故處理連網通信任務。在中心控制室內設置監控計算機、管理計算機、服務器、通訊計算機、智能化 模擬屏等設備組成中央計算機系統。智能化模擬顯示屏可直觀地顯示溝內各種設備的運轉情況,及時了解災情和非 法入侵的發生及其位置。模擬顯示屏的顯示內容有:綜合管廊各區段的位置和 建筑模擬圖,各防火分區排水泵的狀態、通風
16、裝置狀態、照明的狀態、火災檢 測的狀態、環境溫度 / 濕度和氧含量和非法入侵等各種報警信號等。綜合管廊內可能引起火災的主要因素是電力電纜的故障,可感溫光纜或防潮型 煙感探頭,地址模塊通過總線連接后送火災報警屏。當火災發生時,為及時通知溝內工作人員撤離,在每個防火分區可設置聲光報 在每個防火分區緊急出口處設置手動火災報警按鈕。在中心控制室設一套火災報警屏,通過總線回路巡檢、接收、顯示每個報警點 的工作情況。當火災發生時,啟動整個綜合管廊內聲光報警器 。為防止投料口有非法入侵,在綜合管廊每個投料口、人員出入口等不易被人發 現和接近的地方可設置雙光束紅外線自動對射探測器和電子監控,無源觸點報 警信號
17、送附屬設備監控系統現場控制單元。當投料口有非法入侵時,監控計算機和模擬屏在綜合管廊全貌畫面上相應部位 顯示報警信息,并可有語音報警。對布置在每個防火分區內的排水泵、照明、風機、風閥、紅外入侵報警裝置、 電子監控、環境溫度 / 濕度/ 氧檢測儀表等儀表和設備進行數據采集,監測集水 井內液位上限報警信號,通過相應的現場控制單元向監控計算機傳送,現場控 制單元同時并接受中心控制室的命令,控制風機的開停及相應防火分區內照明 設備總開關的分合。為便于綜合管廊內工作人員與外部通訊,在所有出入口設置消防對講。綜合管廊內廢氣的沉積、人員和微生物的活動都會造成管廊內空氣中氧含量的 下降。為了保障管廊內工作人員的
18、安全,有必要對管廊內空氣質量進行監控。 管廊內電纜在工作時,會產生熱量,為保證電纜正常工作,有必要對管廊內溫 度進行監控。管廊內濕度過高,對電氣設備和自動化設備長期運行不利,因此 需要有必要對管廊內濕度進行監控。在每個防火分區內安裝檢測儀表。檢測信號就近送附屬設備監控系統現場控制 單元,并通過以太網送到中心控制室監控計算機。在中心控制室模擬屏上,以 數字形式顯示每個防火分區的氧氣百分比含量和溫度 / 濕度。在綜合管廊內需設置必要的標識,標識分引導標識、管理標識、企業標識及注 意標識等,標識由管理部門負責設置。引導標識主要標志地點名、地名名、交 叉點、出入口等地域名稱。管理標識主要標志設備,如控
19、制箱、排水泵、通風 機、開關、插座、保安裝置等。企業標識主要標志綜合管廊內各管線的名稱。注意標識主要醒目地標志“危險”、“不能觸摸”、“腳下注意”、“嚴禁煙 火”等??刂浦行牡闹饕δ馨ò踩O控、配電照明、消防控制、遠程控制等。 中心控制室設置中央計算機監控系統,模擬顯示屏,電話交換設備,消防報警 設備,控制操作臺等??刂浦行呐c綜合管廊之間建有地下通道。綜合管廊常用的施工方法:明挖現澆施工法為最常用的施工方法。采用這種施工方法可以大面積作業,將 整個工程分割為多個施工標段,以便于加快施工進度。同時這種施工方法技術 要求較低,工程造價相對較低,施工質量能夠得以保證。明挖預制拼裝法是一種較為先進
20、的施工法。采用這種施工方法要求有較大規模 的預制廠和大噸位的運輸及起吊設備,同時施工技術要求較高,工程造價相對 較高。綜合管廊基坑施工方法:開挖方案:場地地勢平坦,周圍沒有其它需進行保護的建筑物,在道路施工過 程中,需要進行開挖鋪設雨污水管道,因而可以采用大開挖施工,并采用(深 層)井點降水措施。方案優點:施工方便,不需要圍護結構作業,施工周期短,便于機械化大規模 作業,費用較低。方案缺點:土方量開挖較大,對回填要求較高。注意事項:土方量開挖應當隨挖隨運,基坑周圍嚴禁超高堆土,確保施工的安 全性。水泥土圍護方案是采用攪拌機將水泥和土強行攪拌,形成連續搭接的水泥土柱 狀加固擋墻,并具有隔水帷幕的
21、功能。方案優點:對開挖深度不超過 5m的基坑,采用該方案工程經驗比較豐富,施工 簡便。當采用格柵形式的斷面布置時,可以節約工程量。方案缺點:需要專門的施工設備。基坑開挖深度較淺,施工周期較長。 施工要點:確保水泥摻合的均勻度和水泥與土體的攪拌均勻性。圍護墻體應采 用連續搭接,嚴格控制樁位和樁身的垂直度。壓漿速度應和提升(或下沉)速度相匹配。板樁墻圍護方案:板樁墻圍護結構口,常用的板樁型式有等截面 U型、 H型鋼 板樁,并輔以深層井點降水。方案優點:施工方便,施工周期短,費用較小,技術成熟,基坑開挖深度較深。 方案缺點:墻體自身強度較低,需要增加水平撐或錨碇。施工要點:確定合適的鋼板樁。 板樁墻
22、結構圍護的分段位置應設在錨碇或支撐水平間距的 1/3 處。 基坑轉角處的圍護板樁,應根據轉角的平面形狀做成相應的異形轉角板樁,且 轉角樁和定位樁的樁長宜適當加長。SMW工法方案:SMW工法是指在水泥土攪拌樁內插入芯材,如 H型鋼、鋼板樁或鋼筋混凝土構 件等組成的復合型構件。方案優點:墻體自身結構剛度較大,基礎開挖引起的墻后土體位移較小,結構 自身抗滲能力強。方案缺點:施工周期較長,費用較高。 綜合管廊鋼筋混凝土施工主要包括鋼筋工程、模板工程、混凝土工程、地下防 水工程、回填土工程等,在這些施工流程中,大部分為常規施工技術作業,但 針對綜合管廊工程的特殊性,尚應注意如下幾個方面的問題: 混凝土工
23、程應按照防水混凝土工程的要求進行施工,從混凝土的級配到混凝土 的澆搗,都應嚴格按照有關規定作業,以確保防水混凝土的密實性、防水防滲 性能。安裝工程通常包括電纜橋架、給水管道、燃氣管道、監控設備、照明設備、通 風系統、消防系統、排水系統等安裝作業。設計參考標準、規范: 城市工程管線綜合規劃規范( GB502892016) 城市綜合管廊技術規范( GB50838-2015) 建筑結構荷載規范( GB50009 2012) 混凝土結構設計規范( GB500102010) 建筑地基基礎設計規范( GB50007-2011) 構筑物抗震設計規范( GB501912012) 建筑抗震設計規范( GB500
24、11-2010) 建筑地基處理技術規范 (JGJ79-2012) 地下工程防水技術規范( GB501082011) 供配電系統設計規范 ( GB50052-2009) 電氣裝置安裝工程電纜施工及驗收規范( GB 50168-2016)電氣裝置安裝工程接地裝置及驗收規范( GB 50169-2016) 低壓配電裝置及線路設計規范( GB500542011) 通用用電設備配電設計規范( GB500552011) 10KV及以下變電所設計規范( GB500532013) 火災自動報警施工驗收規范( GB50116-2013) 消防聯動控制設備通用技術條件( GB16806-2006) 電力工程電纜設
25、計規范( GB502172007) 鋼制電纜橋架工程設計規范( CECS31 2006) 工業企業照明設計標準( GB500342013) 建筑電氣設計技術規程( JGJ/T16-2008 ) 火災自動報警系統設計規范( GBJ116-98) 電子計算機房設計規范( GB50174-2008) 工業計算機監控系統抗干擾技術規范( CECS8:1 96) 建筑設計防火規范( GB50016 2014) 自動噴水滅火系統設計規范( GB50084-2017) 水噴霧滅火系統設計規范( GB50219-2014) 民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范( GB50736-2012) 爆炸和火災危險環境電
26、力裝置設計規范( GB500582014) 綜合管廊設計指針 (日本) ,共同管道工程 (中國臺灣省 ) 線型感溫火災探測器( GB16280-2014) 中國國家消防電子產品質量檢測中心頒發的有關規范規定的標準 綜合管廊的地基基礎工程施工驗收標準可以按建筑地基基礎工程施工質量驗 收規范( GB502022013) 執行?;炷两Y構工程施工質量驗收標準可按照 混凝土結構工程施工質量驗收規范 GB50204 2015、給水排水管道工程施 工及驗收規范 GB502682008 中的條款。綜合管廊的防水工程驗收建議按照 地下防水工程質量驗收規范 GB50208 2011 相關條款執行。地下防水工程
27、施工前,施工單位應進行圖紙會審,掌握工程主體及細部構造的防水技術要求, 并編制防水工程的施工方案。地下防水工程所用的防水材料,應有產品的合格證書和性能檢測報告,材料的 品種、規格、性能等應符合現行國家產品標準和設計要求。綜合管廊工程中的消防工程、排水工程、通風工程以及各種管線的安裝、調試、 驗收應符合相關行業規范要求。綜合管廊建設運營的典型組織框圖:綜合管廊建設、運行、維修和管理流程圖:綜合管廊的運營管理模式主要是組織形式、如何構建、如何運做的問題。這些 問題處理好了,才能使技術上的優勢發揮作用。綜合管廊運營管理的總的原則 是“協作型構建、專業公司運做、物業式管理”。珠海橫琴新區綜合管廊:上海
28、松江新城綜合管廊上海安亭新鎮綜合管廊,廣州大學城綜合管廊,寧波東部新城綜合管廊,南昌市牛行水廠綜合管廊適用區域:根據城市綜合管廊技術規范( GB50838-2015)有關規定,當遇到下列情況 之一時,工程管線宜采用綜合管廊集中敷設: 交通運輸繁忙或工程管線設施較多的機動車道、城市主干道以及配合興建地 下鐵道、立體交叉等工程地段; 不宜開挖路面的路段; 廣場或主要道路的交叉處; 需同時敷設兩種以上工程管線及多回路電纜的道路; 道路與鐵路或河流的交叉處。 道路寬度難以滿足直埋敷設多種管線的路段。結構使用年限: 100 年。安全等級:一級。裝配方式:推薦采用預制拼裝。消防系統:耐火極限不低于 3 小
29、時。嚴格按消防審批執行。通風系統;一般的 2 次/h, 事故 6 次/h 。燃氣倉的 6 次/h, 事故 12 次/h 。供電規劃:監控報警系統二級負荷供電,且宜兩回路;照明:應有正常及應急照明。監控管理系統方案綜述在自動化監控軟件( SCAD)A 基礎上研發的面向大 型監控和信息化場合應用的 軟件平臺。利用構建的智慧管廊綜合管控 系統平臺,主要內容包括:對管廊各艙室、各分控室、變電所的所有電力、燃氣、通信、環控等子系統的 實時運行數據、設備和系統運行狀態等的數據采集與集中監控,同時實現報警、 趨勢分析查詢等功能,全面了解管廊內環境以及所有設備的運行情況。實現與第三方系統的集成,主要包含地理信
30、息系統( GIS)、安防系統、消防火 災系統、網絡通訊系統、語音通信系統、網絡監控、人員定位、移動巡檢等系 統,在一個統一集中平臺上呈現所有監控內容,并實現各個子系統之間的深度 集成和聯動。建立設備管養系統,對管廊內的設備進行基礎的管理、維護,對管道進行安全 監測、養護,等等。對實施的電力、燃氣、環控等監控系統以及集成的第三方系統進行綜合監控管 理,實現運行監控、應急搶險調度、動態調控、應急預案、操作規程、調度日 志管理、文檔管理等功能。利用監控系統長期運行積累的大數據,進行大數據分析、預警、輔助決策、規 范管理等智慧化過程。建立中央控制室大屏幕系統、服務器與工作站系統等基礎設施,提供多種遠程
31、監控方式,如手機、平板電腦等,便于實現管廊現場無人值守監控系統。提供 開放的與外部系統的接口,包括后期系統平臺規模擴充、與城市管理平臺對接、 與智慧城市接口,等等。利用構建智慧管廊綜合管控系統平臺,主要優勢在于:快速實施: 是通用自動化信息化軟件平臺,管廊綜合管控平臺各模塊功能基本 都屬于標準應用,用戶可以快速構建適合自己項目的應用。高度集成:管廊是一個綜合建筑體,綜合管控平臺監控對象包含眾多子系統, 例如電力、燃氣、通信、安防、環控、安防系統、消防火災系統、網絡通訊系 統、語音通信系統、人員定位、移動巡檢等等。并且業務內容復雜,包括智能 監控、管網運行、設備維修、應急作業、運維調度、隱患管理
32、,等等,各個子 系統和各種業務內容都可以統一整合到該管廊綜合管控方案中。穩定可靠:利用成熟平臺技術和大量重量級規模應用,對數據通信速度和穩定 性、功能運行穩定性以及大規模網絡應用、冗余等功能擁有充分的現場考驗。 使用安全代碼和垃圾自動回收技術,技術平臺和編程模式的統一、基于組件和 服務的優秀產品架構,基于代碼的安全機制等一系列技術手段保障系統長期運 行的穩定性。面向未來的架構,多個功能模塊相對獨立,模塊之間的耦合性降 到最低,使軟件更加穩定且易于維護??梢暬?管廊綜合監控系統中對環境的可視化、二三維仿真模擬要求非常高。 除了擁有炫酷的圖形和界面展示功能外,完美地集成了三維動畫顯示功能和 GI
33、S地理信息系統功能,在可視化方面完全滿足該系統的高要求。可擴展:管廊項目在某種程度上講都面臨規模擴充、與智慧城市接口等眾多后續擴展需求。本綜合管控系統具有非常優秀的可擴展性,能夠動態調節,為不 同網絡應用提供可擴展性,包括網絡拓撲結構可擴展、服務內容可擴展等。智能化: 管廊包含眾多子系統,如何避免各個子系統形成信息孤島,實現各個子系統的全面深度集成聯動,實現動態調控、應急預案等智能化的過程是這個 智慧管控平臺的一大特色。智慧化:該管廊綜合管控方案是一個數據集成與智慧決策系統,包括大量的、 多種類的數據集成,保證數據的完整性以及各系統之間的數據關聯性,利用專 家庫實現知識挖掘,利用大量的預案實現
34、智慧決策。領先性:綜合管控平臺基于微軟 .NET4.0 平臺開發,采用最新的 IT 、通信和軟 件工程技術、理念和方法。,支持最新的 Windows 10系列操作系統,對 64 位 操作系統也能很好的支持。軟件在設計時充分考慮軟件在 Unix 、Linux 、MasOS 等操作系統上的運行,未來可輕松實現跨平臺運行。詳細方案依據城市綜合管廊實施范圍,并結合管理部門的運行管理需求,管廊綜合管控 平臺構架為分布式架構設計,一般可以分為主控中心和區域分控中心兩層。分控中心管廊監控系統負責本路段管廊內各現場運行設備、在線檢測設備的監 控及報警等功能以及集成視頻監控系統,并提供所有數據、視頻等服務至主控
35、 中心。主控中心根據地下綜合管廊的整體實施計劃,除負責管廊所有設備的運行、維 護及管理等功能外,還包括與地理信息系統、火災報警系統、安防系統及通訊 系統、電力監控系統以及網絡監控系統等系統集成,并與管線單位統一管理信 息平臺以及其他外部系統進行通訊。分控中心規模相對較小,功能相對簡單, 本案例主要以主控中心綜合管控平臺來闡述。系統架構智慧管廊綜合管控平臺典型業務結構圖如下:智慧管廊綜合管控平臺典型網絡結構圖如下:綜合管控平臺設于監控中心中央控制室,主要硬件包括實時數據服務器、歷史 數據服務器、工程師站、操作員站、大屏顯示器、視頻服務器、 UPS系統、打 印機等;系統平臺的主要核心設備(實時數據
36、服務器、歷史數據服務器)采用 冗余配置,服務器實現自動冗余切換功能,確保系統穩定運行。系統網絡結構 采用雙光纖環網,主干環網采用多臺三層網管型交換機,每 3 到 5 個分區組成 小環網,其與主環網采用雙鏈路星型連接方式,確保網絡的可靠性。系統功能 基礎監控系統基礎監控功能主要是對管廊各艙室(包含熱力艙、天然氣艙、高壓艙、管線艙、 管道艙、電力艙、綜合艙)、各分控室、變電所的所有電力、燃氣、通信、安 防、環控等子系統的實時運行數據、設備和系統運行狀態等的數據采集與集中 監控,同時實現報警、趨勢分析查詢等功能,全面了解管廊內環境以及所有設 備的運行情況。1、設備和環境監控管廊綜合管控系統能夠對管廊
37、使用的設備進行監控,包括風機、水泵、氣體檢 測儀等,還包括對管廊內一氧化碳濃度、可見度等環境參數進行監控。為保證 進入綜合管溝人員的安全,每個防火分區綜合管溝內每隔 1OOm均設有一套環境 探測儀,監測參數包括 CO (一氧化碳 )、CH (甲烷)、0 ( 氧氣) 、溫度和濕度。 風機設備由溝內的溫濕度、氧氣濃度、有害氣體濃度、火災警情控制。各防火 分區集水坑設置超聲波液位傳感器,液位信號傳入 PLC控制系統進行自動和遠 程排水泵控制。設備和環境監控還可以包括管線監控,管廊內管線的振動、泄 露、陰極保護、管道沉降監測,等等。監控系統能夠獲取所有設備的運行狀態和參數并記錄,在監控系統界面上能夠
38、展示與設備和環境有關的實時數據、歷史數據、報警等,并可根據需要對設備 進行控制,如風機的啟停、排水泵的啟停等,從而實現對設備和環境的全面監 控。智慧管廊綜合管控平臺可以通過數據、動畫、圖表曲線、 3D、GIS 等多種 方式來展示。可以針對管廊內關鍵設備制作 3D模型,并在監控系統畫面上顯示,支持鼠標的 平移、縮放、旋轉操作??汕度牍芾?GIS 地理信息系統,并在 GIS 上面疊加監 控對象和監控信息,實現數據采集系統和 GIS 系統的深度集成。智慧管廊綜合管控平臺支持 3D 模型的顯示以及模型各組件與動態數據的交互動 畫,如 3D模型及組件的視角、材質、尺寸、角度、位置以及可見性動畫,還可 直
39、接將變量值顯示在 3D 模型中指定空間位置。管廊 GIS 地理信息系統,包含:基本地理地圖、管線單位、管線、增壓站、配 電站、閘門、泵站、進出戶、管網監測點、地面附屬設施、 SCADA數據、報警 標識等。2、電力監控管廊綜合管控系統能夠對管廊中的電力設備進行監控,如高低壓柜、變壓柜、 UPS等,監控系統能夠獲取電力設備的運行狀態和參數并記錄,在監控系統界 面上能夠展示與電力設備有關的實時數據、歷史數據、報警信息等,。包括輸 入/ 輸出電壓、輸入頻率、電池電壓、環境溫度、 UPS類型、 UPS故障等等設備 具體信息。綜合監控系統還可通過電力設備的關鍵參數監測(如高壓側的電量 等)計算管廊的用電量
40、,并根據需要定期出具管廊用電量報表。3、照明系統管廊內值班照度為 10Lx,兼作火災應急照明;管廊巡視或檢修時照明燈全開啟, 設計照度為 30Lx??稍诜謪^照明配電箱現場控制、控制中心遙控實施照明方式 的切換。系統通過照明系統對各個照明節點和各個照明區域進行實時狀態的監視和控制, 并可自行設置照明節能的預案,自動化的進行開關燈光的控制來達到節能的效 果,延長設備的使用壽命。集成系統同時能根據協議接受智能照明控制系統的各種故障、異常等報警信息, 并可與預先設置的相關相應動作進行聯動。與第三方系統集成管廊建筑復雜,子系統眾多,除了上述在綜合管控平臺中實現基礎監控的子系 統外,還有眾多專業系統,主要
41、包含地理信息系統( GIS)、安防系統、消防火 災系統、網絡通訊系統、語音通信系統、網絡監控、人員定位、移動巡檢等系 統,在智慧管廊綜合管控方案中要求在一個統一集中平臺上呈現所有監控內容, 并實現各個子系統之間的深度集成和聯動。a 火災報警監控火災報警監控系統用于管廊內發生火災時,自動或人工發出報警信號,在綜合 管廊內部及監控中心進行聲光報警,系統同時在監控中心進行聲光報警,迅速 通告管廊監控室,請求滅火、救援等活動,并完成相應的消防聯動。發生火災 后,對火災信號的處理可以有自動和人工兩種方式,支持通過操作按鈕啟停相 關報警設備和消防設備,通過監控平臺進行消防聯動,如啟動風機進行排煙, 啟動氣
42、體滅火裝置等。b消防系統主要對各種消防器件進行監控。監視各類火災報警探頭、手動報警器的正常、 報警、報警狀態,以及火災報警系統中硬聯動設備的工作狀態。當出現消防報警時,報警情況直接反應在畫面中的報警設備上,同時自動啟動 發生警報區的廣播系統,進行消防廣播,還可以聯動視頻系統采集消防區域圖 像信息,等等。該系統還包括大量的消防預案,例如:設備的啟停控制、車輛 和人員的疏散,等等。cGIS地理信息系統管廊綜合管控平臺中都會有 GIS 地理信息系統,該系統與管廊綜合監控管理功 能深度集成。智慧管廊綜合管控平臺本身提供 GIS 功能,同時更具備輕松與第 三方 GIS 系統集成的能力。地理信息系統作為綜
43、合監控系統的一個子系統,提供空間地理信息功能服務具 有獨立的功能。系統以大比例尺地形圖為基礎,以管廊和管廊內各類管道、管 線的空間屬性數據為核心進行計算機集中管理和輔助決策。d 語音通訊系統語音通訊系統可以分為緊急電話系統、無線通信系統和廣播系統。通過數字程 控交換機系統的 SDK(Software Development Kit )參與電話系統的監控。根 據系統預案,將指定呼叫轉移到相關的接警處,進行指揮調度等功能,當有緊 急電話呼叫時,系統會自動切換到主叫電話所在區域,并且能夠實時顯示撥號、 通話和掛機等狀態,以及執行其他預案。無線通信系統包括廣播主機系統,廣播直放站、調度直放站;廣播系統
44、可以選擇需要進行廣播播音的區域、選擇各種不同聲源、調節音量等。無線通信,可以改變頻率值,在不同波段廣播信息e 安防系統安防系統可以利用視頻手段和其他入侵檢測手段,包括紅外入侵檢測、門禁出 入口控制、電子巡查等功能。入侵檢測實現重要位置的人員入侵檢測和報警功能,在監控中心控制室機房布 設入侵報警主機,在人員出入口、投料口、機械 / 自然通風口等重要位置布設紅 外入侵探測器,當產生人員入侵情況時,設備接收到的紅外輻射電平變化,產 生報警狀態并上傳,驅動報警響應。本系統設計中可以將管廊環境數據提供給安防系統,便于在管廊入口處的門禁 設備上顯示管廊環境信息,為巡檢、維修人員進入管廊提供安全確認數據。同
45、 時一旦安防系統產生報警,可在監控中心大屏幕上看到報警詳細位置并引發聲 光報警,并聯動視頻系統,等等。為保證綜合管廊管理及運行安全,以及進入管廊的工作人員的安全,管廊采用 網絡視頻監控系統。管廊綜合管控系統的視頻監控功能能夠對管廊的關鍵部位或關鍵設備進行視頻 監控,以便管廊運行維護人員更準確、直接的了解管廊的信息。監測范圍覆蓋 管廊內所有重要節點,包括:人員出入口、投料口、通風口、引出段等。通過 視頻監控功能,能夠查看關鍵部位和關鍵設備的實時視頻畫面,并可對視頻進 行截圖、錄像、回放、云臺調整、調用預置點和巡航路徑、布防 / 撤防等操作。 智慧管廊綜合管控平臺的視頻功能能夠與數據監控深度融合,
46、通過OSD字幕能夠將管廊內關鍵設備、部位的數據顯示在視頻畫面中。此外,視頻功能允許將 視頻設備的報警接入到系統中來,從而能夠實現視頻報警和自動化報警的聯動。 利用視頻監控功能,可以實現多系統聯動。設備維護和管道養護管廊中使用的設備種類多、數量大、且需要定期檢修和維護,以保證管廊的正 常運行。在管廊綜合管控系統中能夠記錄管廊使用的所有設備的廠家、型號、 采購日期、檢修記錄等信息,并對對設備運行時間、故障時間等信息進行記錄 和分析,結合對設備運行時的報警和故障進行分析,提醒管廊運行維護人員定 期對設備檢修或更換備品備件,實現統一的設備維護及管理。操作員也能夠在 管廊綜合管控系統中根據需要查詢到任何一個設備的相關信息。管道養護包括:制定養護計劃、現場巡查管理、養護報告收集、養護完成情況 統計、歷史資料匯總查詢、養護統
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