城市综合管廊监控系统设计方案.docx

1、城市综合管廊监控系统设计方案城市综合管廊监控与报警系统2016年07月一、城市综合管廊概述1建设背景随着城市经济的快速发展，综合管线建设规模不足、管理水平不高等问题凸现，一些城市相继发生大雨内涝、管线泄漏爆炸、路面塌陷等事件，严重影响着生命、财产安全和城市运行秩序。全国综合管线事故平均每天高达5.6起，每年由于路面开挖造成的直接经济损失高达2000亿元。面对当前现状及存在的问题，中央适时出台国务院关于加强城市基础设施建设的意见【国发201336号】文件：在全国36个大中城市全面启动地下综合管廊试点工程；中小城市因地制宜建设一批综合管廊项目。新建道路、城市新区和各类园区地下管网应按照综合管廊模式

2、进行开发建设。2城市综合管廊简介综合管廊（日本称“共同沟”、台湾称“共同管道”），就是地下城市管道综合走廊。即在城市地下建造一个隧道空间，将电力、通讯，燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，设有专门的检修口、吊装口和监测系统，实施统一规划、统一设计、统一建设和管理，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。3综合管廊监控与报警系统城市综合管廊内部不仅整合了维持城市功能的自来水、煤气、电力、通信管线，而且管廊自身功能使用的动力、照明、排水等设备繁多，无论纳入管线出现故障，还是自身附属设备出现故障，都将造成沿线城市功能的瘫痪，因此建设城市综合管廊监控与报警系统意义重大。2、?控与?警系?及需求

3、1系?城市?合管廊?控与?警系?，由于依靠?境与?控、安全防范、通信、?警与?警子、地理信息等多?不同功能的系?，或者由于?品提供?自不同的厂商，在?据交?中?有一?一的?准，因此造成接口?多、?性差，容易形成一?的“信息孤?”：（1）?控采用人工管理模式，?管理成本高，管理水平与管理?量也?法得到有力保障：（2）政府多?管理、分散操作易?生各种?；（3）解?急事故?生?易相互推?、扯皮；（4）市政?施管理的?控能力、?急?度指?能力、?合?能力很?提高；（5）管廊?控?、?控?据?不一，各系?信息孤?致相?部?策困?。2需求分析（1）在?控中心?置?控?算机、管理?算机、服?器、通信?算机和

4、智能化模?屏等?成中央?算机系?。（2）智能化模?示屏可直?地?示管廊?各种?的?情?，及?了解?情和非法入侵的?生及其位置。模?示屏的?示?容有：管廊?各?段的位置和建筑模?，各防火分?排水泵的?、通?置?、照明的?、火?的?、?境?度/?度和氧含量和非法入侵等各种?警信?等。（3）?控中心?合管廊?控中心主要任?确保管廊?管?及操控?能正常?，并在?生事故?能迅速反?理，因此管廊?控中心就是整?管廊安全管控系?的神?中?，通?自?化?与?，?管廊?任一角落的?料迅速?收集于?控中心中，使管理人?可以?易的掌握所有情?。（4）建立完善的?警、?警机制，解?城市管廊?施遭受人?破坏的地下?患，

5、保障管廊?的通?、照明、排水、防火、通信等?的正常?。3、?合管廊?控与?警系?1城市?合管廊?控与?警系?合管廊?控与?警系?是一?合性非常?的管控系?。各系?之?由于技?体系不一，采用的?准各异，?致?以兼容互通，?不?需要兼?境与?控、通信?、地理信息等需求，而且?要兼?事故?警、安全防范等方面?像?控的需求，同?需要考?警、?禁等配套系?的集成以及与?播系?的?，因此在?些系?的互?程中必然?出?系?异构的信息孤?。要打破信息孤?的局面，复?异构方式的?控?警系?需要解?不同厂商、不同?品的兼容和多?系?相互集成的?，需要考?到平台的网?接入和?源的?方式，?需要立足大型?网用?的角度

6、去?，把握好互利与共享的原?。物?网研?的基于物?网的?控与?警系?成功地解?了?多品牌相互兼容、各系?集成与融合、?与接口?准不?一的?，成?合管廊?控与?警系?未?的?展方向，?而使信息孤?成?史。2系?原?根据用?和需求分析，?合管廊?控与?警系?依据以下原?：（1）可靠性 系?确保管廊?据?取、融合、?等?程的可靠性。其中，感知?据是管廊各?用的基?和判?依据，可靠的?据?取、融合和?是保?管廊功能正常?行的基?。（2）可?展性系?能?，?不同网?用提供可?展性，包括网?拓扑?构可?展、服?容可?展等。（3）兼容性、?放性和易?性系?的?、硬件采用模?化、?化?，可以方便地?行容量的?

7、充和功能的?升?。同?，系?建?基于Web、B/S?构，?件?置?放性网?接口，可?信息上?至?控中心和各?主管部?、?位。（4）安全性 ?控与?警系?的安全?准要特?保?用?的信息?私，?各政府部?、?位提供不同安全?的网?用。3系?依据本?方案依据?家相?定，符合下列?范要求：?院?公?于加?城市?合管?建?管理的指?意?（2014）27?城市市政?合管廊技?范GB50838密?空?作?危害防?范GBZ/T205安全防范工程技?范GB50348入侵?警系?工程?范GB50394?安防?控系?工程?范GB50395出入口控制系?工程?范GB50396火?自?警系?范GB50116石油化工可燃

8、气体和有毒气体?警?范GB50493城?燃气?范GB50028爆炸危?境?力?置?范GB50058?子信息系?机房?范GB50174建筑物?子信息系?防雷技?范GB50343火?自?警系?施工及?收?范GB 50166自?化?表工程施工及?量?收?范 GB 50093密?空?作?危害防?范GBZ/T2054系?思路4.1?安全的角度看?合管廊?控与?警系?目前，?合管廊主要存在以下四大?：一是人的不安全行?（?章）造成的人?安全?，二是物的不安全?（?患）?致的?安全?，三是?境的不安全?件（?患）?的?境安全?，四是?的不安全因素（管理漏洞）?致的管廊安全?。以上四大核心因素共同?能量的不正

9、常?，?而造成管廊事故。因此，系?必?四?核心因素?行管控，以?人的不安全行?、物的不安全?和?境的不安全因素等迅速、?活、正确地理解（?）和解?（?安全?或?警），?而?地下管廊的本?安全。（1）?人?安全：通?人?卡、便?式巡?、人?探?器等管控人的不安全行?，使巡?人?到可?化管理、?人?防范入侵管理。（2）?境安全：通?多功能?基站和智能?感器?管廊?度、?度、水位、氧气、H2S、CH4等?境要素?控，?危?源管理、辨?、?估和控制，?而消除?境的不安全因素。（3）?安全：通?智能?感器、?表和多功能?基站?控?、排水?、通?、通信?、消防?、照明?、?度等?行?在?感知、?警?、?程

10、控制和指?度，使之始?于安全?。（4）?管理安全：通?建立安全机制和?警管理体系，?可?化、?可?化和?患的可?化，?到管理?失?、指?失?、操作?失?，在此基?上?未雨?、超前?，防患于未然。城市?合管廊的建?目?是在信息化管理的基?上，逐步?自?化，用智慧覆?整?管廊?行管理的全?程，?高效、?能、安全、?保的“管、控、?”一体化智慧型管廊。4.2?物?网的角度看管廊?控?本系?利用先?的物?网技?，通?感、?、知、用四?架构，?地下管廊的?性信息和?信息?行透?的感知和度量，通?感知?取人?、?、?境、流程制度等在?的一切?据，?地下管廊管理的可?化，提高管廊安全性和用?意度。?上?可以

11、看出，井下所有的信息都要通?据?准化?到平台?控中心，而?控中心的各种控制命令?要?到各段管廊的各种?上。?些信息主要有：（1）?控?像机的?信?和控制信?；（2）人?位置信息和人?警信息；（3）?境?感器和?感器的模?量?据；（4）?机、水泵等?的?量?据；（5）Wi-Fi?的?音信息和?播信息；（6）管廊的各种?性信息和?信息；（7）管理指令和流程信息等。我?采用基于物?网的整体解?方案化解以上所有?。系?基于物?网的?准接口，用?可以很?利的?理?自不同?及?境的?据，?足末端?展需求。利用物?网?地下管廊?行感知和?，通?网?互?，?行?、?算、?理和?据挖掘，?地下管廊的?控制、精确

12、管理和科?策。5系?流程?根据?合管廊的?复?情?及特?，建立基于物?网的?控与?警系?，是?智慧管廊的必由之路。?合管廊要?系?的安全、?定?行，又要?供?、消防、照明、通?、排水等系?的“集中管理”：（1）感知?：感知?自?力、?水、通信、能源等系?的各种?据。（2）?：由物?网多功能基站提供?、有?通信等可靠?。（3）?理?：通?一?“?一管理信息平台”集成?境与?控系?、安全防范系?、通信系?、?警与?警系?、地理信息系?五大中心模?系?的分布式?用和?向深入。（4）?用?：由于政府管理部?和四大管?位（自?水、?力、煤气和通信）的本?管?行信息、?影?到管廊本体安全或其它?管?安全?

13、行，因此在?用?要?四大管?位提供通信接口，以?信息的共享和?。4、系?成城市管廊?控与?警系?由?境与?控系?、安全防范系?、通信系?、?警与?警系?、地理信息系?和?一管理信息平台六部分?成。?控与?警系?架构?系?建立基于物?网的“管、控、?”一体化的智能管控系?，?据采集、通信网?、系?架构、智能?和?合?据服?等方面的?，解?了管廊?控与?警建?中存在?部干扰性?、使用?位多及?复?的根本?，大大提高了系?行的可靠性和可管理性，提升了管廊基?施、?境和?的恢复效率，?而?了?控中心?用“五大系?，一?平台，一根光?，一?基站”即能?管廊?部?的?程管理与?控制。5、系?功能1?境与?

14、控系?1.1系?介?境与?控系?的功能是?合管廊全域?境和?的?和?施全程?控，?控信息通?多功能基站准确、及?地?到?控中心的?一管理信息平台，便于值班人?及?境和?，排除故障以及?警情的及?理，保?管廊正常?行。1.2系?成?境与?控系?主要由智能?感器（?境?控、?控）、多功能基站和智能LED?示器等?成。系?架构?1.2.1?境?控根据?范要求，沿管廊?每隔200米?置人?逃生安全孔、投料口、通?口、防火?和人?出口各一?。 通?在每?防火分?出入口和通?口?安?气体（O2、CH4、H2S）、?度、?度、?、水位、水浸等?感器，可?与?机、水泵的自?化控制与?接，?信?就近送附?控系?

15、控制?元，并通?以太网送到?控中心?算机。在?控中心控制室?示屏上，以?字形式?示每?防火分?的氧气百分比含量和?度/?度。 ?境?控?感器布置如下：?室容?管?水管道、再生水管道、雨水管道污水管道天然气管道?力管道?力?、通信?度?度水位O2气体H2S气体CH4气体?境?控?容表（注：?控；宜?控）此?，一旦探?器?到危?气体，危?域周?的作?人?第一?看到以?字形式?示每?防火分?的气体百分比含量和?度/?度等?警提示信息，并?知?警位置。1.2.2?控?布置在每?防火分?的排水泵、照明、?机、?道?、?外入侵?警?置、?境?度/?度/氧?表等?表和?行?据采集，?集水井?液位上限?警信?

16、，通?相?的多功能基站向?一信息管理平台?送，多功能基站同?并接受?控中心的命令，?程控制?机的?停及相?防火分?照明?的分合。 2安全防范系?2.1系?介安全防范系?的功能是?合管廊全域?人?的全程?控，?信息和?子巡查信息通?多功能基站及?、准确地?到?控中心，便于值班人?及?，排除故障以及?警情的及?理，保?管廊正常?行。2.2系?成安全防范系?主要包含?控系?、?禁系?、防入侵系?和可?化巡?系?（?子巡查管理系?）四部分。2.2.1?控系?要打破信息孤?的局面，复?异构方式的?控系?需要解?品兼容与多?系?的相互集成，以及平台网?接入和?源?方式等?。?控系?构由前段部分、信?部分、

17、中央控制?示部分、?字?像?索回放部分以及?据存?、IP承?网。前段系?采用?位?；信?系?容主要分?方式和?管道?部分；中央控制?示部分的?采用?字化?控中心管理系?；?字?像?索回放部分以加大容量模?化矩?切?作?核心?，以?模?合方式，?快球的?程控制、?限管理，并采用外置?存方式?行集中式?据存?。系?通?系?前端?控?网?像机采集?像信息，系?主机?理后在相?的?器上反映?控?景。?合管廊每200米?一段防火分?，每段防火分?置1台多功能基站，在每段防火分?置3台网?像机（?段出入口）：?卸料口1台、防火?的?各1台，?任何?入防火分?的人?情?。所有的?控?面都可以通?智能安全管控

18、平台控制、?示，?全范?控，并且可在?器上切?示各防火分?的?控?面。同?，系?采用EPON技?建?聚网?，在网?聚机房部署OLT，?光?到?控前端，在光?路上部署分光器，?活接入各前端控制?。前端?器通?ONU接入光?，?“?形分叉”式的前端接入，可有效?光?源，?少建?成本，后期?容也更?方便。2.2.2?禁系?智能?禁系?由?卡器、控制器、?和智能LED?示器?成。在管廊出入口?置智能?禁控制系?，?禁?置智能LED?示器。?巡查人?在?外出示?授?的感?卡，?卡器?确?身份后，控制器?打?放行，并?；?使用者离?所控房?，在?触按放行?，控制器?打?放行，并?出?。智能LED?示器?示

19、管廊?境信息，?巡?、?修人?出、入管廊情?提供安全确?据?，能?有效防止未?可人?入。系?采用全IP通信?，配?先?的工?理系?，具有系?自?修复、自我健康管理和?路?量容?等特?，?出入管理更安全和更?定。2.2.3防入侵系?在投料口及机械通?口安?外防入侵探?，一旦有非法入侵，?据?系?自?、判?后通?多功能基站?送?警控制?置，?控中心模?示屏上?示出入侵的?段及?出人?，并及?入侵的?、地?，同?通?警?出?警信?。因?外防入侵系?域?的照明?有任何特殊要求，甚至在完全黑暗的?境下基站也能正常工作。2.2.4可?化巡?系?（?子巡查管理系?）可?化巡?系?由多功能能基站（WI-FI）

20、、便?式巡?和?定位?等?成。可?化巡?系?是一种基于物?网的巡?系?，它?控技?与?子巡?技?有机?合起?，既保?了?巡?工作有效?行，又充分利用?有的成熟网?，使移?控成?可能。便?式巡?沿路巡?面、巡?的?查?面、?的?行?面到控制中心，?像清晰、位置信息精准、?据可?份、存?，由此?巡?与移?控的有效管理。可?化巡?系?可以?重?部位巡?情?行全程?像，并定?到?控中心，?控?死角。安全值班?、各?可以?察?巡?人?的工作情?，以便及?、直接地掌握各部?、人?、?的?行情?，及?生的情?做出反?，同?又有效提高了巡?人?的?任心。3通信系?3.1系?介通信系?的功能是?管理、巡?和施工

21、人?的通信?，管廊配?各?工作人?之?、?工作人?与?控中心之?保持信息通?，确保前端巡?人?信息及?上?，?控中心命令及?下?。3.2系?成通信系?主要由?播?基站、WIFI?手机和?音?度服?器等?成。3.3系?功能智能?播系?是一套基于物?网的?字化音?、?播系?。在物理?构上与?准IP网?完全融合，不?真正?基于TCP/IP网?的?字化音?的?、?播、直播、?播，并借助TCP/IP网?的优?，突破了?模?播系?的?容局限、空?局限和功能局限等。智能?、?播系?不?能?完全取代固定式?和?的模?音?播系?功能，更有?模?播所?有的自主交互式功能：（1）用?可以在?控室?用IP?机或WIF

22、I?机?打?播基站的分机?播基站?行通?；也可以通?度系?一?播?端?行?播呼叫。（2）在?播基站上支持一?功能，可以?置呼叫?或分机?，?出?急事件?候，用?可以按下相?的功能?，呼叫事件相?人?。（3）?播基站也可以被看作是一?IP?机，?字?是?配的，用?如果接有?字?可以通?字?打?方的分机?行通?。（4）?播基站支持后?源供?，在?有IP PBX 的情?下，支持?网通信，支持?行?播呼叫。（5）支持WIFI AP功能，提供WIFI?信?的接入。4?警与?警系?4.1系?介?警与?警系?的功能是?合管廊的全程?，系?警和?警信息通?多功能基站及?、准确地?到?控中心，?情?警、?警、?

23、理及疏散，同?通?播系?，向?合管廊?的工作人?播，使他?及?撤离?，保?人身安全等功能。4.2系?成?警与?警系?由火?警系?和可燃气体探?警系?部分?成。4.2.1火?警系?火?警系?主要由智能?感器、分布式?光?、多功能?基站和智能?播基站等?成。在每段防火分?置智能?感探?器、分布式?光?、手?警按?、火?、多功能?播基站和?光?警器等?。?感探?器?置?距?10m，手?警按?置在卸料口、?的防火?。基站与基站之?采用可插拔光?接。光?主机?接多?性?光?，?光?主要?管廊?力?的?度是否在正常的范?行，?于管廊?110kv的?力?，每根配置一?光?其?度的?化；?于10kv的?力?，

24、每?架上敷?如正弦波般走向的?光?。?系?度?精度?1，可任意?置多?度?警值，光?主机可提供一?器?出?警信?。在?控中心?置火?警屏，通?回路巡?、接收、?示每?警?的工作情?。?火?生?，?整?管廊?光?器。 4.2.2可燃气体探?警系?可燃气体探?警系?主要由智能?感器、分布式?光?、多功能?基站和智能?播基站等?成。?使系?有效工作，在每段防火分?置智能天然气探?器、手?警按?、?警?、多功能?播基站和?光?警器等?。天然气探?器?置?距?10m；手?警按?置在卸料口、?的防火?。基站与基站之?采用可插拔光?接，可?采集?据信息，并?行?程控制。?控中心可按需?定天然气?警?度的上限

25、值（小于其爆炸下限值的20%），天然气探?器接入多功能?基站，?天然气管道?天然气?度超?警?度?定上限值?，由多功能?基站?天然气?事故段分?及其相?分?的事故通?，且?急切?度?定的上限值要小于其爆炸下限值的25%，并通?可燃气体?警系?解?燃气泄漏或危?气体累?的爆炸?患，确保燃气管廊?施正常、?定?行。4.3?功能（1）消防?：探?器?出?信?，?警?置?系?，跳出?防?的?面，确?警。（2）?排?/气系?：每段防火分?置有排?及排?/气系?，正常?用于排?。?确?探?到火?/可燃气体?，?控中心可通?多功能基站?指令?程?机排?/气。（3）?源：?情探?信息确?后，?控中心可通?多功

26、能基站?行指令?以切?非消防?源。（4）?播系?：?情探?信息确?后，?控中心?播切?模?行?情信息?播，特?情确?、相?分?行?播疏散。（5）?系?：?控中心可?用模?与任一?播基站通?；?任一?播基站或?通?控中心确?后?与?度主机通?音。5地理信息系?5.1系?介地理信息系?的功能是?合管廊人?、?和巡?的位置坐?据的采集、存?、管理、分析和表?，?信息通?多功能基站及?、准确地?到?控中心，?通?路、避?路?、?、巡?人机坐?等信息的GIS?。5.2系?功能地理信息系?基于“一?”模式展示地下管廊和?部各?管?基?据管理、?管理、管?拓扑?、?据离?、?修与改造管理、基?据共享等功能信

27、息，能?控与?警系?提供?洁、美?、?一、友好的人机交互界面，具有?力；指令?、准确、?异?，能直?展?“五系?、一平台/中心”信息。同?，系?具有丰富的地?展示效果，同?支持二?、三?地?的在?展示、流?切?，支持旋?、?放、平移等基本操作，且具有?一坐?系，?控人?与?策人?提供准确的地理信息，确保信息?一可?，同?在?急救援?提供有效的安全分析?。6?一管理信息平台6.1系?介?一管理信息平台的功能是?大?据的?合分析和交互，?信息通?多功能基站及?、准确地?到?控中心，以GIS模式?位置坐?的可?化追?。6.2系?集成由于?一管理信息平台依靠多?不同功能的系?，?了有效消除各系?的信息

28、孤?，我?集成、?用集成、通信集成、?据集成、安全集成和管理集成六?方面构建一?全局SOA架构和多系?集成互?网的?字化、网?化、集成化和智能化的?一管理信息平台。（1）?集成。?境与?控系?、安全防范系?、通信系?、?警与?警系?、地理信息系?及其它所有系?在?一?上的集成化?一管理。（2）?用集成。基于网?架构、以?子地?航的?合集成管控平台，?集成系?之?的信息交?和共享，并?集成信息?行?合?用。（3）通信集成。集成平台通?建立起一套?一的信息体系，利用先?的XML?言，在各?前端采集?与平台之?按照?一的?准接口，通?消息服?行信息交?和控制信息交?。（4）?据集成。通?多系?据采集和分析，可以?系?之?的?和?，并可以?出不同的?表。（5）安全集成。建立?一的?限管理体系，以密?技?基?，在网?境中?一用?管理、身份?及?登?、?一授?管理、安全?与?任?定、?一?管理功能等，?各系?提供完善的安全支?。（6）管理集成。通?一的管理平台?五大系?的管理，包括?和?件的注?、配置、?和更新。6.3系?特?（1）通?据采集系?及?据?各系?的?据?行采集和保存。以采集整理后的各生?自?化及管理系?据信息?基?，建立不同?面面向?的?指?度