智慧管廊管理系统组成架构(上)
智慧管廊综合管理系统以统一管理平台为基础,综合利用物联网技术、大数据技术、机器学习技术、通信技术、自动控制技术、传感技术等构成的网络集成系统,通过城市管廊综合一体化运营指挥调度管理平台,实现运营管理的智慧化、集成化、可视化。系统主要由环境监控子系统、安全防范子系统、运营管理子系统、GIS子系统、三维展示子系统、火灾消防告警子系统、网络及廊内定位子系统、语音通信广播子系统、智能标识子系统、应急预案子系统、廊内智能控制系统、移动管理终端等组成。
1、环境与设备监控系统
环境与设备监控系统实现对综合管廊全区域各舱室内环境和设备的参数和状态实施远程监控,保证管廊内各市政基础设施的正常运行。监控内容包括:
管廊温湿度、集水坑液位、有害气体浓度、含氧量;
管廊内照明、排风机、排水泵的设备运行状态、故障报警的监视和远程控制、智能调节;
采用硬联动、软联动、远程控制三级联动机制。
2、视频监控系统
视频监控系统由摄像机、流媒体服务器、存储、视频综合管理平台(与智慧管廊综合运维信息平台集成)等组成。系统采用网络信号传输方式,共用通信网络,实现统一的视频信号存储、显示和远程调用等功能。
支持监视信号的实时多模式显示、视频图像行为分析、集中存储管理、网络实时预览、图像处理、日志管理、用户和权限管理、设备维护;支持前端任意图像的轮巡和分组切换等控制;同时还可与门禁系统、人员定位系统、消防系统、环控系统、防入侵系统等联动。
3、光纤防入侵系统
通过在智慧管廊管理系统人员出入口、通风口和投料口位置部署周界防护光纤设备,防止非法入侵事件。当入侵事件发生时,及时探测非法入侵,通过神经网络+遗传算法模式识别、视频复核,完成入侵报警与现场声光警示。支持与视频监控系统、门禁系统、机器人巡检系统联动。支持红外、微波等传感技术探测系统接入。
4、电子井盖监控系统
电子井盖监控系统通过对管廊投料口或逃生口处的电子盖板状态进行实时监测和远程控制,有效控制非法进入地下管廊进行偷盗、破坏等行为,保障地下管线的安全稳定运行。
系统由机械部分、控制部分和通讯部分组成:机械部分由井盖和特殊设计、定制加工的机械部分组成;执行单元采用性能稳定的电动推杆、步进电机、液压系统,控制部分采用性能稳定的PLC模块。通讯采用标准电气接口。
可实现远程控制、现场控制、紧急状态控制;可与照明系统、机器人巡检、视频监控、消防等系统联动。
5、门禁系统
门禁系统由门禁管理平台、门禁控制器、读卡器、发卡机、非接触式IC门卡、门磁、电控锁等组成。门禁控制器采用网络信号传输方式,通过以太网主干网络接入监控中心。
系统具有开门权限管理、门卡挂失管理、非法闯入管理、双向读卡防尾随管理等功能,同时能通过监控中心综合管理平台与消防系统联动,接到消防系统报警信息后,门禁控制器自动打开所控制的门,方便人员逃生。门禁管理平台集成到管廊综合监控系统中,实现进出人员管理、联动模式管理等系统功能。
6、机器人巡检系统
将智能机器人接入管理平台后能够实现自动巡检、主动监测、应急处置,解决人工巡检面对的空间狭长、附属设施多、效率偏低的问题。系统主要由机器人本体(包括运动小车、导航模块、避障模块和通信模块)、多参量检测平台(包括可见光摄像、红外测温、温湿度检测、甲烷和氧气浓度检测)、通信子系统、后台子系统和电气附件组成。
通过巡检机器人与其他设备协作,实现与通风、排水、火灾报警、电子井盖等系统联动。
7、人员定位系统
采用高精度无线定位系统,依托先进的脉冲无线定位技术,部署定位基站,为运维人员佩戴标签,实现实时定位、全局显示,智能签到、考评管理,安全巡检、科学调度,电子围栏、异常报警,视频联动、信息共享。精度高达 15~30cm,系统容量大,实时性好,无漏卡。
8、管廊防外破监测系统
城市综合管廊属于地下隐蔽设备, 常常由于市政建设需要, 大型机械会在管廊周边持续、频繁的施工,对管廊结构造成极大的影响, 严重时还会导致地表坍塌等重大事故。
针对第三方破坏导致电缆隧道结构损坏的现象, 可通过管廊防外破监测系统部署探测光缆对地下设施周边一定范围内的土壤振动信息进行连续监测和分析,从而实现地下管廊安全预警, 有效防止第三方破坏。
9、管廊结构沉降监测系统
管廊经过长时间运营,隧道段与隧道段的接缝处会产生相对位移,这种相对位移分为水平方向和垂直方向的位移,而发生在垂直方向的位移会导致地表沉降,严重时会导致坍塌等重大事故。
通过光纤光栅式水准仪对管廊结构的沉降情况进行连续监测,及时对管廊结构沉降状态和变形趋势作出判断和预警,有效保障城市综合管廊的安全运营。
10、火灾自动报警系统
含电力电缆的舱室设置火灾自动报警系统。采用集中报警方式设计,由火灾探测器、手动火灾报警按钮、火灾声光警报器、消防应急广播、消防专用电话、火灾报警控制器等组成。在监控中心或消防控制室设置火灾报警显示终端,管廊现场通过总线回路巡检、接收、显示每个报警点的工作情况。
火灾报警发生时,通过统一监控平台联动视频监控系统、环境与设备监控系统、自动灭火系统,将火灾现场视频弹出,启动排烟,开启管廊逃生门,关闭火灾所在分区与相邻分区的防火门,启动相应分区的自动灭火装置。