淺析城市綜合管廊運(yùn)維管理

任運(yùn)業(yè)

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定  20220809

摘要：綜合管廊（日本稱“共同溝"、中國(guó)臺(tái)灣稱“共同管道"），就是地下城市管道綜合走廊，即在城市地下建造一個(gè)隧道空間，將電力、通信，燃?xì)?、供熱、給排水等各種工程管線集于一體，設(shè)有專門的檢修口、吊裝口和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)施統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計(jì)、統(tǒng)一建設(shè)和管理，推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)，是創(chuàng)新城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要舉措，不僅可以逐步消除“馬路拉鏈"、“空中蜘蛛網(wǎng)"等問(wèn)題，用好地下空間資源，提高城市綜合承載能力，滿足民生需求，而且可以帶動(dòng)有效投資、增加公共產(chǎn)品供給，提升城市發(fā)展質(zhì)量，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展增添新動(dòng)力。

關(guān)鍵字：綜合管廊 管廊運(yùn)維 電力監(jiān)控 運(yùn)維管理

一、項(xiàng)目案例

1.青島高新區(qū)綜合管廊基本情況

青島高新區(qū)地下綜合管廊從 2009 年開(kāi)工建設(shè)，按照“軸向敷設(shè)、環(huán)狀布局、網(wǎng)狀服務(wù)"的布局原則，在 25 條道路規(guī)劃地下綜合管廊，廊內(nèi)設(shè)置管線主要包括電力、通信、給水、熱力、再生水等五種線，各種市政管線一直保持安全運(yùn)行。經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)，高新區(qū)累計(jì)完成主次管廊約 55km，綜合管廊網(wǎng)絡(luò)體系已基本建成。

目前管廊分控站 3 座，主要包括視頻監(jiān)控、供電、照明、防入侵、火災(zāi)報(bào)警、自動(dòng)控制、生產(chǎn)管線監(jiān)控、自動(dòng)排水、通風(fēng)系統(tǒng)等。主要附屬設(shè)備有：箱式變壓器 43 臺(tái)、照明配電箱 216 臺(tái)、照明控制箱 784 臺(tái)、動(dòng)力配電柜 105 臺(tái)、檢修箱 2328 臺(tái)、風(fēng)機(jī)控制箱152 臺(tái)、風(fēng)閥控制箱 427 臺(tái)、排水泵 864 臺(tái)、排水管道約 23596m、雙速排煙風(fēng)機(jī) 302 臺(tái)、防火閥 695 臺(tái)、I/O 站 125 座、電纜橋架 105000m、單管防潮熒光燈8347 盞、疏散指示燈具 4484 盞。

青島高新區(qū)綜合管廊由青島高新城維實(shí)業(yè)有限公司負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng)維護(hù)，由青島高新區(qū)公用事業(yè)中心作為行業(yè)主管單位負(fù)責(zé)行業(yè)監(jiān)管和考核管理。公司人員設(shè)置從滿足業(yè)務(wù)基本需求等方面考慮，運(yùn)營(yíng)維護(hù)人員數(shù)量為 32 人。

2.上海世博園會(huì)園區(qū)綜合管廊運(yùn)維概況

上海世博園會(huì)園區(qū)綜合管廊總長(zhǎng)約 6.4km，其中6.2km 為現(xiàn)澆整體式綜合管廊預(yù)制預(yù)應(yīng)力綜合管廊長(zhǎng)約 200m。

（1）上海世博園段綜合管廊技術(shù)管理人員包括質(zhì)安、機(jī)電等 9 人，各類工種包括維修、檢修、信息調(diào)度等生產(chǎn)人員 26 名。

（2）綜合管廊運(yùn)營(yíng)管理模式制定六大類規(guī)章制度及操作規(guī)程，其中包括安全管理類、運(yùn)行管理類、養(yǎng)護(hù)管理類、設(shè)備維護(hù)類、操作辦法類及應(yīng)急處置類。建立管理運(yùn)營(yíng)、養(yǎng)護(hù)維修相對(duì)獨(dú)立的兩大管理體系，把行業(yè)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程和質(zhì)量管理體系文件，覆蓋綜合管廊運(yùn)行養(yǎng)護(hù)各專業(yè)，涵蓋質(zhì)量、安全、技術(shù)、計(jì)劃、組織、資源、培訓(xùn)、信息和應(yīng)急情況處置全過(guò)程，確保項(xiàng)目部的有效運(yùn)營(yíng)和項(xiàng)目承諾目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

二、運(yùn)維管理

綜合管廊一般是建于城市地下用于容納兩類及以上城市工程管線的構(gòu)筑物及附屬設(shè)施，將電力、自來(lái)水、熱力、煤氣、電信、網(wǎng)絡(luò)等市政公用管線根據(jù)規(guī)劃要求集中敷設(shè)在同一個(gè)構(gòu)建物內(nèi)，實(shí)施統(tǒng)一設(shè)計(jì)、施工、管理的市政公用隧道空間，并且還具備排水、通風(fēng)、照明、通信和監(jiān)控等功能。主要的作用就是為了避免城市道路被反復(fù)開(kāi)挖，減少城市污染，為城市運(yùn)轉(zhuǎn)提供各種能源和通信，保證城市運(yùn)轉(zhuǎn)的高效。無(wú)論承載的管線出現(xiàn)故障，還是自身附屬設(shè)備出現(xiàn)故障，都可能造成部分功能的癱瘓，因此建設(shè)綜合管廊時(shí)需要設(shè)置各類現(xiàn)場(chǎng)傳感器用于監(jiān)測(cè)和控制管廊內(nèi)部設(shè)施運(yùn)行情況。通常包括：管廊附屬地面及內(nèi)部供電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、排水排煙系統(tǒng)、環(huán)境溫、濕度，可燃?xì)怏w探測(cè)、門禁、入侵檢測(cè)、視頻、巡更等。

安科瑞針對(duì)綜合管廊運(yùn)維和管理存在的問(wèn)題，建立一套包含供電系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)等，采用成熟的邊緣計(jì)算技術(shù)，通過(guò)ANet邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)進(jìn)行邏輯判斷和異常分析，充分利用工業(yè)總線或物聯(lián)網(wǎng)對(duì)管廊電力、環(huán)境、消防等多方面的監(jiān)測(cè)，同時(shí)也是為智慧管廊平臺(tái)和應(yīng)急指揮部提供智能、高效、穩(wěn)定的信息服務(wù)平臺(tái)。

三、AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺(tái)

1、平臺(tái)概述

AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺(tái)集電力監(jiān)控、能源管理、電氣安全、照明控制、環(huán)境監(jiān)測(cè)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(dòng)控制和綜合數(shù)據(jù)服務(wù)等方面的設(shè)計(jì)，解決了綜合管廊在管理過(guò)程中存在內(nèi)部干擾性強(qiáng)、使用單位多及協(xié)調(diào)復(fù)雜的根本問(wèn)題，大大提高了系統(tǒng)運(yùn)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。

2、平臺(tái)組成

安科瑞城市地下綜合管廊能效管理系統(tǒng)是一個(gè)深度集成的自動(dòng)化平臺(tái)，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(dá)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(guò)瀏覽器、手機(jī)APP獲取數(shù)據(jù)，通過(guò)一個(gè)平臺(tái)即可全局、整體的對(duì)管廊用電和用電安全進(jìn)行進(jìn)行集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度，同時(shí)滿足管廊用電可靠、安全、穩(wěn)定、高效、有序的要求。

2.1平臺(tái)拓?fù)鋱D

2.2電力監(jiān)控

電力監(jiān)控主要針對(duì)10/0.4kV地面或地下變電所，對(duì)變電所高壓回路配置微機(jī)保護(hù)裝置及多功能儀表進(jìn)行保護(hù)和監(jiān)控，對(duì)0.4kV出線配置多功能計(jì)量?jī)x表，用于測(cè)控出線回路電氣參數(shù)和用能情況，可實(shí)時(shí)監(jiān)控高低壓供配電系統(tǒng)開(kāi)關(guān)柜、變壓器微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置、發(fā)電機(jī)控制柜、ATS/STS、UPS，包括遙控、遙信、遙測(cè)、遙調(diào)、事故報(bào)警及記錄等。

2.3環(huán)境監(jiān)測(cè)

環(huán)境監(jiān)測(cè)包括溫濕度、煙感溫感、積水浸水、可燃?xì)怏w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(shí)也可接入管廊艙室內(nèi)的水泵和通風(fēng)排煙風(fēng)機(jī)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。

2.4馬達(dá)監(jiān)控

馬達(dá)監(jiān)控實(shí)現(xiàn)對(duì)管廊電機(jī)的保護(hù)、遙測(cè)、遙信、遙控功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)過(guò)載、短路、缺相、漏電等異常情況的保護(hù)、監(jiān)測(cè)和報(bào)警。在需要的情況下可以設(shè)置聯(lián)動(dòng)控制。

2.5電氣安全

AcrelEMS-UT能效管理系統(tǒng)針對(duì)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(shí)時(shí)顯示，并且對(duì)UPS的蓄電池溫度、內(nèi)阻進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，發(fā)生異常時(shí)通過(guò)聲光、短信、APP及時(shí)預(yù)警。

2.6智能照明控制

①　防火分區(qū)單獨(dú)控制，分區(qū)內(nèi)設(shè)置智能控制面板就地驅(qū)動(dòng)器；開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器連接消防報(bào)警系統(tǒng)，接收消防報(bào)警信息，強(qiáng)制打開(kāi)驅(qū)動(dòng)器回路。

②　廊內(nèi)上方安裝智能照明傳感器，使人員進(jìn)入管廊內(nèi)自動(dòng)開(kāi)啟燈具，在管廊內(nèi)停留燈具保持常亮，離開(kāi)后燈具關(guān)閉。

③　除了現(xiàn)場(chǎng)的控制方式外，還可用電腦端實(shí)現(xiàn)集中控制，實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控當(dāng)前區(qū)域的照明情況，必要時(shí)可遠(yuǎn)程控制該區(qū)域的照明。

④　考慮現(xiàn)場(chǎng)模塊分布較廣，距離過(guò)長(zhǎng)，除了現(xiàn)場(chǎng)的控制方式外，還可用電腦端實(shí)現(xiàn)集中控制，實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控當(dāng)前區(qū)域的照明情況，必要時(shí)可遠(yuǎn)程控制該區(qū)域的照明。

⑤　系統(tǒng)支持單控、區(qū)域控制、自動(dòng)控制、感應(yīng)控制、定時(shí)控制、場(chǎng)景控制、調(diào)光控制等多種控制方式，支持延時(shí)控制，避免同時(shí)亮燈負(fù)荷對(duì)配電系統(tǒng)造成沖擊。模塊不依賴系統(tǒng)，可獨(dú)立工作，每個(gè)模塊均自帶時(shí)間模塊，可根據(jù)經(jīng)緯度自動(dòng)識(shí)別日出日落時(shí)

四、相關(guān)平臺(tái)部署硬件選型清單

1.電力監(jiān)控及配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

2.智能照明系統(tǒng)

3.電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

4.消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)

5.防火門監(jiān)控系統(tǒng)

6.消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)

參考文獻(xiàn)：

[1]百科：城市地下綜合管廊.

[2]城市勘測(cè)：淺談城市地下綜合管廊運(yùn)維管理.

[3]安科瑞電氣股份有限公司.

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)應(yīng)用手冊(cè).2020.06版.

[5]安科瑞綜合管廊能效管理系統(tǒng)解決方案.2020.06版.

作者簡(jiǎn)介：

任運(yùn)業(yè)，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用。