10-城市綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)-10

1、城市綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)FA/AR-01-20162016年01月14日青島安然物聯(lián)網科技有限公司目 錄一、城市綜合管廊概述41建設背景42城市綜合管廊簡介43綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)4二、 監(jiān)控與報警系統(tǒng)現(xiàn)狀及需求41系統(tǒng)現(xiàn)狀42需求分析5三、 綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)51安然城市綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)52系統(tǒng)設計原則63系統(tǒng)設計依據64系統(tǒng)設計思路75系統(tǒng)流程設計10四、 系統(tǒng)組成10五、 系統(tǒng)功能111環(huán)境與設備監(jiān)控系統(tǒng)111.1系統(tǒng)簡介111.2系統(tǒng)組成111.2.1環(huán)境監(jiān)控111.2.2設備監(jiān)控122安全防范系統(tǒng)132.1系統(tǒng)簡介132.2系統(tǒng)組成132.2.1視頻監(jiān)控系統(tǒng)132.2.

2、2門禁系統(tǒng)142.2.3防入侵系統(tǒng)142.2.4可視化巡檢系統(tǒng)（電子巡查管理系統(tǒng)）153通信系統(tǒng)153.1系統(tǒng)簡介153.2系統(tǒng)組成163.3系統(tǒng)功能164預警與報警系統(tǒng)174.1系統(tǒng)簡介174.2系統(tǒng)組成174.2.1火災報警系統(tǒng)174.2.2可燃氣體探測報警系統(tǒng)174.3聯(lián)動功能185地理信息系統(tǒng)185.1系統(tǒng)簡介185.2系統(tǒng)功能186統(tǒng)一管理信息平臺196.1系統(tǒng)簡介196.2系統(tǒng)集成196.3系統(tǒng)特點20六、 監(jiān)控中心201監(jiān)控中心簡介212監(jiān)控中心組成213監(jiān)控中心功能21七、 系統(tǒng)特色221多網融合222模塊化結構223支持工業(yè)環(huán)網技術224高帶寬和擴展性22八、 應用場景示例2

3、21場景示例222信息流程22九、 關鍵產品231安然多功能基站（分站）232安然多功能分站（+WI-FI）233安然定位子站234安然人員標識卡235安然智能鋰電池UPS246安然人員探測計數器247安然便攜式檢卡儀248監(jiān)控與報警系統(tǒng)軟件24十、 聯(lián)系方式24一、城市綜合管廊概述1建設背景隨著城市經濟的快速發(fā)展，綜合管線建設規(guī)模不足、管理水平不高等問題凸現(xiàn)，一些城市相繼發(fā)生大雨內澇、管線泄漏爆炸、路面塌陷等事件，嚴重影響著生命、財產安全和城市運行秩序。全國綜合管線事故平均每天高達5.6起，每年由于路面開挖造成的直接經濟損失高達2000億元。面對當前現(xiàn)狀及存在的問題，中央適時出臺國務院關于加

4、強城市基礎設施建設的意見【國發(fā)201336號】文件：在全國36個大中城市全面啟動地下綜合管廊試點工程；中小城市因地制宜建設一批綜合管廊項目。新建道路、城市新區(qū)和各類園區(qū)地下管網應按照綜合管廊模式進行開發(fā)建設。2城市綜合管廊簡介綜合管廊（日本稱“共同溝”、臺灣稱“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隧道空間，將電力、通訊，燃氣、供熱、給排水等各種工程管線集于一體，設有專門的檢修口、吊裝口和監(jiān)測系統(tǒng)，實施統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設計、統(tǒng)一建設和管理，是保障城市運行的重要基礎設施和“生命線”。3綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)城市綜合管廊內部不僅整合了維持城市功能的自來水、煤氣、電力、通信管線，

5、而且管廊自身功能使用的動力、照明、排水等設備繁多，無論納入管線出現(xiàn)故障，還是自身附屬設備出現(xiàn)故障，都將造成沿線城市功能的癱瘓，因此建設城市綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)意義重大。2、 監(jiān)控與報警系統(tǒng)現(xiàn)狀及需求1系統(tǒng)現(xiàn)狀城市綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)，由于依靠環(huán)境與設備監(jiān)控、安全防范、通信、預警與報警子、地理信息等多個不同功能的系統(tǒng)，或者由于產品提供來自不同的廠商，在數據交換中沒有一個統(tǒng)一的標準，因此造成接口眾多、訪問性差，容易形成一個個的“信息孤島”：（1）傳統(tǒng)監(jiān)控采用人工管理模式，運營管理成本高，管理水平與管理質量也無法得到有力保障：（2）政府多頭管理、分散操作易產生各種問題；（3）解決緊急事故發(fā)生時易

6、相互推諉、扯皮；（4）市政設施管理的運維監(jiān)測監(jiān)控能力、應急調度指揮能力、綜合業(yè)務能力很難提高；（5）管廊監(jiān)控視頻、監(jiān)控數據類別不一，各系統(tǒng)間信息孤島導致相關部門決策困難。2需求分析（1）在監(jiān)控中心設置監(jiān)控計算機、管理計算機、服務器、通信計算機和智能化模擬屏等設備組成中央計算機系統(tǒng)。（2）智能化模擬顯示屏可直觀地顯示管廊內各種設備的運轉情況，及時了解災情和非法入侵的發(fā)生及其位置。模擬顯示屏的顯示內容有：管廊內各區(qū)段的位置和建筑模擬圖，各防火分區(qū)排水泵的狀態(tài)、通風裝置狀態(tài)、照明的狀態(tài)、火災檢測的狀態(tài)、環(huán)境溫度/濕度和氧含量和非法入侵等各種報警信號等。（3）監(jiān)控中心綜合管廊監(jiān)控中心主要任務為確保管廊

7、內管線及操控設備能正常運轉，并在發(fā)生事故時能迅速反應處理，因此管廊監(jiān)控中心就是整個管廊安全管控系統(tǒng)的神經中樞，通過自動化監(jiān)視與偵測設備，將管廊內任一角落的狀況資料迅速傳遞收集于監(jiān)控中心中，使管理人員可以隨時輕易的掌握所有情況。（4）建立完善的預警、報警機制，解決城市管廊設施遭受人為破壞的地下隱患，保障管廊內的通風、照明、排水、防火、通信等設備的正常運轉。3、 綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)1安然城市綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)是一個綜合性非常強的管控系統(tǒng)。各系統(tǒng)之間由于技術體系不一，采用的標準各異，導致難以兼容互通，這不僅需要兼顧環(huán)境與設備監(jiān)控、通信聯(lián)絡、地理信息等需求，而且還要兼顧災

8、難事故預警、安全防范等方面對圖像監(jiān)控的需求，同時還需要考慮報警、門禁等配套系統(tǒng)的集成以及與廣播系統(tǒng)的聯(lián)動，因此在這些系統(tǒng)的互聯(lián)過程中必然會出現(xiàn)系統(tǒng)異構的信息孤島問題。要打破信息孤島的局面，復雜異構方式的監(jiān)控報警系統(tǒng)需要解決不同廠商、不同產品的兼容和多個系統(tǒng)相互集成的問題，需要考慮到平臺的網絡接入和資源的開發(fā)方式，還需要立足大型聯(lián)網用戶的角度去設計，把握好互利與共享的原則。安然物聯(lián)網研發(fā)的基于物聯(lián)網的監(jiān)控與報警系統(tǒng)成功地解決了眾多品牌相互兼容、各系統(tǒng)集成與融合、協(xié)議與接口標準不統(tǒng)一的難題，成為綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)未來的發(fā)展方向，從而使信息孤島難題成為歷史。2系統(tǒng)設計原則根據用戶現(xiàn)狀和需求分析，

9、綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)依據以下原則設計：（1）可靠性 系統(tǒng)應確保管廊數據獲取、融合、傳輸等過程的可靠性。其中，感知數據是管廊各項應用的基礎和判別依據，可靠的數據獲取、融合和傳輸是保證管廊功能正常運行的基礎。（2）可擴展性系統(tǒng)應能夠動態(tài)調節(jié)，為不同網絡應用提供可擴展性，包括網絡拓撲結構可擴展、服務內容可擴展等。（3）兼容性、開放性和易維護性系統(tǒng)的軟、硬件采用模塊化、組態(tài)化設計，可以方便地進行容量的擴充和功能的維護升級。同時，系統(tǒng)建設基于Web、B/S結構，軟件設置開放性網絡接口，可實現(xiàn)將監(jiān)測信息上傳至監(jiān)控中心和各級主管部門、單位。（4）安全性 監(jiān)控與報警系統(tǒng)的安全標準要特別保護用戶的信息隱私，為

10、各政府部門、單位提供不同安全級別的網絡應用。3系統(tǒng)設計依據本設計方案依據國家相關規(guī)定，符合下列規(guī)范要求：國務院辦公廳關于加強城市綜合管線建設管理的指導意見（2014）27號城市市政綜合管廊技術規(guī)范GB50838密閉空間作業(yè)職業(yè)危害防護規(guī)范GBZ/T205安全防范工程技術規(guī)范GB50348入侵報警系統(tǒng)工程設計規(guī)范GB50394視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)工程設計規(guī)范GB50395出入口控制系統(tǒng)工程設計規(guī)范GB50396火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范GB50116石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規(guī)范GB50493城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范GB50028爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范GB50058電子信息系統(tǒng)機房設計規(guī)范G

11、B50174建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范GB50343火災自動報警系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范GB 50166自動化儀表工程施工及質量驗收規(guī)范 GB 50093密閉空間作業(yè)職業(yè)危害防護規(guī)范GBZ/T2054系統(tǒng)設計思路4.1從安全的角度看綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)設計目前，綜合管廊主要存在以下四大問題：一是人的不安全行為（違章）造成的人員安全問題，二是物的不安全狀態(tài)（隱患）導致的設備安全問題，三是環(huán)境的不安全條件（隱患）誘發(fā)的環(huán)境安全問題，四是組織的不安全因素（管理漏洞）導致的管廊安全問題。以上四大核心因素共同誘發(fā)能量的不正常傳遞，從而造成管廊事故。因此，系統(tǒng)必須對這四個核心因素進行管控，以實現(xiàn)對人的不安

12、全行為、物的不安全狀態(tài)和環(huán)境的不安全因素等迅速、靈活、正確地理解（預測）和解決（啟動安全設備或報警），從而實現(xiàn)地下管廊的本質安全。（1）針對人員安全：通過人員標識卡、便攜式巡檢儀、人員探測計數器等管控人的不安全行為，使巡檢人員達到可視化管理、無關人員實現(xiàn)防范入侵管理。（2）針對環(huán)境安全：通過多功能監(jiān)測基站和智能傳感器對管廊溫度、濕度、水位、氧氣、H2S、CH4等環(huán)境要素實時監(jiān)控，實現(xiàn)危險源管理、辨識、評估和控制，從而消除環(huán)境的不安全因素。（3）針對設備安全：通過智能傳感器、儀表和多功能監(jiān)測基站對監(jiān)控設備、排水設備、通風設備、通信設備、消防設備、照明設備、電纜溫度等進行實時在線感知、報警聯(lián)動、遠

13、程控制和指揮調度，使之始終處于安全狀態(tài)。（4）針對管理安全：通過建立安全機制和預警管理體系，實現(xiàn)現(xiàn)場可視化、問題可視化和隱患的可視化，達到管理無失誤、指揮無失誤、操作無失誤，在此基礎上實現(xiàn)未雨綢繆、超前預報，防患于未然。城市綜合管廊的建設目標是在信息化管理的基礎上，逐步實現(xiàn)自動化，用智慧覆蓋整個管廊運行管理的全過程，實現(xiàn)高效、節(jié)能、安全、環(huán)保的“管、控、營”一體化智慧型管廊。4.2從物聯(lián)網的角度看管廊監(jiān)控設計本系統(tǒng)利用先進的物聯(lián)網技術，通過感、傳、知、用四層架構，實現(xiàn)對地下管廊的屬性信息和狀態(tài)信息運行透徹的感知和度量，通過感知實時獲取人員、設備、環(huán)境、流程制度等在內的一切數據，實現(xiàn)地下管廊管理

14、的可視化，提高管廊安全性和用戶滿意度。給排水數據用戶個性化需求管廊數據標準化熱力能源數據電力通訊數據數據展示標準化從上圖可以看出，井下所有的信息都要通過設備數據標準化傳到平臺監(jiān)控中心，而監(jiān)控中心的各種控制命令則要傳輸到各段管廊的各種設備上。這些信息主要有：（1）監(jiān)控攝像機的視頻信號和控制信號；（2）人員位置信息和人員報警信息；（3）環(huán)境傳感器和設備傳感器的模擬量數據；（4）風機、水泵等設備的開關量數據；（5）Wi-Fi電話的語音信息和廣播信息；（6）管廊的各種屬性信息和狀態(tài)信息；（7）管理指令和流程信息等。我們采用基于物聯(lián)網的整體解決方案化解以上所有問題。系統(tǒng)基于物聯(lián)網的標準接口，用戶可以很順

15、利的處理來自不同設備及環(huán)境的數據，滿足末端設備擴展需求。利用物聯(lián)網對地下管廊進行感知和識別，通過網絡互聯(lián)，進行傳輸、計算、處理和數據挖掘，實現(xiàn)對地下管廊的實時控制、精確管理和科學決策。5系統(tǒng)流程設計根據綜合管廊的運營復雜情況及特點，建立基于物聯(lián)網的監(jiān)控與報警系統(tǒng)，是實現(xiàn)智慧管廊的必由之路。綜合管廊要實現(xiàn)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行，又要實現(xiàn)對供電、消防、照明、通風、排水等系統(tǒng)的“集中管理”：（1） 感知層：感知來自電力、給水、通信、能源等系統(tǒng)的各種數據。（2） 傳輸層：由物聯(lián)網多功能基站提供無線、有線通信等可靠傳輸。（3） 處理層：通過一個“統(tǒng)一管理信息平臺”集成環(huán)境與設備監(jiān)控系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、通信

16、系統(tǒng)、預警與報警系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)五大中心模塊實現(xiàn)系統(tǒng)的分布式應用和縱向深入。（4） 應用層：由于政府管理部門和四大管線單位（自來水、電力、煤氣和通信）的本專業(yè)管線運行信息、會影響到管廊本體安全或其它專業(yè)管線安全運行，因此在應用層要對四大管線單位提供通信接口，以實現(xiàn)信息的共享和聯(lián)動。4、 系統(tǒng)組成城市管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)由環(huán)境與設備監(jiān)控系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、預警與報警系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)和統(tǒng)一管理信息平臺六部分組成。監(jiān)控與報警系統(tǒng)架構圖系統(tǒng)建立基于物聯(lián)網的“管、控、營”一體化的智能管控系統(tǒng)，從數據采集、通信網絡、系統(tǒng)架構、智能聯(lián)動和綜合數據服務等方面的設計，解決了管廊監(jiān)控與報警建設中存在著

17、內部干擾性強、使用單位多及協(xié)調復雜的根本問題，大大提高了系統(tǒng)運行的可靠性和可管理性，提升了管廊基礎設施、環(huán)境和設備的恢復效率，進而實現(xiàn)了監(jiān)控中心應用“五大系統(tǒng)，一個平臺，一根光纖，一組基站”即能對管廊內部設備的遠程管理與聯(lián)動控制。5、 系統(tǒng)功能1環(huán)境與設備監(jiān)控系統(tǒng)1.1系統(tǒng)簡介環(huán)境與設備監(jiān)控系統(tǒng)的功能是實現(xiàn)對綜合管廊全域內環(huán)境和設備的參數和狀態(tài)實施全程監(jiān)控，將實時監(jiān)控信息通過多功能基站準確、及時地傳輸到監(jiān)控中心的統(tǒng)一管理信息平臺，便于值班人員及時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場環(huán)境和設備問題，排除故障以及對警情的及時處理，保證管廊正常運行。1.2系統(tǒng)組成環(huán)境與設備監(jiān)控系統(tǒng)主要由智能傳感器（環(huán)境監(jiān)控、設備監(jiān)控）、多功能

18、基站和智能LED顯示器等設備組成。智能傳感器智能LED顯示器 系統(tǒng)架構圖1.2.1環(huán)境監(jiān)控根據規(guī)范要求，沿管廊縱長每隔200米應設置人員逃生安全孔、投料口、通風口、防火門和人員進出口各一個。 通過在每個防火分區(qū)內出入口和通風口處安裝氣體（O2、CH4、H2S）、溫度、濕度、煙霧、水位、水浸等監(jiān)測傳感器，可實現(xiàn)與風機、水泵的自動化控制與對接，檢測信號就近送附屬設備監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場控制單元，并通過以太網送到監(jiān)控中心計算機。在監(jiān)控中心控制室顯示屏上，以數字形式顯示每個防火分區(qū)的氧氣百分比含量和溫度/濕度。 環(huán)境參數監(jiān)控傳感器布置如下：艙室容納管線類別給水管道、再生水管道、雨水管道污水管道天然氣管道熱力管

19、道電力電纜、通信線纜溫度濕度水位O2氣體H2S氣體CH4氣體環(huán)境參數監(jiān)控內容表（注：應監(jiān)控；宜監(jiān)控）此時，一旦探測器檢測到危險氣體，危險區(qū)域周邊的作業(yè)人員會第一時間看到以數字形式顯示每個防火分區(qū)的氣體百分比含量和溫度/濕度等報警提示信息，并獲知報警位置。1.2.2設備監(jiān)控對布置在每個防火分區(qū)內的排水泵、照明、風機、風道閥門、紅外入侵報警裝置、環(huán)境溫度/濕度/氧檢測儀表等儀表和設備進行數據采集，監(jiān)測集水井內液位上限報警信號，通過相應的多功能基站向統(tǒng)一信息管理平臺傳送，多功能基站同時并接受監(jiān)控中心的命令，實現(xiàn)遠程控制風機的開停及相應防火分區(qū)內照明設備總開關的分合。 2安全防范系統(tǒng)2.1系統(tǒng)簡介安全

20、防范系統(tǒng)的功能是實現(xiàn)對綜合管廊全域內人員的全程監(jiān)控，將實時視頻信息和電子巡查信息通過多功能基站及時、準確地傳輸到監(jiān)控中心，便于值班人員及時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場問題，排除故障以及對警情的及時處理，保證管廊正常運行。2.2系統(tǒng)組成安全防范系統(tǒng)主要包含視頻監(jiān)控系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、防入侵系統(tǒng)和可視化巡檢系統(tǒng)（電子巡查管理系統(tǒng)）四部分。2.2.1視頻監(jiān)控系統(tǒng)移動視頻可視化巡檢拓撲圖要打破信息孤島的局面，復雜異構方式的視頻監(jiān)控系統(tǒng)需要解決產品兼容與多個系統(tǒng)的相互集成，以及平臺網絡接入和資源開發(fā)方式等問題。視頻監(jiān)控系統(tǒng)結構由前段部分、信號傳輸部分、中央控制顯示部分、數字圖像檢索回放部分以及數據存儲、IP承載網。前段系統(tǒng)采用

21、點位設計；信號傳輸系統(tǒng)設計內容主要分傳輸方式和傳輸管道兩部分；中央控制顯示部分的設計采用數字化監(jiān)控中心管理系統(tǒng)；數字圖像檢索回放部分以加大容量模塊化矩陣切換設備作為核心設備，以數模結合方式，實現(xiàn)對快球的遠程控制、權限管理，并采用外置儲存方式進行集中式數據存儲。系統(tǒng)通過系統(tǒng)前端監(jiān)控點網絡攝像機采集圖像信息，系統(tǒng)主機處理后在相連的監(jiān)視器上反映監(jiān)控場景。綜合管廊每200米為一段防火分區(qū)，每段防火分區(qū)設置1臺多功能基站，在每段防火分區(qū)內設置3臺網絡攝像機（區(qū)段出入口）：檢測卸料口1臺、防火門的兩邊各1臺，監(jiān)測任何進入防火分區(qū)內的人員情況。所有的視頻監(jiān)控畫面都可以通過智能安全管控平臺控制、顯示，實現(xiàn)全范

22、圍監(jiān)控，并且可在監(jiān)視器上切換顯示各防火分區(qū)的監(jiān)控畫面。同時，系統(tǒng)采用EPON技術組建匯聚網絡，在網絡匯聚機房部署OLT，鋪設光纖到監(jiān)控前端，在光纖線路上部署分光器，靈活接入各前端控制點。前端視頻編碼器通過ONU接入光纖，實現(xiàn)“樹形分叉”式的前端接入，可有效節(jié)約光纖資源，減少建設成本，后期擴容也更為方便。2.2.2門禁系統(tǒng)智能門禁系統(tǒng)由讀卡器、控制器、電鎖和智能LED顯示器組成。在管廊出入口設置智能門禁控制系統(tǒng)，門禁處設置智能LED顯示器。當巡查人員在閘門外出示經過授權的感應卡，經讀卡器識別確認身份后，控制器驅動打開電鎖放行，并記錄進門時間；當使用者離開所控房間時，在門內觸按放行開關，控制器驅動

23、打開電鎖放行，并記錄出門時間。智能LED顯示器實時顯示管廊內環(huán)境信息，為巡檢、維修人員出、入管廊情況提供安全確認數據記錄，能夠有效防止未經許可人員進入。系統(tǒng)采用全IP通信設計，配備先進的工業(yè)級處理系統(tǒng)，具有系統(tǒng)自動修復、自我健康管理和線路質量容錯設計等特點，讓出入管理更安全和更穩(wěn)定。2.2.3防入侵系統(tǒng)在投料口及機械通風口安裝紅外防入侵探頭，一旦有非法入侵，數據經過系統(tǒng)自動識別、判斷后通過多功能基站傳送給報警控制裝置，監(jiān)控中心模擬顯示屏上會顯示出入侵的區(qū)段及進出人數，并及時記錄入侵的時間、地點，同時通過報警設備發(fā)出報警信號。因為紅外防入侵系統(tǒng)對監(jiān)測區(qū)域內的照明沒有任何特殊要求，甚至在完全黑暗的

24、環(huán)境下基站也能正常工作。2.2.4可視化巡檢系統(tǒng)（電子巡查管理系統(tǒng)）可視化巡檢系統(tǒng)由多功能能基站（WI-FI）、便攜式巡檢儀和無線定位標等設備組成?？梢暬矙z系統(tǒng)是一種基于物聯(lián)網的巡檢系統(tǒng)，它將視頻監(jiān)控技術與電子巡檢技術有機結合起來，既保證了現(xiàn)場巡檢工作有效進行，又充分利用現(xiàn)有的成熟網絡，使移動監(jiān)控成為可能。便攜式巡檢儀實時傳輸沿路巡檢畫面、巡檢員對設備的檢查畫面、設備的運行畫面到控制中心，圖像清晰、位置信息精準、視頻數據可備份、存儲，由此實現(xiàn)現(xiàn)場巡檢與移動視頻監(jiān)控的有效管理。可視化巡檢系統(tǒng)可以對重點部位巡檢情況進行全程錄像，并定時傳輸到監(jiān)控中心，實現(xiàn)監(jiān)控無死角。安全值班長、各級領導可以隨時監(jiān)

25、察現(xiàn)場巡檢人員的工作情況，以便及時、直接地掌握各部門、人員、設備的運行情況，及時對發(fā)生的情況做出反應，同時又有效提高了巡檢人員的責任心。3通信系統(tǒng)3.1系統(tǒng)簡介通信系統(tǒng)的功能是實現(xiàn)管理、巡檢和施工人員的通信聯(lián)絡，管廊配備各區(qū)間工作人員之間、現(xiàn)場工作人員與監(jiān)控中心之間保持信息通暢，確保前端巡檢人員信息及時上報，監(jiān)控中心命令及時下達。3.2系統(tǒng)組成通信系統(tǒng)主要由廣播對講基站、WIFI無線手機和語音調度服務器等設備組成。3.3系統(tǒng)功能安然智能廣播系統(tǒng)是一套基于物聯(lián)網的純數字化音頻對講、廣播系統(tǒng)。在物理結構上與標準IP網絡完全融合，不僅真正實現(xiàn)基于TCP/IP網絡的數字化音頻的對講、廣播、直播、點播，

26、并借助TCP/IP網絡的優(yōu)勢，突破了傳統(tǒng)模擬廣播系統(tǒng)的內容局限、空間局限和功能局限等。智能對講、廣播系統(tǒng)不僅能夠完全取代固定式電話和傳統(tǒng)的模擬音頻廣播系統(tǒng)功能，更有傳統(tǒng)模擬廣播所沒有的自主交互式功能：（1）用戶可以在總控室內用IP話機或WIFI話機撥打廣播基站的分機號碼對單個廣播基站進行通話；也可以通過調度系統(tǒng)來對一組廣播終端進行廣播呼叫。（2）在廣播基站上支持一鍵對講功能，可以設置呼叫組或分機號碼，當出現(xiàn)緊急事件時候，用戶可以按下相應的功能鍵，呼叫事件相關人員。（3）廣播基站也可以被看作是一個IP話機，數字鍵盤是選配的，用戶如果接有數字鍵盤可以通過數字鍵盤來撥打對方的分機號碼進行通話。（4）

27、廣播基站支持后備電源供電，在沒有IP PBX 的情況下，支持脫網通信，支持進行廣播呼叫。（5）支持WIFI AP功能，提供WIFI無線信號的接入。4預警與報警系統(tǒng)4.1系統(tǒng)簡介預警與報警系統(tǒng)的功能是實現(xiàn)對綜合管廊的全程監(jiān)測，系統(tǒng)將預警和報警信息通過多功能基站及時、準確地傳輸到監(jiān)控中心，實現(xiàn)災情預警、報警、處理及疏散，同時通過廣播系統(tǒng)，向綜合管廊內的工作人員廣播，使他們及時撤離現(xiàn)場，保證人身安全等功能。4.2系統(tǒng)組成預警與報警系統(tǒng)由火災報警系統(tǒng)和可燃氣體探測報警系統(tǒng)兩部分組成。4.2.1火災報警系統(tǒng)火災報警系統(tǒng)主要由智能傳感器、分布式測溫光纖、多功能監(jiān)測基站和智能廣播基站等設備組成。在每段防火分

28、區(qū)內設置智能煙感探測器、分布式測溫光纖、手動報警按鈕、火災電話、多功能廣播基站和聲光報警器等設備。煙感探測器設置間距為10m，手動報警按鈕設置在卸料口、兩邊的防火門處?；九c基站之間采用可插拔光纖連接。光纖測溫主機連接多條線性測溫光纜，測溫光纜主要監(jiān)測管廊內電力電纜的溫度是否在正常的范圍內運行，對于管廊內110kv的電力電纜，每根配置一條測溫光纜監(jiān)測其溫度的變化；對于10kv的電力電纜，每層橋架上敷設如正弦波般走向的測溫光纜。該系統(tǒng)溫度監(jiān)測精度為1，可任意設置多級溫度報警值，光纖測溫主機可提供一組繼電器輸出報警信號。在監(jiān)控中心設置火災報警屏，通過總線回路巡檢、接收、顯示每個報警點的工作情況。當

29、火災發(fā)生時，啟動整個管廊內聲光訊響器。 4.2.2可燃氣體探測報警系統(tǒng)可燃氣體探測報警系統(tǒng)主要由智能傳感器、分布式測溫光纖、多功能監(jiān)測基站和智能廣播基站等設備組成。為使系統(tǒng)有效工作，在每段防火分區(qū)內設置智能天然氣探測器、手動報警按鈕、報警電話、多功能廣播基站和聲光報警器等設備。天然氣探測器設置間距為10m；手動報警按鈕設置在卸料口、兩邊的防火門處。基站與基站之間采用可插拔光纖連接，可實現(xiàn)無線采集數據信息，并對設備進行無線遠程控制。監(jiān)控中心可按需設定天然氣報警濃度的上限值（小于其爆炸下限值的20%），天然氣探測器接入多功能監(jiān)測基站，當天然氣管道艙天然氣濃度超過報警濃度設定上限值時，由多功能監(jiān)測基

30、站啟動天然氣艙事故段分區(qū)及其相鄰分區(qū)的事故通風設備，且緊急切斷濃度設定的上限值要小于其爆炸下限值的25%，并通過可燃氣體報警系統(tǒng)解決燃氣泄漏或危險氣體累積帶來的爆炸隱患，確保燃氣管廊設施正常、穩(wěn)定運行。4.3聯(lián)動功能（1）消防聯(lián)動：探測器發(fā)出檢測信號，報警裝置聯(lián)動視頻系統(tǒng)，跳出該防區(qū)的視頻畫面，確認報警。（2）聯(lián)動排煙/氣系統(tǒng)：每段防火分區(qū)設置有排風及排煙/氣系統(tǒng)，正常時用于排風。當確認探測到火災/可燃氣體時，監(jiān)控中心可通過多功能基站傳輸指令實現(xiàn)遠程啟動風機排煙/氣。（3）聯(lián)動電源：災情探測信息確認后，監(jiān)控中心可通過多功能基站進行指令傳輸以切斷非消防電源。（4）聯(lián)動廣播系統(tǒng)：災情探測信息確認后

31、，監(jiān)控中心啟動廣播切換模塊進行災情信息廣播，特別針對災情確認區(qū)、相鄰分區(qū)進行廣播疏散。（5）聯(lián)動電話系統(tǒng)：監(jiān)控中心可啟動專用模塊與任一廣播基站通話；現(xiàn)場任一廣播基站或電話通過監(jiān)控中心確認后實現(xiàn)與調度主機通話錄音。5地理信息系統(tǒng)5.1系統(tǒng)簡介地理信息系統(tǒng)的功能是實現(xiàn)對綜合管廊人員、設備和巡檢車輛的位置坐標數據的采集、存儲、管理、分析和表達，將信息通過多功能基站及時、準確地傳輸到監(jiān)控中心，實現(xiàn)對通風線路、避災路線、監(jiān)測設備、巡檢人機坐標等信息的GIS瀏覽。5.2系統(tǒng)功能地理信息系統(tǒng)基于“一張圖”模式展示地下管廊和內部各專業(yè)管線基礎數據管理、圖檔管理、管線拓撲維護、數據離線維護、維修與改造管理、基礎

32、數據共享等功能信息，能為監(jiān)控與報警系統(tǒng)提供簡潔、美觀、統(tǒng)一、友好的人機交互界面，具有視覺沖擊力；指令簡單、準確、無異議，能直觀展現(xiàn)“五系統(tǒng)、一平臺/中心”信息。同時，系統(tǒng)具有豐富的地圖展示效果，同時支持二維、三維地圖的在線展示、流暢切換，支持旋轉、縮放、平移等基本操作，且具有統(tǒng)一坐標系，為監(jiān)控人員與決策人員提供準確的地理信息，確保信息統(tǒng)一可視，同時在應急救援時提供有效的安全分析鏈。6統(tǒng)一管理信息平臺6.1系統(tǒng)簡介統(tǒng)一管理信息平臺的功能是實現(xiàn)對大數據的綜合分析和交互，將信息通過多功能基站及時、準確地傳輸到監(jiān)控中心，以GIS模式實現(xiàn)位置坐標的可視化追蹤。6.2系統(tǒng)集成由于統(tǒng)一管理信息平臺依靠多個不

33、同功能的系統(tǒng)，為了有效消除各系統(tǒng)間的信息孤島，我們從門戶集成、應用集成、通信集成、數據集成、安全集成和管理集成六個方面構建一個全局SOA架構和多系統(tǒng)集成互聯(lián)網的數字化、網絡化、集成化和智能化的統(tǒng)一管理信息平臺。（1）門戶集成。實現(xiàn)環(huán)境與設備監(jiān)控系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、預警與報警系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)及其它所有系統(tǒng)在統(tǒng)一門戶上的集成化統(tǒng)一管理。（2）應用集成?；诰W絡架構、以電子地圖為導航的綜合集成管控平臺，實現(xiàn)集成系統(tǒng)之間的信息交換和共享，并對集成信息進行綜合應用。（3）通信集成。集成平臺通過建立起一套統(tǒng)一的信息體系，利用先進的XML語言，在各個前端采集設備與平臺之間按照統(tǒng)一的標準接口，通過

34、消息服務進行信息交換和控制信息交換。（4）數據集成。通過對多系統(tǒng)數據采集和分析，可以實現(xiàn)系統(tǒng)之間的關聯(lián)和統(tǒng)計，并可以輸出不同的報表。（5）安全集成。建立統(tǒng)一的權限管理體系，以密碼技術為基礎，在網絡環(huán)境中實現(xiàn)統(tǒng)一用戶管理、身份認證及單點登錄、統(tǒng)一授權管理、安全審計與責任認定、統(tǒng)一門戶管理功能等，為各系統(tǒng)提供完善的安全支撐。（6）管理集成。通過統(tǒng)一的管理平臺實現(xiàn)對五大系統(tǒng)的管理，包括對設備和軟件的注冊、配置、維護和更新。6.3系統(tǒng)特點（1）通過數據采集系統(tǒng)及實時數據庫對各系統(tǒng)的數據進行采集和保存。以采集整理后的各生產自動化及管理系統(tǒng)數據信息為基礎，建立不同層面面向現(xiàn)場的運營指揮調度平臺，實時監(jiān)測管

35、廊運營現(xiàn)場狀況，實現(xiàn)通風、人機、工作面等多種安全運營分析模型。同時，整合各類數據，為各級各類管理、技術、監(jiān)控人員、單位提供分析、決策的支持。主要包括綜合監(jiān)測、運營調度、安全管理、數據分析等功能。（2）綜合管廊統(tǒng)一的權限管理模塊。開發(fā)統(tǒng)一的權限管理模塊，包含角色劃分、權限分配等功能，將綜合管廊各系統(tǒng)權限無縫的集成在一起，實現(xiàn)統(tǒng)一的權限分配。通過綜合調度分析平臺，不同的人員就有不同的配置和權限，根據他們的權限進入系統(tǒng)后功能界面也不一樣。（3）靈活的配置模塊。包含個性化設置、軟件擴展功能配置、功能模塊配置等多種靈活配置，實現(xiàn)無需修改程序就能靈活的配置需要的功能，增加的功能模塊會在左邊的菜單欄體現(xiàn)出來

36、。（4）監(jiān)控數據的采集、歸類、長期存儲。對于運營中涉及到的環(huán)境、指標、故障、時間等對于監(jiān)管、運營有價值的數據，都將作長期的存儲。同時，應實現(xiàn)以下功能：實時預警及報警功能、基礎手工數據的錄入、系統(tǒng)間的聯(lián)動功能、系統(tǒng)數據在線監(jiān)視無縫集成、視頻的無縫集成等。（5）綜合數據監(jiān)測系統(tǒng)能夠將巡檢工作面、管廊供電、通風、供排水、設備等工作情況與監(jiān)控信息在大屏幕上顯示，實現(xiàn)集中監(jiān)控，同時，上級單位指揮調度中心可以調閱管廊監(jiān)控的相應信息。該模塊要求將各系統(tǒng)單位的監(jiān)測系統(tǒng)（環(huán)境監(jiān)控、人員定位、語音通信、工業(yè)電視等）進行綜合集成，同時實現(xiàn)各監(jiān)控系統(tǒng)之間的數據融合，在此基礎上，提供各類聯(lián)動報警、聯(lián)動提示、綜合監(jiān)測等。

37、（6） 系統(tǒng)可通過GIS管理綜合管廊數據信息，可實現(xiàn)通風線路、避災路線、監(jiān)測設備、巡檢人機坐標等GIS瀏覽。6、 監(jiān)控中心1監(jiān)控中心簡介在管廊的運營管理過程中，為保證人員、環(huán)境、設備的安全性和經濟性，需要監(jiān)控中心人員隨時、準確、全面地掌握管廊各環(huán)節(jié)的運行狀態(tài)，預測和分析設備的運行趨勢，對各環(huán)節(jié)運行中發(fā)生的問題作出及時準確的處理，通過多維度、全方位的監(jiān)控管理，提高安全運營能力，更重要的是對管廊突發(fā)事故起到監(jiān)控及預防的作用，而這些都有賴于監(jiān)控中心對各類監(jiān)控信息的直觀顯示。 監(jiān)控中心是整個系統(tǒng)的核心，它聯(lián)系、協(xié)調、控制和管理其它系統(tǒng)的工作，同時監(jiān)控中心還擔負與電力公司、供水公司等部門的報警和事故處理

38、聯(lián)動通信任務。2監(jiān)控中心組成監(jiān)控中心由智能模擬顯示系統(tǒng)、解碼器、監(jiān)控與報警系統(tǒng)、遠程網絡傳輸系統(tǒng)和計算機操作臺等設備組成。3監(jiān)控中心功能監(jiān)控中心的主要任務是確保管廊內管線及操控設備能正常運轉，并在發(fā)生事故時能迅速反應處理，是整個監(jiān)控與報警系統(tǒng)的神經中樞，通過自動化監(jiān)視與偵測設備，將管廊內任一角落的狀況資料迅速傳遞收集于監(jiān)控室中，使管理人員可以隨時輕易的掌握所有情況。監(jiān)控中心為用戶提供一個人性化和智能化的操作平臺，使整個高科技、超復雜的系統(tǒng)使用時輕松自如，它覆蓋人員、設備、環(huán)境、動力、安全、運營等諸多環(huán)節(jié)，應用于安全監(jiān)控類的人員定位、監(jiān)測監(jiān)控、通信、有毒氣體抽排、風機監(jiān)測、防火監(jiān)測、安全生產監(jiān)測

39、與綜合預警，以及供電集中監(jiān)控、排水通風監(jiān)控、管廊輸送監(jiān)控等重要環(huán)節(jié)，以滿足全過程實時監(jiān)控的需要，避免了在重要調度指揮中因系統(tǒng)操作過于復雜，而造成難于控制的尷尬局面。智能模擬顯示系統(tǒng)可直觀地顯示管廊內各種設備的運轉情況，及時了解災情和非法入侵的發(fā)生及其位置。顯示屏的顯示內容有：管廊各區(qū)段的位置和建筑模擬圖，各防火分區(qū)排水泵的狀態(tài)、通風裝置狀態(tài)、照明的狀態(tài)、火災檢測的狀態(tài)、環(huán)境溫度/濕度和氧含量和非法入侵等各種報警信號等。同時，調度中心可以滿足綜合調度、應急指揮、參觀交流等多項功能的要求，大屏幕顯示各種圖像畫面具有靈活組合的特點，可以滿足各種不同的需求。7、 系統(tǒng)特色1多網融合本系統(tǒng)將環(huán)境與設備監(jiān)

40、控、安全防范、通信、預警與報警、地理信息、統(tǒng)一管理信息平臺和監(jiān)控中心進行了有機融合成為一個整體，避免了各個系統(tǒng)之間的各自為政，有利于整個信息系統(tǒng)的管理和維護。2模塊化結構模塊化結構，一個防火區(qū)只需一臺多功能基站控制，即可對數據信息進行無線采集，并對設備進行無線遠程控制，大大減少調試時間，節(jié)約安裝、培訓、維護和人工監(jiān)護成本。3支持工業(yè)環(huán)網技術本系統(tǒng)支持工業(yè)環(huán)網技術，具備毫秒級解環(huán)，單個設備或某一段線路出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)首先會自動切換數據鏈路，保障數據傳輸的穩(wěn)定性，而后會在系統(tǒng)中有相應的顯示，提示維護，從而避免因單個設備或某一段線路出現(xiàn)故障而對整個系統(tǒng)造成影響。4高帶寬和擴展性本系統(tǒng)中構建了貫穿地上

41、與地下的千兆光纖以太環(huán)網，為多個系統(tǒng)提供高達百兆的數據帶寬，保障各系統(tǒng)的數據鏈路。同時，設計采用了標準開放的TCP/IP協(xié)議，留有各種相應的接口，具有靈活性和延展性，采用國際標準的協(xié)議，以方便與其它廠家設備的互通。8、 應用場景示例1場景示例對于系統(tǒng)整體的信息流程，我們以預警與報警系統(tǒng)中的可燃氣體探測報警模塊為例進行描述。監(jiān)控中心的綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)警報提示：管廊內ZHGL-88X防火分區(qū)啟動可燃氣體CO探測警報，該區(qū)天然氣管道艙CO濃度超過報警濃度設定上限值。2信息流程地下管廊監(jiān)控中心通過信息采集、傳輸、存儲、危機判定、決策分析、命令部署、實時溝通、聯(lián)動指揮、現(xiàn)場支持等信息流程處理突發(fā)事件。（1）監(jiān)控中心高清音、視頻交互。采用高清視頻和語音對講，將CO