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淺談城市綜合管廊智慧配電運維管理平臺體系架構(gòu)
摘要：智能化是綜合管廊運維管理的發(fā)展方向，但多地先后建設(shè)的綜合管廊運維管理平臺都缺乏體系架構(gòu)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),。本文在分析綜合管廊運維管理平臺體系架構(gòu)的研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,，提出了一種5層智慧運維管理平臺體系架構(gòu)的建議標(biāo)準(zhǔn)。在物理層分析了綜合管廊的功能需求,。在數(shù)據(jù)層梳理并分析了運維數(shù)據(jù)來源的不同生命期和所處位置,，提出了一種基于情景分類的高性能數(shù)據(jù)服務(wù)方法。在服務(wù)層提出了一種分段分艙的位置服務(wù)方法,。對應(yīng)用層功能進行了梳理,、總結(jié)和分析，把核心運維工作分成了運營,、維護,、安全和施工四大子系統(tǒng),。*終實現(xiàn)了一個基于Web的綜合管廊運維管理原型系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞：綜合管廊,；智慧運維,；運維管理平臺體系架構(gòu)；管廊位置服務(wù)
0 引言
《全國城市市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)“十三五"規(guī)劃》提出,，到2020年,，綜合管廊建設(shè)達到8640公里，目前已建與在建達到目標(biāo),?！?020中國城市地下空間發(fā)展藍皮書》統(tǒng)計，根據(jù)全國31個省級行政區(qū)劃單位公布的城市地下綜合管廊建設(shè)規(guī)劃,，合計擬建設(shè)城市地下綜合管廊12000公里以上,。
綜合管廊是城市的生命線，包含了支持居民生活和工業(yè)的基本公共服務(wù),，需要得到高效的維護,。但隨著綜合管廊規(guī)模不斷擴大，里程數(shù)增加,，納入的管線種類越來越多,，傳統(tǒng)管理模式已無法滿足綜合管廊的運維需求，需要借助科技的力量來減輕運維人員的工作量,，智能化是綜合管廊運維管理的重要發(fā)展方向,。多地先后都結(jié)合智能化手段建設(shè)了運維管理平臺，但采用的信息技術(shù),、運維數(shù)據(jù)分類,、功能模塊劃分、體系架構(gòu)都缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),。隨著綜合管廊智慧運維的發(fā)展,，亟待建立統(tǒng)一的智慧運維體系架構(gòu)，明確各層的需求,、功能,、服務(wù)、接口等,。
1 綜合管廊運維管理平臺體系架構(gòu)研究現(xiàn)狀
王婉等分析了綜合管廊智能運維的關(guān)鍵影響敏感性因素,。XianfeiYin等研究了管廊運維數(shù)據(jù)類型，針對綜合管廊項目運維特點,，提出了基于BIM的綜合管廊運維管理系統(tǒng)。梁忠?。?］介紹了新加坡濱海灣綜合管廊的智慧運維平臺和標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程,。安徽阜陽試點項目實際應(yīng)用驗證了感知,、傳輸、數(shù)據(jù),、服務(wù),、應(yīng)用5層體系的運維管理平臺，上海北島西路管廊項目采用了支撐層,、感知層,、數(shù)據(jù)層、中間服務(wù)層,、業(yè)務(wù)服務(wù)層,、接入層、用戶層的7層系統(tǒng)架構(gòu),。相關(guān)文獻中的綜合管廊運維管理平臺的系統(tǒng)架構(gòu)的統(tǒng)計分析如表1所示,。
表1綜合管廊運維管理平臺系統(tǒng)架構(gòu)統(tǒng)計分析
應(yīng)用項目 | 層級 | 各層詳細劃分 | ||||||
長沙管廊項目、沈陽南運河 | 4 | 應(yīng)用層 | 服務(wù)層 （技術(shù)層） | 數(shù)據(jù)層 | 物理支撐層 （物理層） | |||
續(xù)表1
應(yīng)用項目 | 層級 | 各層詳細劃分 | |||||||||||
安徽合肥 | 4 | 展現(xiàn)層 | 應(yīng)用層 | 數(shù)據(jù)層 | 技術(shù)支撐層 | ||||||||
北京世界園藝博覽會,、安徽阜陽,、南京 | 5 | 應(yīng)用層 | 服務(wù)（平臺） | 數(shù)據(jù)層 | 傳輸（網(wǎng)絡(luò)） | 感知 | |||||||
杭州 | 5 | 表現(xiàn)層 | 業(yè)務(wù)層 | 持久層 | 數(shù)據(jù)層 | 感知層 | |||||||
北京城建勘測設(shè)計研究院、連云港市徐圩新區(qū)示范應(yīng)用 | 6 | 展現(xiàn)層 | 應(yīng)用層 | 平臺層 | 數(shù)據(jù)層 | 傳輸層 | 感知層 | ||||||
上海北島西路 | 7 | 用戶層 | 接入層 | 業(yè)務(wù)服務(wù)層 | 中間服務(wù)層 | 數(shù)據(jù)層 | 感知層 | 支撐層 | |||||
廈門（調(diào)整了數(shù)據(jù)層位置） | 7 | SAAS | PAAS | IAAS | 數(shù)據(jù)層 | 傳輸層 | 邊緣層 | 感知層 | |||||
長沙（調(diào)整了接入層位置） | 7 | 終端平臺 | 展現(xiàn)層 | 應(yīng)用層 | 集成平臺 | 數(shù)據(jù)層 | 接入層 | 支撐層 | |||||
江蘇北斗地下管線研究院有限公司 | 5 | 用戶層 | 應(yīng)用層 | 傳輸層 | 服務(wù)接口層 | 數(shù)據(jù)資源層 | 技術(shù)支撐層 | ||||||
西南交通大學(xué) | 3 | 應(yīng)用層 | 數(shù)據(jù)鏈接和處理層 | 數(shù)據(jù)層 | |||||||||
2 一種五層智慧運維管理平臺體系架構(gòu)
圖1提出了一種綜合管廊智慧運維管理平臺層體系架構(gòu),，從下向上依次是物理層,、傳輸層、數(shù)據(jù)層,、服務(wù)層和應(yīng)用層,。平臺可以應(yīng)用于PC機的Web系統(tǒng)、工業(yè)大屏,、移動App,、巡檢機器人等。
圖1本文提出的綜合管廊運維管理平臺5層體系架構(gòu)
圖1本文提出的綜合管廊運維管理平臺5層體系架構(gòu)（續(xù)）
3 管廊運維管理平臺物理層
綜合管廊中已大量應(yīng)用傳感器,、RFID,、物聯(lián)網(wǎng)、無線定位,、紅外線熱成像,、攝像頭等技術(shù)和設(shè)備，形成了豐富的綜合管廊信息系統(tǒng),，例如,，管廊結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),、視頻系統(tǒng),、入侵監(jiān)測系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)、監(jiān)控通風(fēng)設(shè)備,、排水系統(tǒng)設(shè)備,、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、電子巡查管理系統(tǒng),、機器人巡檢等系統(tǒng),。但這些系統(tǒng)大多還是局部性的粗糙應(yīng)用，并沒有精細化的明確綜合管廊的運維需求,。表2從全局的角度,，結(jié)合綜合管廊運維特點，將物理層的感知智能分為綜合管廊環(huán)境,、本體結(jié)構(gòu),、入廊管線、附屬系統(tǒng)設(shè)備及運維系統(tǒng)五種類型,，明確了綜合管廊運維管理平臺中物理層的精細需求,，如監(jiān)測項目、方法,、工具,、內(nèi)容、測點布置和處置裝置等,。
表2綜合管廊運維管理平臺物理層感知智能的功能需求
系統(tǒng) | 監(jiān)測項目 | 方法及工具 | 監(jiān)測內(nèi)容,、測點布置、處置裝置 |
有毒氣體 | 甲烷傳感器等 | CO,、H2S（≤10mg/m3）,、CH（4一級報警≤1%，二級報警≤2%）等 | |
環(huán)境 | 溫度 | 溫度傳感器 | -5℃～40℃ |
監(jiān)測 | 濕度 | 濕度傳感器 | 滿足設(shè)計要求,，如設(shè)備,、材料防潮保護要求 |
氧氣濃度 | 氧氣傳感器 | 18%～22% | |
集水坑水位 | 超聲波物位/液位計、投入式液位計/水位計 | 低液位,、高液位,、超高報警液位 | |
管廊 | 裂縫觀測 | 裂縫計 | 根據(jù)普查情況，選取現(xiàn)有結(jié)構(gòu)裂縫進行觀測 |
本體 | 應(yīng)力監(jiān)測 | 應(yīng)力計 | 受力關(guān)鍵部位 |
結(jié)構(gòu) | 水平位移 | 激光位移計 | 結(jié)構(gòu)三維位移監(jiān)測,、差異沉降監(jiān)測 每10m設(shè)置1個監(jiān)測斷面,，每個斷面3～5個監(jiān)測點 |
監(jiān)測 | 相對收斂 | ||
豎向位移 | 靜力水準(zhǔn)儀 | ||
入廊 | 天然氣管道 | 聲波傳感器、壓力傳感器,、流量傳感器 | 聲波（泄漏位置檢測）,、壓力、流量數(shù)據(jù) |
管線 | 電力管道 | 電流傳感器,、電壓傳感器 | 電流,、電壓數(shù)據(jù),，功率因數(shù)、電源進線信號 |
監(jiān)測 | 熱力管道 | 紅外熱成像 | 保溫層破損,、浸水,、泄漏位置，管道內(nèi)部腐蝕,、結(jié)垢 |
續(xù)表2 | |||
系統(tǒng) | 監(jiān)測項目 | 方法及工具 | 監(jiān)測內(nèi)容、測點布置,、處置裝置 |
消防系統(tǒng)設(shè)備 | 煙感傳感器,、溫感傳感器 | 手提式滅火器、水噴霧系統(tǒng),、脈沖干粉自動滅火裝置 | |
通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備 | — | 通風(fēng)機電源狀態(tài),、運行狀態(tài)、故障信號 | |
附屬 | 給排水系統(tǒng)設(shè)備 | — | 水泵電源狀態(tài),、運行狀態(tài),、故障信號；水管壓力 |
設(shè)施 | 照明系統(tǒng)設(shè) | 照明智能控制系統(tǒng) | 開關(guān),、故障,、亮度 |
監(jiān)測 | 視頻系統(tǒng) | 攝像頭 | 入侵、火災(zāi) |
入侵監(jiān)測系統(tǒng) | 紅外傳感器,、電子圍欄,、微波雷達、人臉識別 | 入侵 | |
人員定位系統(tǒng) | 高精度無線定位,、RFID | 人員實時位置,，監(jiān)測區(qū)域人員數(shù)量、人員名單,、出入時間,，違規(guī) | |
電子巡更系統(tǒng) | RFID | — | |
機器人巡檢系統(tǒng) | 攝像頭、紅外成像儀 | 智能巡檢,，滲漏水等管廊病災(zāi),，入廊管線狀態(tài)，應(yīng)急馳援和現(xiàn)場實時監(jiān)控 | |
4 管廊運維管理平臺傳輸層
廊內(nèi)各類通信技術(shù)的使用是管廊安全穩(wěn)定運行的前提之一,，很大程度上決定了管廊運維過程中的實用性及有效性,。運維管理平臺的傳輸層包含管廊內(nèi)實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)到分控中心，分控中心到總控中心,，以及控制中心與控制設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸,。管廊內(nèi)可以通過分布式光纖、5G無線傳感網(wǎng)絡(luò),、WIFI等技術(shù)搭建,。此外,，由于存在遠程IO，同時網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)量多,，拓撲復(fù)雜,，故對現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)實時性有很高的要求，可以采用新一代基于工業(yè)實時以太網(wǎng)技術(shù)的自動化總線標(biāo)準(zhǔn)PROFINET,。
5 管廊運維管理平臺數(shù)據(jù)層
5.1運維數(shù)據(jù)來源
圖2從綜合管廊的各個生命期階段及不同結(jié)構(gòu)部分,，分析了綜合管廊運維數(shù)據(jù)的主要來源。
圖2綜合管廊運維數(shù)據(jù)來源分析
其中,，管廊BIM建筑模型,，主要包含規(guī)劃設(shè)計階段的幾何信息，如模型的空間位置關(guān)系和構(gòu)件尺寸等,。管廊BIM結(jié)構(gòu)模型,，主要包含建造施工階段的非幾何信息，如結(jié)構(gòu)材質(zhì),、設(shè)備型號等,。入廊管線BIM模型，包含鋪設(shè)路徑,、管線用途,、性質(zhì)、使用單位等,。內(nèi)部設(shè)備設(shè)施BIM模型，包含附屬設(shè)施幾何尺寸,、材質(zhì)、構(gòu)造,、名稱,、型號等。完成施工建造后,，應(yīng)依據(jù)實際建造情況對設(shè)計階段的BIM模型進行校驗,，以提交虛實一致、準(zhǔn)確的BIM竣工模型,。
3DGIS模型包含管線的起始點,、監(jiān)測設(shè)備,、安全進出口等的位置。入廊管線BIM模型,、內(nèi)部設(shè)備設(shè)施BIM模型,、和3DGIS模型,，通常在建造施工階段獲取，也可以在之后的運維階段新增,。
管廊內(nèi)基礎(chǔ)監(jiān)測信息主要包含環(huán)境類參數(shù),，如溫濕度、氧含量,、有毒氣體,、可燃氣體濃度等，和介質(zhì)類參數(shù),，如水流量,、用氣量、用電量,、水壓、氣壓,、電纜接頭溫度,、積水坑液位等。
運維數(shù)據(jù)主要包含運營,、維護,、安全、施工四大部分,，如設(shè)備和傳感器列表,、員工信息、產(chǎn)品數(shù)據(jù),、供應(yīng)商信息,、設(shè)備維護計劃和其他傳統(tǒng)維護管理數(shù)據(jù)等。
數(shù)據(jù)層主要包含BIM模型數(shù)據(jù)庫,、GIS數(shù)據(jù)庫,、周邊環(huán)境數(shù)據(jù)、實時監(jiān)控數(shù)據(jù),、運維數(shù)據(jù)庫等,。
5.2基于場景的高性能數(shù)據(jù)服務(wù)
綜合管廊運維會產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)類型豐富,，需要高性能的數(shù)據(jù)服務(wù),。GrossmannM等從數(shù)據(jù)項的更新頻率及查詢使用兩個角度，對數(shù)據(jù)及其應(yīng)用情景進行了研究,。結(jié)合綜合管廊的特征和GrossmannM的數(shù)據(jù)分類方法,，可以對綜合管廊運維數(shù)據(jù)進行如圖3所示的分類，根據(jù)其對存儲,、讀寫,、查詢等的不同需求,，從而相應(yīng)的設(shè)置特定的數(shù)據(jù)服務(wù)器提供不同情景的高性能數(shù)據(jù)服務(wù)。
圖3 基于更新頻率和查詢使用的情景分類高性能數(shù)據(jù)服務(wù)
（1）靜態(tài)BIM數(shù)據(jù),。主要包括從前期設(shè)計和施工BIM竣工模型繼承的綜合管廊準(zhǔn)確的建筑模型和結(jié)構(gòu)模型,、入廊管線模型,、廊內(nèi)的內(nèi)部設(shè)備模型,。
（2）靜態(tài)位置數(shù)據(jù)。管廊本體結(jié)構(gòu),、入廊管線,、附屬設(shè)施的位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)。例如,，內(nèi)部管線的起點,、接口、終點,、所屬單位及周圍環(huán)境,、路徑縮略圖等。
（3）靜態(tài)運維數(shù)據(jù),。即運維基礎(chǔ)數(shù)據(jù),，例如，傳感器和設(shè)備列表,，入廊管線的鋪設(shè)路徑,、管線用途、性質(zhì),、管理單位等,。
（4）動態(tài)位置數(shù)據(jù)。移動對象,，如巡檢人員,、機器人等的動態(tài)位置數(shù)據(jù)。
（5）動態(tài)運維數(shù)據(jù),。例如,，值班、巡檢,、作業(yè),、檢修、維護,、應(yīng)急響應(yīng)等數(shù)據(jù),。
（6）實時監(jiān)測數(shù)據(jù)（歷史和預(yù)測數(shù)據(jù)、時序數(shù)據(jù)）,。具有靜態(tài)位置的傳感器實時動態(tài)采集的管廊內(nèi)的環(huán)境,、設(shè)備,、管線等狀態(tài)數(shù)據(jù)都帶有時間標(biāo)記，對象ID與時間標(biāo)記共同標(biāo)識一筆歷史數(shù)據(jù),。歷史數(shù)據(jù)一旦創(chuàng)建就不能修改,。對于歷史和預(yù)測，可以通過使用壓縮算法或放棄某些數(shù)據(jù)的存儲歷史來減少數(shù)據(jù)量,。
6 管廊運維管理平臺服務(wù)層
綜合管廊運維管理平臺的服務(wù)層主要包含第三方的服務(wù),，如位置服務(wù)、BIM引擎,、3DGIS引擎,、工作流引擎等。
位置服務(wù)是綜合管廊運維中常用的基礎(chǔ)服務(wù),，可采取分段分艙的方式提供,，包含ID查詢、范圍查詢,、*近鄰居查詢等功能,，其層級規(guī)模具有高可伸縮性。綜合管廊分段分艙示意圖如圖4所示,。
圖4綜合管廊分段分艙示意
圖5綜合管廊分段分艙位置服務(wù)
圖4對應(yīng)的位置服務(wù)如圖5所示，位置服務(wù)由一組層級結(jié)構(gòu)的位置服務(wù)器協(xié)作提供,，每個位置服務(wù)器負責(zé)一片地理區(qū)域,。僅葉子服務(wù)器才負責(zé)存儲在其負責(zé)區(qū)域中的對象的位置坐標(biāo)。高層服務(wù)器服務(wù)區(qū)域由其下全部葉子服務(wù)器負責(zé)區(qū)域組成,，且僅存儲前向指針而不存儲對象坐標(biāo),。沿著前向指針可以逐級索引到葉子服務(wù)器，從而找到對象的實際位置坐標(biāo),。葉子服務(wù)器1負責(zé)中間分段管廊的中間艙室,，葉子服務(wù)器2負責(zé)中間分段管廊的右側(cè)艙室。位置服務(wù)器1負責(zé)中間分段管廊所有艙室,。葉子服務(wù)器3負責(zé)右側(cè)分段管廊的中間艙室,，位置服務(wù)器2負責(zé)右側(cè)分段管廊所有艙室。根服務(wù)器負責(zé)全部管廊區(qū)域,。
7 管廊運維管理平臺應(yīng)用層
應(yīng)用層的核心功能主要劃分為運營管理（Operations）,、維護管理（Maintenance）、安全管理（Security）和施工管理（Engineering）四大子系統(tǒng),。
運營管理子系統(tǒng)主要包含供應(yīng)商管理,、安裝公司管理、系統(tǒng)管理,、組織機構(gòu)管理,、人員管理,、資料管理、設(shè)備管線管理,、合同管理,、成本管理、設(shè)備設(shè)施運行狀態(tài)管理,、空間管理,、日常巡視檢查、進出管廊監(jiān)管理,、值班（日常值守）管理系統(tǒng),、指揮調(diào)度系統(tǒng)、績效考核管理系統(tǒng),、設(shè)施損壞賠償?shù)取?/p>
維護管理子系統(tǒng)主要包含設(shè)施設(shè)備保潔,、養(yǎng)護管理、維修管理,、檢測管理,、大中修管理、更新改造,、安全保護,、設(shè)備資產(chǎn)管理、備品備件管理,、技術(shù)檔案管理,、隱患管理、故障管理等,。
安全管理子系統(tǒng)主要包含火災(zāi)和水淹應(yīng)急預(yù)案,、停電應(yīng)急預(yù)案、暴力事件應(yīng)急預(yù)案,、傳染病應(yīng)變計劃,、煙霾（嚴重空氣污染）應(yīng)急計劃、事故報告模式等,。
工程管理子系統(tǒng)主要包含保護區(qū)控制區(qū)管理,、施工監(jiān)管、管線入廊管理,、新管廊接管管理等,。
8 原型系統(tǒng)
本文基于BIM+3DGIS技術(shù)，采用AutodeskRevit設(shè)計了綜合管廊BIM模型,，并導(dǎo)出為UDBX數(shù)據(jù)源格式,，通過SupermapiDesktop軟件生成工作空間與三維場景。將管廊模型、第三方公開的地理地圖信息,、該地理位置的數(shù)字高程地形地勢信息,、其他輔助構(gòu)件等數(shù)據(jù)有機融合，形成一體化的三維場景,，方便了用戶對使用現(xiàn)場環(huán)境有直觀,、便捷、高效的理解,。原型系統(tǒng)實現(xiàn)了BIM可視化漫游,、環(huán)境監(jiān)測、入廊管線監(jiān)測,、附屬設(shè)施監(jiān)測,、運維管理等功能（圖6）。
圖6基于BIM和3DGIS的綜合管廊智慧運維管理平臺原型系統(tǒng)
9 AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺
9.1平臺概述
AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺集電力監(jiān)控,、能源管理,、電氣安全、照明控制,、環(huán)境監(jiān)測于一體,，為建立可靠、安全,、高效的綜合管廊管理體系提供數(shù)據(jù)支持,，從數(shù)據(jù)采集、通信網(wǎng)絡(luò),、系統(tǒng)架構(gòu),、聯(lián)動控制和綜合數(shù)據(jù)服務(wù)等方面的設(shè)計，解決了綜合管廊在管理過程中存在內(nèi)部干擾性強,、使用單位多及協(xié)調(diào)復(fù)雜的根本問題，大大提高了系統(tǒng)運行的可靠性和可管理性,，提升了管廊基礎(chǔ)設(shè)施,、環(huán)境和設(shè)備的使用和恢復(fù)效率。
9.2平臺組成
安科瑞城市地下綜合管廊能效管理系統(tǒng)是一個深度集成的自動化平臺,，它集成了10KV/O.4KV變電站電力監(jiān)控系統(tǒng),、變電所環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、智能馬達監(jiān)控系統(tǒng),、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng),、消防設(shè)備電源系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng),、智能照明系統(tǒng),、消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)。用戶可通過瀏覽器,、手機APP獲取數(shù)據(jù),，通過一個平臺即可全局,、整體的對管廊用電和用電安全進行進行集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理,、統(tǒng)一調(diào)度,，同時滿足管廊用電可靠、安全,、穩(wěn)定,、高效、有序的要求,。
9.3平臺拓撲
9.4平臺子系統(tǒng)
9.4.1電力監(jiān)控
電力監(jiān)控主要針對10/0.4kV地面或地下變電所,，對變電所高壓回路配置微機保護裝置及多功能儀表進行保護和監(jiān)控，對0.4kV出線配置多功能計量儀表,，用于測控出線回路電氣參數(shù)和用能情況,，可實時監(jiān)控高低壓供配電系統(tǒng)開關(guān)柜、變壓器微機保護測控裝置,、發(fā)電機控制柜,、ATS/STS、UPS,，包括遙控,、遙信、遙測,、遙調(diào),、事故報警及記錄等。
9.4.2環(huán)境監(jiān)測
環(huán)境監(jiān)測包括溫濕度,、煙感溫感,、積水浸水、可燃氣體濃度,、門禁,、視頻、空調(diào),、消防數(shù)據(jù)的采集,、展示和預(yù)警，同時也可接入管廊艙室內(nèi)的水泵和通風(fēng)排煙風(fēng)機等設(shè)備集成的第三方系統(tǒng)完成管廊環(huán)境綜合監(jiān)控,。
9.4.3電氣安全
AcrelEMS-UT能效管理系統(tǒng)針對配電系統(tǒng)的電氣安全隱患配置相應(yīng)的電氣火災(zāi)傳感器,、溫度傳感器，消防設(shè)備電源傳感器,、防火門狀態(tài)傳感器,，接入消防疏散照明以及指示燈具的狀態(tài)實時顯示，并且對UPS的蓄電池溫度、內(nèi)阻進行實時監(jiān)視,，發(fā)生異常時通過聲光,、短信、APP及時預(yù)警,。
9.5相關(guān)平臺部署硬件選型清單
9.5.1電力監(jiān)控及配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)
應(yīng)用場合（10KV） | 產(chǎn)品 | 型號 | 功能 | |
| 10KV進/饋線 |
| AM6-L | 相間電流速斷保護,，相間時電流速斷保護（可帶低壓閉鎖），相間過電流保護（可帶低壓閉鎖）,，兩段式零序過流保護,，反時限相間過流保護（可帶低壓閉鎖）,，零序反時限過流保護，過負荷保護,，控制回路異常告警,。 |
10/0.4KV變壓器 | AML-S | 分合閘位置,、手車工作/試驗位置、接地刀閘位置,、硬接點信號(保護跳閘、裝置告警,、控制回路斷線,、裝置異常、未儲能,、事故總等),、報文(過流、過負荷、超溫報警,、過溫報警,、裝置告警、PT斷線,、CT斷線,、對時異常等)、遙控開關(guān),、故障波形分析(故障錄波,、故障波形、故障記錄,、跳閘,、故障電流電壓)等。 | ||
智能操控裝置 |
| ASD500 | 一次回路動態(tài)模擬圖,、彈簧儲能指示,、高壓帶電顯示及閉鎖、驗電,、核相,、自動溫濕度控制及顯示（標(biāo)配一路強制加熱）、遠方/就地旋鈕,、分合閘旋鈕,、儲能旋鈕、人體感應(yīng),、柜內(nèi)照明控制,、RS485接口、高壓柜內(nèi)電氣接點無線測溫,。 | |
10KV計量 |
| PZ72L- E4/UT | 該儀表采用交流采樣技術(shù),，能分別測量電網(wǎng)中的電流、電壓,、功率,、功率因數(shù)和電能等參數(shù)，可通過面板薄膜開關(guān)設(shè)置倍率,。帶RS-485通訊接口,，采用Modbus協(xié)議;也可將電量信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的直流模擬信號輸出;或帶開關(guān)量輸入/輸出，繼電器報警輸出等功能,。具有許昌開普研究院有限公司,、國家繼電保護及自動化設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢測合格的型式檢驗報告證書和電磁兼容檢驗證書,，產(chǎn)品防護等級均達到IP65,，符合管廊綜合監(jiān)控系統(tǒng)中對相關(guān)產(chǎn)品功能,、防護等級及電磁兼容的要求。 | |
應(yīng)用場合（0.4KV） | 產(chǎn)品 | 型號 | 功能 | |
| 0.4KV進/出線 |
| PZ72L- E4/UT | 該儀表采用交流采樣技術(shù),，能分別測量電網(wǎng)中的電流,、電壓、功率,、功率因數(shù)和電能等參數(shù),，可通過面板薄膜開關(guān)設(shè)置倍率。帶RS-485通訊接口,，采用Modbus協(xié)議;也可將電量信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的直流模擬信號輸出;或帶開關(guān)量輸入/輸出,，繼電器報警輸出等功能。具有許昌開普研究院有限公司,、國家繼電保護及自動化設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢測合格的型式檢驗報告證書和電磁兼容檢驗證書,，產(chǎn)品防護等級均達到IP65，符合管廊綜合監(jiān)控系統(tǒng)中對相關(guān)產(chǎn)品功能,、防護等級及電磁兼容的要求,。 |
無功補償 |
| ARC | 測量I、U,、Hz,、cosΦ，具備過電壓保護,、欠流鎖定,、電網(wǎng)諧波過大保護功能,可控制電容器的投切,，RS485/Modbus協(xié)議 | |
| ANSVC | ANSVC低壓無功功率補償裝置并聯(lián)在整個供電系統(tǒng)中,，能根據(jù)電網(wǎng)中負載功率因數(shù)的變化通過控制器控制電力電容器投切進行補償,無功功率補償裝置采用散件組成方案，主要以電容電抗,、投切開關(guān),、控制器等組成。 | ||
| ANSVG | 補償方式:線性補償,，全響應(yīng)時間<5ms，瞬時響應(yīng)時間≤100us;補償效果:≥0.99,，可補償容性無功和感性無功,，濾除5、7,、9、11,、13次以內(nèi)的諧波;自身損耗:≤2%,，效率:>98%;監(jiān)控以及顯示具備遠程通訊接口，可以通過PC機實時監(jiān)控;具有人性化的人機交互界面,，可通過該界面看到系統(tǒng)和本體的實時電能質(zhì)量信息,，操作簡單,，可以遠控,，也可以本控;標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計，縮短交付周期,，同時提高了使用的可靠性和可維護性,。 | ||
溫濕度控制器 |
| WHD72- 11/UT | 智能型溫濕度控制器以數(shù)碼管方式顯示溫濕度值，有加熱器,、傳感器故障指示,、變送功能、帶有RS485通訊接口可供遠程監(jiān)控,，用戶可通過按鍵編程自行設(shè)定系統(tǒng)參數(shù),。該儀表集測量、顯示,、控制及通訊于一體,，精度高、測量范圍寬,，是一種適合于各個行業(yè)和領(lǐng)域的溫濕度測量控制儀表,。具有許昌開普研究院有限公司、國家繼電保護及自動化設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢測合格的型式檢驗報告證書和電磁兼容檢驗證書,，產(chǎn)品防護等級均達到IP65,，符合管廊綜合監(jiān)控系統(tǒng)中對相關(guān)產(chǎn)品功能、防護等級及電磁兼容的要求,。 | |
智能網(wǎng)關(guān) |
| Anet系列 | 8個RS485串口2kV隔離,，2個以太網(wǎng)接口，支持ModbusRTU,、IEC-60870-5-101/103/104,、CJ/T188、DL/T645等通訊協(xié)議設(shè)備的接入,，支持ModbusRTU,、ModbusTCP、IEC-60870-5-104等上傳協(xié)議,、支持多中心不同數(shù)據(jù)服務(wù)要求,，支持斷點續(xù)傳,，裝置電源:220VAC/DC。 | |
應(yīng)用場合（配電室） | 產(chǎn)品 | 型號 | 功能 | |
環(huán)境監(jiān)測 | 溫濕度 |
| / | 用于配電房溫度和濕度,。工作電源：AC/DC85～265V工作溫度：-40.0℃～99.9℃工作濕度：0%RH～99%RH |
煙霧 |
| / | 光電式煙霧傳感;電源正極（DC12V）：+12V,，繼電器輸出：常開觸點 | |
水侵 |
| / | 接觸式水浸傳感器，監(jiān)測變電所,、電纜溝,、控制室等場所積水情況,，工作電源：DC10-30V工作溫度：-20℃~+60℃工作濕度：0%RH~80%RH響應(yīng)時間：1s繼電器輸出：常開觸點 | |
局方檢測 |
| / | 監(jiān)測變壓器,、開關(guān),、開關(guān)柜的局部放電 | |
門禁 |
| / | 常開型；感應(yīng)距離：30-50mm材質(zhì)：鋅合金,，銀灰色電度干接點輸出 | |
攝像機 |
| / | 視頻監(jiān)控 | |
開關(guān)量模塊 |
| ARTU-KJ8 | 8路開關(guān)量輸入,8路繼電器輸出 | |
智能網(wǎng)關(guān) |
| ANet-2E4SM | 4路RS485串口,，光耦隔離，2路以太網(wǎng)接口,，支持ModbusRtu,、ModbusTCP、DL/T645-1997,、DL/T645-2007,、CJT188-2004、OPCUA,、ModbusTCP（主,、從）、104（主,、從）,、建筑能耗、SNMP,、MQTT,；（主模塊）輸入電源：DC12V～36V。支持4G擴展模塊,，485擴展模塊,可擴展16路,。 | |
9.5.2電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)
應(yīng)用場合 | 產(chǎn)品 | 型號 | 功能 | |
各變電所 | 0.4KV出線 |
| ARCM200 系列 | 用于檢測TN-C-S、TN-S及局部TT系統(tǒng)中的剩余電流,、溫度等電氣參數(shù),，從而預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生。 |
各艙室 | 末端配電箱 |
| ARCM300 系列 | 用于檢測TN-C-S,、TN-S及局部TT系統(tǒng)中的剩余電流,、溫度等電氣參數(shù)，從而預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生,。 |
區(qū)域 變電所 | 區(qū)域分機 |
| Acrel-6000/B3 | 接收電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器信號,，實現(xiàn)對被保護電氣線路的報警,、監(jiān)視、控制與管理,，采用485通訊 |
主變點所 監(jiān)控中心 | 控制主機 |
| Acrel-6000/B | 接收電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器信號和各區(qū)域分機數(shù)據(jù),，實現(xiàn)對被保護電氣線路的報警、監(jiān)視,、控制與管理，可采用485通訊,。 |
配套附件 | ||||
0.4kV電流 互感器 |
| AKH-0.66 | 測量型互感器,，采集交流電流信號。 | |
9.5.3消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)
應(yīng)用場合 | 產(chǎn)品 | 型號 | 功能 | |
消防設(shè)備電源電壓監(jiān)控 |
| AFPM3-2AVM | 監(jiān)測兩路三相交流電壓,，二總線通訊,。 | |
區(qū)域 變電所 | 區(qū)域分機 |
| AFPM100/B3 | 接收消防設(shè)備電源監(jiān)控探測器信號，實現(xiàn)對被保護電氣線路的報警,、監(jiān)視,、控制與管理，可采用二總線通訊,。 |
主變點所 監(jiān)控中心 | 控制主機 |
| AFPM100/B1 | 接收消防設(shè)備電源監(jiān)控探測器信號和各區(qū)域分機數(shù)據(jù),，實現(xiàn)對被保護電氣線路的報警、監(jiān)視,、控制與管理,，可采用二總線通訊。 |
應(yīng)用場合 | 產(chǎn)品 | 型號 | 功能 | |
普通艙室 配電室 | 常開防火門 |
| AFRD-CK(YT)-65 AFRD-CK(YT)-85 AFRD-CK(YT)-120 | 監(jiān)測常開防火門的開閉狀態(tài),。 |
常閉防火門 |
| 單扇：AFRD-CB1(YT) 雙扇：AFRD-CB2(YT) | 監(jiān)測常閉防火門的開閉狀態(tài),。 | |
防爆艙室 | 常開/常閉 防火門 |
| AFRD-MC | 監(jiān)測常開、常閉防火門的開閉狀態(tài),。 |
監(jiān)測模塊 |
| AFRD-CK/CB | 接收AFRD-MC的狀態(tài)信息同步傳輸至防火門監(jiān)控主機,。 | |
區(qū)域 變電所 | 區(qū)域分機 |
| AFRD100/B3 | 接收防火門監(jiān)控模塊和防火門一體式探測器的信號，實現(xiàn)對防火門開閉狀態(tài)的報警,、監(jiān)視,、控制與管理，采用二總線通訊,。 |
主變點所 監(jiān)控中心 | 控制主機 |
| AFRD100/B | 接收防火門監(jiān)控模塊和防火門一體式探測器的信號以及各區(qū)域分機的實時數(shù)據(jù),，實現(xiàn)對防火門開閉狀態(tài)的報警、監(jiān)視,、控制與管理,，采用二總線通訊。 |
9.5.5消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)
應(yīng)用場合 | 產(chǎn)品 | 型號 | 功能 | |
各變電所和非防爆艙室 | 集中電源集中控制型消防應(yīng)急標(biāo)志燈具（高防護） |
| A-BLJC-1LROEII1W-A431H(單面安全出口) | 防護等級：IP67 設(shè)備尺寸：145*400*15 安裝方式：壁掛 |
| A-BLJC-1LROEII1W-A431H(單面疏散出口) | 防護等級：IP67 設(shè)備尺寸：145*400*15 安裝方式：壁掛 | ||
集中電源集中控制型消防應(yīng)急照明燈具（高防護） |
| A-ZFJC-E*W-A604T8單管式應(yīng)急照明燈具 | 防護等級：IP67 設(shè)備尺寸：Φ26*L400,、Φ26*L600,、Φ26*L1200 安裝方式：吸頂,、吊掛 設(shè)備功率：3、6,、9,、12、15W | |
| A-ZFJC-E*W-A603HC高防護應(yīng)急照明燈具 | 防護等級：IP67 設(shè)備尺寸：Φ175*H60 安裝方式：吸頂,、壁掛 設(shè)備功率：3,、6、9,、12,、15W | ||
| A-ZFJC-E*W-A603HE高防護應(yīng)急照明燈具 | 防護等級：IP67 設(shè)備尺寸：198*98*55 安裝方式：吸頂、壁掛 設(shè)備功率：3,、6,、9、12,、15W | ||
消防應(yīng)急燈具專用電源 |
| A-D-0.3KVA-A200L A-D-0.5KVA-A200L A-D-0.75KVA-A200L A-D-0.1KVA-A200L | 防護等級：IP65 設(shè)備尺寸：500*400*200,、600*480*230 安裝方式：壁掛 設(shè)備功率：0.3、0.5,、0.75,、1KVA 回路數(shù)量：8路 | |
防爆艙室 | 集中電源集中控制型消防應(yīng)急防爆標(biāo)志燈具 |
| A-BLJC-1LROEI1W-A431EX（防爆單面出口) | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設(shè)備尺寸：165*375*65 安裝方式：壁掛 |
| A-BLJC-1LROEI1W-A431EX（防爆單面左向) | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設(shè)備尺寸：165*375*65 安裝方式：壁掛 | ||
集中電源集中控制型消防應(yīng)急防爆照明燈具 |
| A-ZFJC-E*W-A630EX | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設(shè)備尺寸：256*243*78 安裝方式：壁掛 設(shè)備功率：3、6,、10W | |
| A-ZFJC-E*W-A632EX | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設(shè)備尺寸：Φ135mm*H168mm 安裝方式：吊管安裝 設(shè)備功率：3,、6、9,、12,、15W | ||
消防應(yīng)急燈具專用電源(防爆) |
| A-D-0.3KVA-A200EX A-D-0.5KVA-A200EX A-D-1KVA-A200EX | 防護等級：IP43 設(shè)備尺寸：904*702*220、1354*702*220 安裝方式：壁掛 設(shè)備功率：0.3,、0.5,、1KVA 回路數(shù)量：8路 | |
區(qū)域 變電所 | 區(qū)域分機 |
| A-C-A100/B3 | 區(qū)域分機通過總線網(wǎng)絡(luò)實時監(jiān)控各個終端，在險情發(fā)生時,，自動將信息指令發(fā)布到每個終端,，終端收到指令之后自動開始工作，如頻閃,、變向,、開、滅燈等工作,，實時指示安全的疏散路線,。 |
中繼器 |
| CAN轉(zhuǎn)光纖中繼 | 通過CAN轉(zhuǎn)光纖中繼實現(xiàn)把CAN總線傳輸轉(zhuǎn)換至光纖傳輸延長通訊距離增加方案多樣性。 | |
主變電所 監(jiān)控中心 | 監(jiān)控主機 |
| A-C-A100 | 監(jiān)控主機通過總線網(wǎng)絡(luò)實時監(jiān)控各個終端，在險情發(fā)生時,，自動將信息指令發(fā)布到每個終端,，終端收到指令之后自動開始工作，如頻閃,、變向,、開、滅燈等工作,，實時指示安全的疏散路線,。 |
10 結(jié)語
我國綜合管廊已逐步從快速建設(shè)期進入了正式運維管理期，豐富的智慧運維管理技術(shù)和手段被采納實施,，但如何綜合應(yīng)用各種智慧運維技術(shù),、盡快提出統(tǒng)一的運維管理平臺體系架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)成為智慧運維管理的關(guān)鍵問題之一。本文分析了綜合管廊運維管理平臺的體系架構(gòu)的研究現(xiàn)狀,，提出了一種5層體系架構(gòu)，并對每一層進行了深入的分析和探討,。在物理層分析了綜合管廊主要的監(jiān)測對象和方法,。在數(shù)據(jù)層分析了運維數(shù)據(jù)來源的不同生命期和所處位置，并提出了一種基于情景的綜合管廊運維數(shù)據(jù)高性能服務(wù)方法,。在服務(wù)層提出了一種分段分艙的位置服務(wù)方法,。在應(yīng)用層把核心運維工作分成了運營、維護,、安全和施工四大子系統(tǒng),。*后，本文實現(xiàn)了一個基于Web的綜合管廊運維管理原型系統(tǒng),，對提出的5層平臺體系架構(gòu)進行了驗證,。