城市综合管廊监控系统的设计

王晓辉

近年来，随着社会的迅速发展，对城市的建设在社会发展中起着至关重要的作用，而城市综合管廊监控系统设计的好坏在一定程度上促进着城市的发展，文章将对综合管廊监控系统进行简单的概述，并提出了综合管廊监控系统的具体设计方案，进而促进城市进程的向前发展

1、综述

城市地下管线综合管廊又可被称作共同沟。综合管廊一般是在城市地下建造，将电信、网络、电力、供水、热力、煤气、等市政公用管线，根据规划要求集中敷设在同一个构建物内，实施统一设计、施工、管理的市政公用隧道空间，并且还具备排水、照明、通信和监控等功能。主要的作用就是为了避免城市道路被反复开挖，减少城市污染，为城市运转提供应有的能源，从而保证城市运转的高效。综合管廊的常见监控对象包括：综合管廊内有害气体浓度，环境温、湿度，通风、消防、门禁、入侵检测、视频监控、巡更等。

2、综合管廊监控系统的构成

本工程综合监控系统的系统由监控中心、现场监控室、现场检测及控制三部分组成。监控中心是整个监控系统的核心，它联系、协调、控制和管理各子系统的工作。现场监控室设置LCD大屏幕，用于监控综合管廊内的实时情况。现场检测及控制部分主要由接入层交换机、门禁、现场区域PLC控制器等组成。PLC控制器负责采集管廊内的检测信号，并对根据信号对管廊内设备进行控制。综合管廊监控系统主要由综合监控软件平台、传输主干网、各子系统等组成。

2.1 综合监控软件平台

综合监控平台通过集成多媒体交互平台，构建信息实时交互系统实现移动客户端、桌面客户端、编码设备与移动设备之间的视频信息的实时交互和实时分享，实现跨地域、跨终端的信息共享和业务协作。以及与其他集成通讯、联动等功能。

2.2 传输主干网

综合管廊现场PLC控制器、视频摄像头、门禁监控系统、巡更管理系统、环境与设备监控子系统等均需与监控中心建立快速、可靠的数据通道，即传输主干网。根据综合管廊的走向及特点，本工程将传输主干网分为2个千兆光纤环网。其中监控中心设2台S9700核心层交换机，一用一备.现场设120台S2700接入层交换机，搭建一个安全、快速、可靠的数据、通讯通道。

3、环境与设备监控子系统

综合管廊按200米一个防火分区设计，本工程共有20个防火分区，防火分区两端设置防火墙，防火墙上设甲级防火门。每段防火分区均设置一个投料口，投料口兼顾人员出入功能；两个相邻的防火分区共用一台PLC控制站。此方案大大较少PLC控制点的数量，降低投资成本，同时也具备控制节点少，维护方便等优点。在综合管廊内的每个防火分区内出入口和通风口处安装气体（O2、CH4、H2S）、温度、湿度、烟雾、水位、水浸等监测传感器

4、视频监控子系统

视频监控系统可以实现综合管廊全域内的监控，便于中控室值班人员及时发现现场问题，排除故障以及对警情的及时处理，保证管沟内正常运行。监控系统通过系统前端监控点摄像机采集图像信息，系统主机处理后在监视器上反映监控场景；综合管廊每200m为一段防火分区，共有20个防火分区，每段防火分区设置1台工业交换机，在每段防火分区内设置4台摄像机（区段出入口），分别检测投料口及两边的防火门，监测任何进入防火分区内的人员情况。所有的视频监控画面都可以通过服务器控制、显示，实现全范围监控并且可在监视器上切换显示各防火分区的监视画面。

5、安防子系统

投料口及机械通风口设置防入侵系统，防入侵报警系统利用传感器技术和电子信息技术探测并指示非法进入或试图非法进入设防区域的行为、处理报警信息、发出报警信息的电子系统或网络。在投料口及机械通风口安装红外对射探测器，一旦有非法入侵，数据经过系统自动识别、判断后传送给报警控制装置，指挥调度中心模拟显示屏上会显示出入侵的区段，及时记录入侵的时间、地点，同时通过报警设备发出报警信号。同时把报警信号传送到调度中心，自动在调度中心的大屏幕上弹出入侵区域的视频信号。这样完全实现了报警视频联动功能。因为红外防入侵系统对监测区域内的照明没有任何特殊要求，甚至在完全黑暗的环境下基站也能正常工作。

6、火灾报警子系统

综合管廊火灾自动报警系统保护对象为一级，采用控制中心报警系统，火灾自动报警系统供电电源末端双切。火灾报警控制器沿管廊等间距布置，通过光纤进行环网连接，确保网络安全可靠。本工程综合管廊火灾自动报警系统在综合管廊现场设10套，监控中心设1套，共计11套火灾报警控制器。其中，监控中心的火警控制器作为集中火警控制器，管廊现场的控制器作为区域控制器。主要监控设备有：防火门，消防泵，喷淋泵，排烟风机，防火阀。主要功能包括火灾报警、系统状态检测、排烟消防联动、防水消防联动等。

7、IP电话、WIFI模块及电子巡检系统

综合管廊平时无固定人员值班，为便于管理、巡检和施工人员的通信联络，管廊应配备各区间工作人员之间、现场工作人员与指挥调度中心值班人员之间的语音通信系统，能达到区间工作人员之间、现场工作人员与指挥调度中心之间保持信息通畅，确保前端巡检人员信息及时上报，指挥调度中心命令及时下达。语音通讯系统由固定语音通讯、无线对讲及人员定位等部分组成。语音通话系统固定式语音通话系统采用电话网关模块的FXS口接入并转化成IP/以太网报文，实现包括语音调度功能应用。无线对讲及人员定位系统，综合管廊舱室内都应设置无线对讲系统。无线对讲系统采用WiFi通讯模块提供WiFi无线接入，配合WiFi终端，定位模块配合定位标签卡实现人员定位功能。

8、电力监控（PSCADA）子系统

电力监控系统（PSCADA）将各种先进信息技术集于一体，实现了对变电系统的数据收集和储存，故障的分析和诊断以及系统的修复与维护等功能。本工程电力监控系统主要的监控对象包括：高压侧电量计量、高压开关柜至各供电分区变压器的开关状态监测、变压器出线侧开关状态检测、各防火分区进线柜进线开关状态检测等。对高压侧电量监测，可统计综合管廊的用电情况，并产生报表。故障的分析和诊断正是通过对变电系统运行储存数据的分析来实现的，并通过人为管理，实现对变电站系统的修复与维护。

9、结束语

综合管廊是一个新兴产业，通过开展地下综合管廊信息化建设，把各种地下设施引入管廊，为数字城市建设提供了保障的作用；可以减少管线事故发生，降低管道漏损率，避免重复建设等，有利于城市地下空间的合理规划利用，避免由于错误勘察、施工造成臨近管线的破坏；地下综合管廊的建设不仅可以改善城市地下管线信息管理分散，管线信息不完整，数据标准不统一的现象，还可以规范、统一城市地下管线信息的管理，从而做到地下管网数据的动态管理和最大限度的资源共享。本文以长春市新建的综合管廊工程为背景，介绍了综合管廊监控系统的构成，并对综合管廊监控系统做了具体详细的设计。综合管廊监控系统的最终实施，确保了管廊的安全运行，对推动新型市政基础设施建设，提高城市现代化管理水平，将起到良好的示范作用。

参考文献

[1] 季文献蒋雄红.综合管廊智能监控系统设计.《信息系统工程》2014年12期.