解决方案

    利用云计算、大数据、物联网、地理信息系统等技术,建立健全智慧管廊应用体系,建设以管廊监控预警、智能运维、应急指挥、辅助决策、节能降耗为主要功能的智慧管廊平台,进而弥补城市综合管廊管理中信息盲区与管理盲点,实现全区域的信息共享、工作互动、无缝对接,促进城市综合管廊管理工作由被动向主动、静态向动态、粗放向精细、无序向规范转变。

1、系统架构

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1 平台整体架构图

平台整体架构如图1所示,采用SOA架构顶层设计,按照1+2+N模式,即一个数据中心+两个系统平台(GIS/协同管理)+多个可扩展的系统应用(设备设施状态监测、运维、应急抢险、协同办公、行政管理等)。同时平台还支持便携式终端(笔记本电脑、手机等)采用远程登录方式查询浏览平台发布的信息与公告。 第一层:感知层,包括对管廊安全和管线安全进行监测监控的各个子系统。

第二层:传输层,是整个平台的网络基础设施,采用有线光纤网络。

第三层:数据层,负责综合管廊空间数据、实时监测数据和业务属性数据的存储。

第四层:平台层,是基础服务支撑平台,为整个平台应用提供GIS和协同管理的封装服务和组件。

第五层:应用层,是整个平台的应用功能模块。

当然,智慧综合管廊云平台也同样离不开组织结构、规章制度、法律法规、管理办法等内容,更离不开安全保障体系与标准规范体系。

2、综合管廊综合集成与管控系统

综合集成与管控系统在3DGIS的支持下,负责将环境与设备监控系统、安全防范系统、通信系统、火灾自动报警系统等各个子系统进行综合集成,并可进行联动控制。主要包括基本功能、实时数据集成、综合信息集成(信息查询、对象定位、拓扑关系查询)、联动报警、远程控制、运维、应急抢险和安全评价。

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3运维管理系统

根据《城市综合管廊工程技术规范》GB50838-2015《密闭空间作业职业危害防护规范》 GBZ/T205 《安全防范工程技术规范》GB50348《入侵报警系统工程设计规范》GB50394、《视频安防监控系统工程设计规范》 GB50395《出入口控制系统工程设计规范》 GB50396规划、设计、施工及验收的国家标准,结合 《信息技术服务ITSS运维标准》 GB/T 28827-2012,建设IT运营维护管理平台,采用标准的IT运维管理流程,提供准确、详尽、专业的报告制度,通过客观分析运维过中出现的各种障碍及问题,从而对管廊进行标准化运维管理。

运维管理系统应包括以下功能模块:故障树分析、知识库管理、专家坐席、工单管理、运维人员管理、巡检管理、作业计划管理。

4应急抢险系统

综合管理平台建立完善的应急抢险指挥体系,对应急队伍、应急物资、应急预案进行有效管理,并能够进行安全隐患排查、应急演练、应急会商、综合研判和应急指挥,提高对应急事件的响应和处理能力。

应急抢险体系主要由隐患排查子系统、应急指挥业务子系统、应急指挥响应子系统、应急指挥总结子系统四部分组成。

4.1 隐患排查子系统

安全检查管理:实现安全检查计划制定、检查通知、检查总结的功能,并且可以自动生产检查总结报表。

隐患管理:实现隐患上报、整改与复查的闭环管理,在流程中对“整改措施、责任、资金、时限和预案”五到位进行严格控制管理。

移动隐患排查:通过移动终端及时进行隐患的记录、整改、复查等操作,移动端与PC端信息实现数据同步,用户可查看实时的隐患信息及统计数据。

业务单据输出:系统可以自动生成规范的安全检查和隐患流程业务单据、通知单单据和清单(如检查表、隐患通知单、隐患台账等),并具有表单统一导出的功能。

业务逐级审批:系统提供隐患排查治理流程的逐级审批功能,企业领导可以全程监管隐患排查治理的过程。

短信提醒及预警:在隐患排查治理流程中的关键时间节点,系统将通过内嵌的短信平台自动发送消息提醒及预警,如检查通知、隐患将过期提醒等。

图形化流程指南:在所有的管理流程中提供可视化的流程指南,详细标明隐患所处的环节,以及各环节的处理负责人和处理部门。

隐患动态数据库:系统将会把所有的安全检查和隐患数据整合,形成相应的数据库,对企业应用范围内所有隐患排查数据信息进行统一管理。

4.2 应急指挥业务子系统

应急指挥业务主要面向紧急事件发生前的准备工作,即完善事前计划、准备充分,结合危险源、重点区域及其相关设施的特点,从管理薄弱环节入手,将各级各部门资源进行整合,形成针对突发事件处置的预案、档案、保障,并能够进行各类专项应急指挥演练。应急指挥业务子系统由应急指挥预案管理、应急指挥档案管理、应急指挥资源保障、应急指挥日常演练四个主要功能模块组成。

4.3 应急指挥响应子系统

应急指挥响应子系统主要实现紧急事件上报终端、信息网络渠道、响应接警管理等功能。

4.4 应急指挥总结子系统

应急指挥总结子系统实现各级指挥单位、实施单位、协作单位的总结、汇总,以及对整体工作的总结,即完成对整体和细分工作的情况描述。

5、行政效能系统

对入廊企业信息、综合管廊建设及维修档案、运维人员档案、运维车辆等进行综合管理,并提供查询、统计和分析服务,提高综合管廊运营单位的工作效率和管理水平。

行政效能体系主要包括:入廊企业管理模块、档案管理模块、备件管理模块、培训管理模块。

6、监测监控系统

6.1 管廊安全

管廊安全主要针对综合管廊自身结构、环境、附属设施、安防、通信、巡更系统。

6.1.1 结构监测系统

监测系统是提供获取管廊结构信息的工具,使决策者可以针对特定目标做出正确的决策,保证综合管廊长期稳定运行。

结构监测是管廊安全运营管理的基本监测项,建设完成的管廊内部,在每个舱室,设备集中安装地,设备吊装口等附近,都应该安装必要的结构监测设备,通过综合管理平台实现对管廊整体结构的安全监测,如果出现结构安全危险,则通过综合管理平台实现报警和应急处置。

6.1.2 环境监测系统

在综合管廊的安全重点监管部位安装前端传感器,将可能对综合管廊安全造成危险的气体参数,环境参数进行在线实时监控。终端传感器配备多参数的智能传感探头。根据不同管廊运用环境,不同的监测位置,安装不同传感探头。本多参数传感器主要对硫化氢、氧气、甲烷、温湿度和烟雾等参数进行采集。多参数传感器通过RS485传输线缆上传至PLC控制器。水位传感器主要用于监测电缆沟道水池的水位,为运检人员提供管廊积水情况可靠的基础数据。采用新型优化设计,具有结构新颖、安装使用方便、功耗低、适应性强、性能稳定可靠等特点。 

6.1.3 附属设施监控系统

在每个舱室中,根据设计规范都存在6条供电回路,即消防供电,通风供电,照明供电,排水供电,监控供电回路1(含PLC,交换机等核心设备),监控供电回路2(含舱室内的采集设备和传感器等),每个回路采用1个综合智能电力监测仪表进行检测,实现对电流,电压,过流,过压,接地等参数进行监测,仪表通过MODBUS总线进入PLC,实现对供电参数的监测和采集。

6.1.4 安防系统

   (1)视频监控系统

   (2)入侵报警系统 

6.1.5通信系统

管廊采用封闭设计,为利于管廊的人工巡检以及异常情况及时处理,需实现语音通讯,在管廊内部需建设支持有线和无线的通讯专用网络。本公司在矿井,隧道等工况环境下的语音通讯应用设计具有十年以上的经验,可提供具有自主知识产权的成套解决方案,包括语音网关,防爆电话以及无线手机等设备,组成管廊专用的有线以及无线语音通讯系统。

6.1.6巡更系统

电子巡查子系统主要用于对管廊内部设施进行无纸化巡查,保证管廊运维工作的开展,电子巡查设备主要安装在主要输入口,重要通道,设备集中安装地,管廊内部等区域。本子系统采用离线式电子巡查管理方式,有信息装置,采集装置,信息转换装置,管理终端等组成,主机采用标准接口和通信协议,上传信息至安全防范综合管理系统统一监控与管理。巡查人员按预先编制的巡查路线,按规定时间到达指定的巡查点,通过手持数据采集器读取在巡查点处设置的信息钮中的数据,并在巡查完毕后,将数据采集器内的巡查记录上传到消防安保监控中心内的安全防范综合管理工作站,实现对巡查人员的巡查路线,时间等进行监督、记录。

6.1.7火灾报警控制系统

火灾报警系统,由火灾探测器、区域报警器和集中报警器组成;也可以根据工程的要求同各种灭火设施和通讯装置联动,以形成中心控制系统。即由自动报警、自动灭火、安全疏散诱导、系统过程显示、消防档案管理等组成一个完整的消防控制系统。 火灾探测器是探测火灾的仪器,由于在火灾发生的阶段,将伴随产生烟雾、高温和火光。这些烟、热和光可以通过探测器转变为电信号报警或使自动灭火系统启动,及时扑灭火灾。 区域报警器能将所在楼层之探测器发出的信号转换为声光报警,并在屏幕上显示出火灾的房间号;同时还能监视若干楼层的集中报警器(如果监视整个大楼的则设于消防控制中心)输出信号或控制自动灭火系统。 集中报警是将接收到的信号以声光方式显示出来,其屏幕上也具体显示出着火的楼层和房间号,机上停走的时钟记录下首次报警时间性,利用本机专用电话,还可迅速发出指示和向消防队报警。此外,也可以控制有关的灭火系统或将火灾信号传输给消防控制室。

燃气设施监控子系统是由燃气监测单元、综合管理平台和排风设备组成。

燃气监测单元是只对管廊内部可燃气体浓度的监测设备,是前端传感设备;综合管理平台包括上位机管理软件和可编程逻辑控制器PLC组成,上位机管理软件实现系统的逻辑控制,PLC主要用于系统数据传输和逻辑控制输出;排风设备用于在浓度超限时对管廊中的可燃气体进行抽排。

6.2 管线安全

前端管线安全监测由管线单位自行负责,综合管廊设备机房分区提供接入接口,具体协议在接入时对接修改。