智慧管廊城市綜合管廊監(jiān)控與報警管理軟件方案

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上智慧管廊城市綜合管廊監(jiān)控與報警管理軟件方案 1 前言1.1 城市管網(wǎng)現(xiàn)狀：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，而且管廊自身功能使用的動力、照明、排水等設備繁多，而且產(chǎn)品提供來自不同的廠商，在數(shù)據(jù)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”，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。（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(chǎn)生各種問題；（3）解決緊

2、急事故發(fā)生時易相互推諉、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(shù)據(jù)類別不一，各系統(tǒng)間信息孤島導致相關部門決策困難。1.2 改善方案：（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

3、中心主要任務為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，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(jīng)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。2 管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)城市綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)是將環(huán)境與設備監(jiān)控系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、火災自動報警系統(tǒng)、可燃氣體探測報警系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)整合統(tǒng)一，它是智慧型城市管廊的神經(jīng)中樞，是所有管線數(shù)據(jù)的統(tǒng)一承載平臺。城

4、市綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)遵循集約建設、融合共享的建設理念，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)概念和硬件設備環(huán)境的協(xié)同整合，提供安全和運維的統(tǒng)一保障，打造集數(shù)據(jù)感知、采集、傳輸和處理等多種類型服務應用為一體的城市管廊云基礎架構服務平臺，城市綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)集成了多種數(shù)據(jù)感知傳感器，以物聯(lián)網(wǎng)的概念構建系統(tǒng)，其深度定制的組成方式，可滿足不同用戶的需求，增強了差異化服務能力和自我管理能力。 智慧管廊綜合管理系統(tǒng)軟件是針對無人值守的地下綜合管廊、管網(wǎng)的集成管理軟件，該軟件可將整個管廊的機電設備、安全防范、通信管理、環(huán)境監(jiān)視、GIS定位系統(tǒng)納入到整體平臺進行采集、監(jiān)視、控制、管理等，集成了狀態(tài)監(jiān)測、視頻監(jiān)控、設備控制等功能

5、于一體，可對各類數(shù)據(jù)、信息、設備、環(huán)境等進行集中監(jiān)測與控制，實現(xiàn)管控一體化。各子系統(tǒng)集成在同一個監(jiān)控平臺上，實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)一展示、分析、存儲。監(jiān)控平臺可集成各監(jiān)控系統(tǒng)，設置地理信息系統(tǒng)，留有與其它配套設施監(jiān)測與控制通信的接口，可與智慧城市有關平臺通信的接口，為地下管廊的業(yè)務管理以及安全應急指揮提供決策依據(jù)。2.1系統(tǒng)設計原則（1）可靠性 系統(tǒng)應確保管廊數(shù)據(jù)獲取、融合、傳輸?shù)冗^程的可靠性。其中，感知數(shù)據(jù)是管廊各項應用的基礎和判別依據(jù)，可靠的數(shù)據(jù)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(wǎng)絡應用提供可擴展性，包括網(wǎng)絡拓撲結構可擴展、服務內容可擴展等。（3

6、）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(wǎng)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，為各政府部門、單位提供不同安全級別的網(wǎng)絡應用。22系統(tǒng)設計依據(jù)本設計方案依據(jù)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

7、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GB50174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/T2053 系統(tǒng)設計思路3.1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

8、（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(shù)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

9、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

10、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。3.2從物聯(lián)網(wǎng)的角度看管廊監(jiān)控設計本系統(tǒng)利用先進的物聯(lián)網(wǎng)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(shù)據(jù)，實現(xiàn)地下管廊管理的可視化，提高管廊安全性和用戶滿意度。從上圖可以看出，井下所有的信息都要通過設備數(shù)據(jù)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?shù)礁鞫喂芾鹊母鞣N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(shù)據(jù)；（4）風機、水泵

11、等設備的開關量數(shù)據(jù)；（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(wǎng)的整體解決方案化解以上所有問題。系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)的標準接口，用戶可以很順利的處理來自不同設備及環(huán)境的數(shù)據(jù)，滿足末端設備擴展需求。利用物聯(lián)網(wǎng)對地下管廊進行感知和識別，通過網(wǎng)絡互聯(lián)，進行傳輸、計算、處理和數(shù)據(jù)挖掘，實現(xiàn)對地下管廊的實時控制、精確管理和科學決策。4 系統(tǒng)設計4.1 系統(tǒng)流程設計 根據(jù)綜合管廊的運營復雜情況及特點，建立基于物聯(lián)網(wǎng)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

12、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(shù)據(jù)。（2）傳輸層：由物聯(lián)網(wǎng)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。 4.2系統(tǒng)界面設計（1）系統(tǒng)主界面包含供水，蒸汽，熱水管路圖。防區(qū)位置信息，閥門位置信息

13、，總站及分站位置信息，防區(qū)內報警信息（2）防區(qū)監(jiān)控畫面包含防區(qū)附近的攝像頭視頻畫面，溫濕度，照明等基礎信息，防入侵信息和火災報警信息（3）閥門控制界面實現(xiàn)對防區(qū)閥門的遠程控制4.3系統(tǒng)功能（1）集中設備管理通過登錄監(jiān)控中心管理平臺可對綜合管廊內所有監(jiān)測設備進行統(tǒng)一管理監(jiān)控。（2）智能分析系統(tǒng)管理平臺內置智能分析數(shù)據(jù)庫，可自動對實時采集的數(shù)據(jù)進行分析判斷，并與歷史數(shù)據(jù)進行對比，為用戶提供參考數(shù)據(jù)。（3）GIS地圖顯示功能可將管轄范圍內的設備準確地在GIS地圖上顯示，方便設備故障定位及時搶修，設備地理位置信息可采用GPS數(shù)據(jù)進行定位。（4）WEB參數(shù)配置管理人員可在監(jiān)控中心通過工程師站對綜合管廊內

14、設備進行遠程參數(shù)調整配置。（5）WEB服務管理服務器具備完善的WEB服務器管理，可以方便管理系統(tǒng)設備和各種資源。·（6）網(wǎng)絡安全特性采用HAP協(xié)議認證、ES加密進行視頻數(shù)據(jù)保護，保證網(wǎng)絡通信安全可靠。（7）分級用戶管理可根據(jù)地下綜合管廊內設備的管理歸屬，實現(xiàn)分組管理。根據(jù)不同需要，設定各級用戶，使用不同權限訪問不同資源，實現(xiàn)分級管理。（8）操作記錄統(tǒng)計查詢系統(tǒng)可自動存儲各個操作人員各個時間段的操作記錄及操作內容進行系統(tǒng)的分析統(tǒng)計。（9）日志管理服務器具備完善的日志功能，便于查詢和整理。（10）自動生成各種歷史表格管理平臺可根據(jù)用戶需求自動生成各種歷史數(shù)據(jù)、報警數(shù)據(jù)、歷史曲線等多種數(shù)據(jù)

15、表格，并支持導出功能。（11）3D顯示電力電纜接頭溫度、電子井蓋支持3D顯示，實時查看電纜接頭每個點位溫度及電子井蓋的開啟狀態(tài)。（12）多種報警方式管理平臺支持語音、聲光、短信等多種報警提示方式，報警信息可直接短信發(fā)送到相關負責人員手機上。4.4監(jiān)測對象A、高壓電纜管廊電纜溫度在線監(jiān)測 電纜局部放電在線監(jiān)測電纜載流量在線監(jiān)測電纜護層電流在線監(jiān)測智能機器人巡檢B、給排水地下管道水位檢測流量檢測 水管壓力檢測 水質檢測 淤積監(jiān)視C、燃氣地下管廊 壓力檢測 流量檢測溫度檢測5 系統(tǒng)特點（1）集成化、信息化程度較高全方位集成綜合管廊內各管道介質工況及管廊內環(huán)境工況的信息，并將所有信息匯總于綜合管理平臺，使決策清晰快捷，同時系統(tǒng)可以通過網(wǎng)絡及手機APP訪問，決策層可隨時掌握管廊運行情況 。（2）掛載能力強、監(jiān)測數(shù)據(jù)全面針對現(xiàn)階段納入管廊的各類管線，配置了多種傳感器，可實現(xiàn)對管廊內所有參數(shù)的全方位監(jiān)測，同時預留了接口，方便非系統(tǒng)內設備或附加設備接入。（3）火災聯(lián)動機制系統(tǒng)對管廊內的火災危險因素進行全面監(jiān)測，同時與消防設施采用聯(lián)動機制，當探測到火災危險時及時采取措施，防止災害擴大。（4）完整的視頻監(jiān)控及入侵防范體系系統(tǒng)在管廊各出入口處配置了完善的入侵傳感