浅谈综合管廊监控整体框架系统方案研究

摘要：城市综合管廊是城市现代化的基础设施，内部不仅收容了维持道路沿线城市功能的自来水、煤气、电力、信息管线，而且自身使用的动力、照明、排水等设备繁多，既要考虑综合管廊的管理成本，又要考虑管理水平和质量，建立一套安全可靠、功能齐全、先进适用的管廊综合监控系统。

关键词:综合管廊；报警系统；整体框架

1系统背景

随着我国经济建设的高速发展和城市人口数量的增加，城市规模不断扩大，许多城市出现建设用地紧张、道路交通拥挤、城市基础设施不足、环境污染加剧等问题。这些问题让我们把视线转移到地下空间，城市地下空间如能得到充分、合理的开发利用，其面积可达到城市地面面积的50％，相当于城市增加了一半的可用面积。建设综合管廊系统能有效缓解城市发展与我国土地资源紧张的矛盾，对提高土地利用率、扩大城市生存发展空间具有重要的意义。

2 监控系统组成及设计

以城市道路下部空间综合利用为核心，围绕城市市政公用管线布局，对XX市XX区综合管廊监控报警系统进行合理布局和优化配置，构筑服务核心区的综合管廊系统，推动××市XX区的开发建设的进程，逐步形成和城市规划相协调，使城市道路下部空间得到合理、有效的利用，具有超前性、综合性、合理性、实用性的国际先进、国内较好的综合管廊监控与报警系统。

3 系统组成

针对监控与报警系统，本方案涉及该系统的组成、技术方案、系统建设等方面内容，实现监控与报警系统的整合，为管廊的安全防范和综合预警服务，通过监控与报警系统的建设，将视频、环境信息、报警信号、地理信息等内容进行融合，建立统一的资源库，结合大数据分析，全交换组网、云监控等优势技术为管廊监控的业务进行服务。

3．1分系统组成

管廊监控报警系统由4部分组成：地理信息系统、预警与报警系统、安全防范系统、环境与设备监控系统。

3．1．1地理信息系统

综合管廊宜设置地理信息系统，且具有综合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。能为综合管廊报警与监控系统实现统一的管理信息平台提供人机交互界面。

3．1．2预警与报警系统

针对管廊的干线、支线电力舱室应设置火灾自动报警系统，需在电力电缆表层设置线型感温火灾探测器，并在舱室顶部设置线型感温火灾探测器及烟感火灾探测器。在相应管廊区域设置手动火灾报警按钮和火灾警报器，在防火门监控系统中可联动关闭/打开防火门，消防联动控制器应能联动关闭火分区及相邻分区通风设备，启动自动灭火系统等。天然气管舱单独设计，采用独立的监控系统及天然气管道舱设置可燃气探测报警系统，可实时监测及联动预警预案等(其浓度不超过爆炸下限值的20%)。比如达到设定值时，可联动启动天然气舱事故段分区及其相邻分区的事故通风设备。

3．1.3安全防范系统

安全防范监控系统是监控系统的核心，监控部署应周密得当，确保管廊的安全防范能力，确保安全防范监控系统的运行。因此，要做好对安防防范的监控，具体需求如下。综合管廊内设备集中安装地点、人员出入口、防火门、变配电间和监控中心等场所应设置摄像机，防护等级不低于IP65等级别；部分防火分区的舱室，摄像机设置间距应

3．1．4 环境与设备监控

对综合管廊内部环境参数进行监测与报警，环境参数监测需包括温湿度、水位、氧气、硫化氢、氨气等成分及其含量，设定相应阀值，须符合国家现行标准规定。对管廊内通风设

备、排水泵、电气设备等进行状态监测和控制，手段灵活，可就地进行自动和手动以及远程控制。对其他管线检测设备也可实现通信接口的配合，及接人综合管廊监控与报警系统管理平台。环境参数监测内容如下所示。

3．2统一监控管理平台

对各子系统配置统一管理平台，集成监控与报警系统的各个组成部分，具有综合数据通信、信息采集和综合处理能力。可以实现各管线监控系统的联通和各管线单位监控平台的联通，以及考虑城市市政基础设备地理信息系统联通等。

3．3监控系统整体构架

根据管廊部门的组织架构，监控与报警系统为分层架构，主要由基础设施建设、数据融合建设、应用管理建设、业务部门建设、大数据及云平台监控系统等构成，配合传输网络组成一个完整的多级联网系统。

基础设施建设作为整个综合监控系统的一线，负责对视频图像及报警等数据进行采集、编码、传输等，是整个系统的基石，并且良好的硬件基础设施，是保障系统可靠稳定运行的前提。

数据融合建设是将视频、监测数据、报警信号、设备信息、地理信息等进行结构化融合，将共性资源进行关联，按照特定的条件组合，构建整体数据库，为上层应用服务。应用管理建设，包括视频监控、GIS应用、智能分析、统计分析、巡查值班、报警联动等，并充分结合管廊的实际需求，模块化细分，实现了切实的管廊监控及应用。

业务划分建设，包括了视频监控部分、地理信息部分、预警报警、环境监控4类业务体系，结合不同的侧重和部门划分，具有不同的治理特点和监管手段，系统按照业务划分，体现了管廊监控协同和精细化管理。在监控中心体现一机多屏的多维化展示方式。

大数据及云平台建设。结合大数据决策及云平台，实现对整个系统的资源整合共享和应用，实现了系统的整体交互和管理，构成管廊监控的完整体系建设，享受云管理带来的便易

性和可靠性。管廊信息标准化规范体系和安全保障体系，又从另外的角度来保障系统的规范化和安全管理。管廊信息运维管理体系，保障系统的可靠运行，包括了网络系统监测、前端视频诊断、监测和环境设备诊断、录像文件监管等运维保障手段。

4 安科瑞综合管廊产品介绍

针对以上综合管廊监控系统中预警与报警系统需求，安科瑞有对应监控设备及解决方案。介绍入下：

电气火灾监控系统（管廊地下部分）产品选型

类别	型号	功能	安装方式	防护等级	使用说明
监控设备	Acrel-6000/B	接收电气火灾监控探测器信号，实现对被保护电气线路的报警、监视、控制与管理。	壁挂式	IP65	主机自身防护等级达IP65
监控探测器	ARCM300-J1	1路剩余电流监测，4路温度监测，1路继电器输出，事件记录，LCD显示，1路RS485/Modbus通讯	导轨式	IP30	同动力箱/柜配合可达IP65
	ARCM300-J4	4路剩余电流监测，1路温度监测，4路继电器输出，事件记录，LCD显示，1路RS485/Modbus通讯	导轨式	IP30
配套附件	AKH-0.66/L	剩余电流互感器，采集剩余电流信号	螺丝固定	IP30
	ARCM-NTC	温度传感器，采集线缆或配电箱体温度	扎带固定	IP30

Acrel-6000电气火灾监控系统由Acrel-6000系列监控设备、ARCM200BL、ARCM200L系列监控探测器和配套附件组成。系统各设备之间均采用RS485总线进行连接，施工布线简单方便。

Acrel-6000/B1电气火灾监控设备简介

 电气火灾监控系统组网

注：地下管廊使用的动力箱/柜符合管廊相关标准，防护等级达IP65

防火门监控系统（管廊地下部分）产品选型

类别	型号	功能	安装方式	防护等级	使用说明
监控设备	AFRD100/B	实时接收、检测并显示各路防火门装置的工作状态信息，并能在分析、整合后，发出指令控制常开防火门的关闭	壁挂式	IP65	主机自身防护等级达IP65
区域分机	AF-QYFJ-250W-12Ah (带备电)	区域分机可监控被监测设备的防火门状态和故障信息，并反馈给监控器；增加了通信距离，扩展了监控终端的数量。	壁挂式	IP65	区域分机
集中电源	AF-DY-250W-12Ah（带备电）	应急状态下或监控距离太远时，为防火门监控系统应急供电，确保系统正常工作	壁挂式	IP65	集中电源
防火门监控模块	AFRD-CK1	接受常开单扇防火门的状态信息并将其反馈至监控器，同时将监控器的指令传递给电动闭门器、电磁释放器		IP30	监控模块
	AFRD-CB1	接受常闭单扇防火门的状态信息并将其反馈至监控器		IP30
配套附件	AFRD-MC	用于监视防火门的开闭状态，并通过监控模块将防火门的状态信息反馈至监控器，与分体式防火门监控模块配合使用	螺丝固定	IP30
	电磁释放器	用于使常开防火门保持打开状态，在接收到监控模块的指令后释放防火门使其关闭，并将自身的状态信息通过监控模块反馈给监控器，与分体式防火门监控模块配合使用	扎带固定	IP30

?  AFRD100/B防火门监控器能够通过二总线与多个防火门监控模块相连，构成集散式防火门监控系统。监控器能实时接收处理各路监控设备发送的断路、短路、故障信号，同时在液晶屏幕上显示，当断路、短路及通讯故障发生时，监控器能发出声光故障信号，在屏幕上显示故障位置及故障类型，并具有数据存储、查询和报警信号控制输出等功能，还具备对监控模块的远程复位功能。

AFRD100/B防火门监控器简介

防火门监控系统组网

针对排水设备、通风设备等监测设备的运行状态，可以配套使用安科瑞消防设备电源监控系统及传感器。

安科瑞消防设备电源监控系统及传感器选型如下：

类别			型号		功能	安装方式	防护等级	使用说明
监控器	主监控器		AFPM100/B1		检测消防设备电源的电压、电流、开关状态等相关信息，从而判断消防设备电源是否有断路、短路、过压、欠压、错相以及过流（过载）等故障信息并报警、记录。该监控系统采用二总线通讯，与AFPM系列传感器进行数据交换。	壁挂式	IP65	主机自身防护等级达IP65
	区域分机		AF-QYFJ-250W-12Ah		区域分机可监控被监测设备的电压电流状态和故障信息，并反馈给消防设备电源监控器；增加了通信距离，扩展了监控终端的数量。	壁挂式	IP65
电源监控模块		双电源进线端	AFPM3-2AVML		①液晶屏显示实时监测数据； ②实时监测两路三相电压； ③具有欠压、过压、错相的故障报警功能； ④提供一路或两路开关量输入，监测开关量状态； ⑤二总线通讯，智能化程度高.	导轨式	IP30	同动力箱/柜配合可达IP65
		单电源进线端	AFPM3-AVIML		①液晶屏显示实时监测数据； ②实时监测一路三相电源的电压和电流； ③具有欠压、过压、过流、错相的故障报警功能； ④提供一路或两路开关量输入，监测开关量状态； ⑤二总线通讯，智能化程度高。	导轨式	IP30
		出线端	单相	AFPM/D-□	具有欠压、过压、过流的故障报警功能。	导轨式	IP30
			三相	AFPM/T-□	具有欠压、过压、过流、错相的故障报警功能。	导轨式	IP30
配套附件			AKH-0.66		测量型互感器，采集交流电流信号	螺丝固定	IP30

消防电源监控系统主要实现的监控功能：

1. 监控器通过接收多台传感器的电压、电流信息和开关状态信息，以此实现对消防设备电源工作状态的实时监视；

2. 当被监测回路报警时，可控制输出继电器闭合，用于控制被保护电路或其他设备，当故障消除后，控制输出继电器释放；

3. 系统故障报警：程序不能正常运行时，监控设备发出声光报警信号，同时面板上的“系统”故障指示灯亮；

4. 当发生过压、欠压、错相、过流故障报警或通讯、电源故障时，系统将故障报警部位、故障信息、故障报警时间等信息存储在数据库中，当故障报警解除、排除故障时，同样予以记录。

消防电源监控系统组网

5结语

本系统采用先进的视频监控技术、报警融合联动技术、组网管理技术、平台系统技术等构建一套完善的管廊综合监控系统，将市政、电力、通讯、燃气、给排水等各种管线集于一体，设有专门的检修口、吊装口和监测系统，实现了统一规划、统一设计、统一建设和管理。

安科瑞张豪供稿