劉丹
 

　　安科瑞電氣股份有限公司  上海嘉定  201801
 

　　摘要：智慧管廊運維管理平臺的建設具有實際的應用價值，在具體運用的過程中，其本身的影響力十分明顯，可以更好地保證相關工作的開展。智慧管廊綜合管理平臺融合了多種技術，涉及到多個組成部分，文章分析智慧管廊運維管理平臺的搭建以及應用。
 

　　關鍵詞：智慧管廊；運維管理平臺；搭建；應用
 

　　0引言
 

　　智慧管廊運營管理系統(tǒng)擁有著復雜的組成部分，涉及到的每一個部分都有著極為嚴格的要求，因此應該積極的重視相關架構的構成要素，在確定了系統(tǒng)本身情況的基礎上，逐步完善相應的系統(tǒng)規(guī)劃，確保智慧管廊運營管理更加穩(wěn)定，實現(xiàn)由規(guī)劃設計到建設交付的全過程控制目標，凸顯出運行維護及全生命周期管理的功能。
 

　　1智慧管廊運營管理系統(tǒng)的概述
 

　　1.1 系統(tǒng)情況
 

　　智慧管廊運營管理系統(tǒng)是指借助于計算機系統(tǒng)平臺，運用互聯(lián)網和傳感器等多種技術，構建起的相對完善的且呈現(xiàn)出可視化狀態(tài)的統(tǒng)一管理信息平臺。系統(tǒng)運用整合管廊附屬通風系統(tǒng)和消防系統(tǒng)的方式，依照網絡化分布監(jiān)控設施監(jiān)測模塊，構建起大數(shù)據(jù)互聯(lián)互通的整體，打造出富有集約化和網絡化等多種特征的系統(tǒng)平臺。管廊智慧化運營管理系統(tǒng)是運用獲取相關參數(shù)的方式，讓信息監(jiān)測更加到位，通過智能化分析預控，保證更好地對相關的管廊和廊內 附屬設施進行細致的安排，通過可視化的分析與判斷，促使應急處置和防火防災等落到實處，實現(xiàn)管廊資產的高效管理目的，保障線路運營的整體安全性。
 

　　1.2組成部分
 

　　智慧管廊綜合運維信息平臺是通過智慧管廊數(shù)據(jù)中心以及相應的物聯(lián)網平臺共同組合而成，通過科學合理的結合，使相應的平臺和系統(tǒng)發(fā)揮出積極的作用。智慧管廊智能物聯(lián)網平臺則是系統(tǒng)底層核心服務，通過向下的過程，能夠及時與各個設備和傳感器 等統(tǒng)一接入，提供主要的通信終端產品，運用相對可靠的接口模型，促使多種協(xié)議得到的支持。向上 的過程則能夠為應用提供較為一致的設備訪問接口，真正強化相應的工作成果。智慧管廊數(shù)據(jù)中心則是運 用了Hadoop開源平臺和關系型數(shù)據(jù)庫平臺，通過科學合理的構建，使得相應的系統(tǒng)發(fā)揮出積極的作用，保證更好地運用至存儲設備狀態(tài)數(shù)據(jù)的處理和非結構 化數(shù)據(jù)的處理中。關系型數(shù)據(jù)庫能夠被運用在設備信 息和運維信息的結構化數(shù)據(jù)存儲中，通過借助于數(shù)據(jù) 中心基本服務，使具體的平臺彰顯出實際的利用成果。
 

圖 1 綜合管廊運維管理平臺組成框

       1.3基本架構

 

　　物理層中，可以適當?shù)貙⒐蚕矸掌髻Y源進行合理的布設，在基礎架構服務層中，也可適當?shù)剡\用Linux 操作系統(tǒng)進行的操作，物理層的基礎之上，還能夠及時搭建起相應的虛擬云平臺，滿足具體的工 作需要，促使物理層服務器硬件資源得以共享；平臺服務層中，往往會構建起為應用軟件提供多種服 務的平臺功能，比如 GIS(地理信息系統(tǒng))，BIM 等； 軟件應用服務層中，依照管廊運維管理的實際需要，開發(fā)出多種功能軟件。運用相對可靠的(HA)系統(tǒng)架構，能夠保證服務期實現(xiàn)冗余運行的具體目標，可以支持損失 1/3 服務器資源，即便是這樣的情況，也能讓系統(tǒng)保持在相對穩(wěn)定的運行狀態(tài)下。借 助于科學合理的分布式冗余存儲技術，在多塊硬盤被 損壞的時候，還能適當保障數(shù)據(jù)的完整性，不會發(fā)生 丟失的情況。科學應用虛擬化技術的云計算架構，促 使著硬件資源能夠轉化，轉變?yōu)橘Y源池，體現(xiàn)出 便于切分的優(yōu)勢之處，通過運用虛擬引擎動態(tài)調配硬 件資源，促使系統(tǒng)軟件可以依照具體的運行需要實現(xiàn) 硬件運行的基本目的，讓部分硬件故障不會威脅到系 統(tǒng)的運行成果，確保硬件故障隔離，維護系統(tǒng)的可用性和應用的可用性。
 

　　2 智慧管廊運維管理平臺的搭建與應用
 

　　2.1運營環(huán)境參數(shù)監(jiān)測與設備監(jiān)控管理
 

　　環(huán)境以及設備監(jiān)控屬于智慧管廊運營管理系統(tǒng)中相對重要的功能模塊，在具體運用的過程中，能夠更好地保障綜合管廊中內部環(huán)境及設備參數(shù)、狀態(tài)等實現(xiàn)全程監(jiān)控的目的，通過實時監(jiān)控信息，利用好多功能基站，準確及時地傳輸相關信息，確保監(jiān)控中心統(tǒng)一管理信息平臺獲取相關的資源。相關的工作人員也可及時借助于可視化的運營管理方案，加以獲取基礎性的數(shù)據(jù)信息和預警數(shù)據(jù)等，保證現(xiàn)場環(huán)境和設備存在的問題得到的解決，排除相應故障，完成對警情的科學處理，促使管廊穩(wěn)定運行。
 

　　2.2環(huán)境監(jiān)測管理
 

圖 2  氣體傳感器報警處理 SOP
 

　　管廊中任意防火分區(qū)被視作重要的單元，借助于科學的設置方案，讓管廊中的多個附屬系統(tǒng)監(jiān)控元器件得到的分析，實現(xiàn)對綜合管廊全區(qū)域環(huán)境參數(shù)的科學監(jiān)控和分析，同時又能將實時監(jiān)控的信息加以反饋，運用數(shù)據(jù)采集裝置進行實時傳遞，保證對監(jiān)控中心的可視化監(jiān)控大屏提供的信息，方便值班人員及時根據(jù)現(xiàn)場情況發(fā)現(xiàn)異常問題，排除一系列因素之后，采取的處理對策，讓管廊處于正常的運行狀態(tài)下。在環(huán)境監(jiān)測管理中，分析的參數(shù)涵蓋溫度、濕度和甲烷濃度等。
 

　　2.3設備監(jiān)控管理
 

　　針對管廊的通風系統(tǒng)設備，如風機以及風道閥門等，同時還有供電系統(tǒng)設備和照明系統(tǒng)等，均應接受狀態(tài)監(jiān)控，經過遠程監(jiān)控，實現(xiàn)了狀態(tài)監(jiān)測的目的，借助于輸出遠程邏輯控制，確保照明系統(tǒng)、通風設備和電氣設備等附屬系統(tǒng)設備能夠接受的監(jiān)管。在具體開展工作時，相應的系統(tǒng)可以及時的監(jiān)測到異常的情況，同時發(fā)出相應的告警信號，確保工作人員可以在短時間內及時處理。運用設置于管廊上的多功能集采和傳輸基站等，讓信息傳送更加到位，同時實現(xiàn)的聯(lián)動，接受監(jiān)控中心的命令和指示，完成遠程控制風機開停的基本目的。具體的防火分區(qū)中，防火門的開啟和關閉也是重要的一環(huán)，通過多種設備的管理功能，讓相關的工作穩(wěn)定開展。設備監(jiān)控模塊的基礎功能涵蓋著發(fā)送指令控制設備的啟停、切換設備的手/自動狀態(tài)等。
 

　　當顯示設備狀態(tài)的時候，正常的情況下會顯示綠色，若是存在著任何的故障，則會呈現(xiàn)出灰色，設備一旦啟動或者是停止運行，燈開關的形態(tài)會用動畫形式展示，借助于手動以及自動的操作，體現(xiàn)設備運行情況。設備監(jiān)控界面能夠詳細地分析出設備的基本情 況，反饋具體的信息，比如生產廠商以及維修情況等， 還可對分艙分區(qū)予以支持，確保設備類型的展示更加 理想。
 

　　2.4報警及聯(lián)動處置管理
 

　　環(huán)境參數(shù)和對應的設備監(jiān)控監(jiān)測基礎信息往往是運用管廊運營管理系統(tǒng)實現(xiàn)的互通互聯(lián)目的，確保聯(lián)動的基本成果更加理想，符合具體的需求。管廊中一旦出現(xiàn)任何的異常情況，或者是存在著特殊的問題時，均可運用這樣的方式監(jiān)控，利用好監(jiān)控大屏的展示效果，發(fā)揮出對應的預警以及報警信號，提示值班人員及時地參與到處置工作中，還能自動的依照設置的標準處理流程完成異常情況的處理。比如，在常規(guī)的狀態(tài)之下，若是突然出現(xiàn)了異常的災情問題，則視頻的系統(tǒng)調用和火災報警等能夠實現(xiàn)合理的聯(lián)動， 彰顯出相對可靠地運維管理職能，發(fā)揮出職能本身的效力。
 

　　2.5運營環(huán)境視頻監(jiān)控管理
 

　　系統(tǒng)前端的監(jiān)控點網絡攝像機通常會對相關的圖像信息加以采集，系統(tǒng)主機經過了科學的處理之后， 會直接的將相關情況反映至監(jiān)控大屏之上，突出實際的監(jiān)控場景。運用科學設置分區(qū)的方式，讓多個功能基站合理的配合起來，防火分區(qū)中設置好對應的網絡攝像機，便可監(jiān)測防火分區(qū)中運營環(huán)境信息和入廊人員的基本情況，做出較為細致的判斷。相關的視頻監(jiān)控畫面均可運用智慧管廊運營管理系統(tǒng)控制和顯示等過程，完成對全部范圍的監(jiān)控，便于在監(jiān)視器上及時地將分區(qū)監(jiān)控畫面呈現(xiàn)到位。依照區(qū)域出現(xiàn)的異常問題，系統(tǒng)需要調用問題區(qū)域的視頻畫面，將其前置于監(jiān)控大屏幕中，確保監(jiān)控人員可以及時掌握具體的情況，了解災情，安排科學的處置對策，實現(xiàn)運營過程的安全管理目的。
 

　　2.6管廊防入侵監(jiān)控管理
 

　　經過科學的設置在投料口、人員出入位置的紅外 入侵報警和聲光報警等，使得相應的行為得到的 監(jiān)管，保證更好的規(guī)范一系列操作，若是出現(xiàn)非法入 侵的問題，則數(shù)據(jù)能夠及時的進行自動地識別，經過 科學的判斷，通過多功能的基站科學的傳輸相關資源， 發(fā)送給報警控制裝置，自動將相關的信號傳輸至監(jiān)控 中心的報警主機，使得監(jiān)控中心的監(jiān)控大屏可以反饋 出實際情況，通過自動調用區(qū)域中的視頻影像，顯現(xiàn) 出入侵行為的地理位置，及時的記錄下入侵的具體情況，通過科學的設置報警設備發(fā)出報警信號，為工作人員爭取一定的時間。管理人員依照報警信號合理安排事件的處置過程，讓管廊運營更加合理。
 

　　2.7管廊運營消防安全管理
 

　　經過適當?shù)脑O置于每段防火區(qū)的智能煙感探測器發(fā)揮出積極的作用，使得相應的設備和工作過程得到維護，通過將多個模塊進行互聯(lián)和共通，使多種信息的傳遞，為具體控制和管理提供保障。在監(jiān)控中心設置出對應的火災報警屏分區(qū)，借助于總線回路巡檢接收，明確報警點的基本工作情況。若是出現(xiàn)火災等異常的情況，啟動管廊中的聲光，可以及時調用相關的視頻資源，傳送至監(jiān)控大屏上，由此為相關工作人員開展具體的工作提供借鑒。整個過程中，能夠為人員的安全提供有力的支持，使得消防通道的快速撤離得以實現(xiàn)。在確定了相關區(qū)域并無作業(yè)人員的時候，或者是已經撤離去安全地帶后，才能切斷非消防電源。自動滅火裝置的啟動，往往可以通過合理的降低艙室溫度以及氧氣含量的方式，達到相對理想的滅火成效。滅火完成后，風機自動啟動將有害氣體排出。
 

　　3安科瑞產品在智慧管廊運維管理的應用
 

　　3.1火災報警系統(tǒng)
 

　　火災報警系統(tǒng)在整個管廊智能化系統(tǒng)監(jiān)控中也具有重要性建設應用意義，要想保障整個系統(tǒng)應用的監(jiān)控管理能力提升，就應該在系統(tǒng)應用中，及時將系統(tǒng)應用內的火災警報監(jiān)督控制管理工作優(yōu)化。火災自動報警系統(tǒng)包括:火災自動報警系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)。
 

　　電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)(管廊地下部分)產品選型
 

　　Acrel-6000電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)由Acrel-6000系列監(jiān)控設備、ARCM200BL、ARCM200L系列監(jiān)控探測器和配套附件組成。系統(tǒng)各設備之間均采用RS485總線進行連接，施工布線簡單方便。
 

　　Acrel-6000/B1電氣火災監(jiān)控設備簡介
 

電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)組網
 

注：地下管廊使用的動力箱/柜符合管廊相關標準，防護等級達IP65

       3.2 環(huán)境及設備監(jiān)控系統(tǒng)

 

　　在綜合管廊智能化建設管理中，為了將整體的智能化管廊建設工作開展性能提升，需要在管廊建設中，對其對應區(qū)域內的設備運行以及對應的環(huán)境監(jiān)測工作開展進行分析，并且在分析中，按照具體的管廊建設處理中的設備控制進行科學的系統(tǒng)監(jiān)控規(guī)劃。該部分環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的實施中，系統(tǒng)對應的環(huán)境及設備監(jiān)控共分為以下幾點：一是環(huán)境監(jiān)測設備；二是排水設備；三是通風設備；四是照明設備，只有將對應的環(huán)境監(jiān)測設備和監(jiān)控系統(tǒng)運行系統(tǒng)建設好，才能保障在系統(tǒng)的監(jiān)控運行中，將整個系統(tǒng)應用的監(jiān)督控制管理能力發(fā)揮出來。
 

　　安科瑞配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)，可實現(xiàn)管廊內智能開關柜運行監(jiān)控、高壓開關柜帶電顯示、電流電壓等負載運行監(jiān)控、母線測溫監(jiān)測、電纜測溫監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、有害氣體監(jiān)測、安防監(jiān)控、取暖通風、門禁、燈光、風機、除濕機、空調控制等功能。實現(xiàn)動力環(huán)境各數(shù)據(jù)的檢測與設備控制，實現(xiàn)動力環(huán)境優(yōu)化，避免運行環(huán)境的失控導致配電設備運行故障，保證維護人員安全，延長設備使用壽命，減少配電室粗放式管理導致成本過高，同時實現(xiàn)配電動力環(huán)境的分布式遠程管理。
 

　　3.2.1系統(tǒng)結構
 

　　配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)以智能控制為核心，通過物聯(lián)網技術的集成應用，實現(xiàn)配電室內環(huán)境的全天候狀態(tài)監(jiān)視和智能控制。系統(tǒng)由485通信和網絡通信混合組網，完成站端視頻、環(huán)境數(shù)據(jù)以及安全防范等數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)控，適配于當下多種應用場景。
 

系統(tǒng)結構
 

　　系統(tǒng)遵循物聯(lián)網分層分布式物理體系，即設備層、網絡層、站控層，構建而成*的智慧管理平臺系統(tǒng)。
 

　　監(jiān)控系統(tǒng)架構采用平臺化SOA架構，具有良好的可擴展性。當數(shù)據(jù)接入量大或者訪問用戶數(shù)大的時候，可以通過部署多個應用實例來提高系統(tǒng)服務能力。同時可根據(jù)用戶的使用要求，靈活配置運行的服務組件。
 

　　在一個區(qū)域內部署時的典型場景如下圖，配電室的各類智能檢測設備通過有線或無線網絡連接到監(jiān)控中心，單個配電室或箱變的監(jiān)測數(shù)據(jù)可集中上傳到監(jiān)控中心或者物聯(lián)網平臺。
 

　　3.2.2監(jiān)控范圍
 

　　系統(tǒng)把環(huán)境、視頻、通風、照明、安全防范、消防、一次設備輔助監(jiān)控等所有監(jiān)控量在系統(tǒng)主界面上進行顯示和控制，避免各系統(tǒng)孤立顯示和控制。
 

      1. 環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)

 

　　配電室綜合監(jiān)控設備安裝在配電室、箱變、變電所內，通過采集和傳輸技術，可以實時監(jiān)測配電室內的重要場所和設備的工作環(huán)境，如溫度、濕度、電纜溝水位、漏水/水浸、有害氣體(SF6，H2S，NO，CO，O2，O3)、TVOC、煙霧、明火、人體感應、噪聲等。
 

　　當檢測到環(huán)境量出現(xiàn)異常時，可及時顯示、報警，并可通過通信網絡將數(shù)據(jù)上傳至系統(tǒng)平臺。根據(jù)預先設置的上下限值，聯(lián)動控制空調、視頻、燈光、加熱裝置、除濕器、通風機、聲光報警等設備。保障配電室場所的電力設備安全運行。防止因環(huán)境改變、非授權活動、設備狀態(tài)變化等引起的事故，滿足配電室遠程運維的可靠管控要求。為新型現(xiàn)代化配電室的智能化、可視化、自動化、互動化做支撐。
 

　　站端設備包含各種傳感器(溫度、濕度、漏水、水位、有害氣體等)。系統(tǒng)平臺可以直觀的顯示出被監(jiān)測量的大小或狀態(tài)，以及被監(jiān)測量的實時值或各種故障發(fā)生的情況。
 

　　告警功能：在監(jiān)控中心對環(huán)境參量超過預設值時發(fā)出視聽告警，在監(jiān)控系統(tǒng)的人機界面上閃爍顯示，同時可以提供警示燈、報警音箱、語音、短信通知等多種告警方式。
 

　　設備狀態(tài)檢測：系統(tǒng)可以實時監(jiān)控配電室內各監(jiān)測設備(傳感器)以及通信線路，自動診斷設備及鏈路故障，并實時顯示在界面上。
 

　　數(shù)據(jù)查詢：環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)、狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)及遠程控制數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)查詢。
 

　　2. 消防監(jiān)控子系統(tǒng)
 

　　煙霧、溫感、明火等火災消防信息的接入，聯(lián)動聲光進行報警，以及通過短信方式自動通知值班維護人員。
 

　　3. 安防監(jiān)控子系統(tǒng)
 

　　紅外雙鑒、紅外對射、震動、門磁等安防相關設備接入 ，并可實時播放告警語音、發(fā)送提醒短信等。
 

　　4. 無線測溫子系統(tǒng)
 

　　無源無線測溫產品由主機(或收發(fā)器)和傳感器兩部分組成。主要應用在高低壓開關柜內母排搭接點，斷路器觸頭、電纜接頭、大電流設備等電氣連接點和其他易過熱點等位置的溫度檢測，并把測量結果通過網絡上傳到監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫服務器，通過軟件分析能夠對溫度過高發(fā)出告警信息，實現(xiàn)溫度故障的早期預測，防患于未然。
 

　　5. 饋線監(jiān)測子系統(tǒng)
 

　　可以監(jiān)測開關柜局放和饋線回路的開關狀態(tài)、溫度、電壓、電流、功率、功率因數(shù)、有功、無功、諧波、電能量采集等。支持設置上下限的告警值，實現(xiàn)語音播放、發(fā)送短信等聯(lián)動提醒方式。
 

　　6. 變壓器監(jiān)測子系統(tǒng)
 

　　變壓器三相繞組溫度檢測、風機運行狀態(tài)、震動檢測。支持設置上下限的告警值，實現(xiàn)語音播放、發(fā)送短信等聯(lián)動提醒方式。
 

　　7. 視頻監(jiān)控子系統(tǒng)
 

　　視頻監(jiān)控采用數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)監(jiān)控功能。支持海康主流硬盤錄像機和數(shù)字高清攝像機系列產品。
 

　　8. 溫濕度控制子系統(tǒng)
 

　　溫濕度控制器運用傳感器檢測柜內的溫度與濕度值，并通過控制外接的風扇與加熱器對溫度與濕度值進行調節(jié)，可防止因低溫、高溫造成的設備故障以及受潮或結露引起的爬電、閃絡事故的發(fā)生。
 

　　9. 門禁控制子系統(tǒng)
 

　　系統(tǒng)支持人員進入出去時間人員記錄，系統(tǒng)提供設備或網絡故障報警、非法闖入報警、門開超時報警、非法刷卡報警以及脅迫報警等。
 

　　10. 空調節(jié)能控制子系統(tǒng)
 

　　可以控制空調開機、關機、升溫、降溫等，并能夠直接調整空調的溫度值。
 

　　11. 燈光控制系統(tǒng)子系統(tǒng)
 

　　可以遠程控制燈光的關閉和打開。
 

　　12. 其他控制功能
 

　　水泵控制。
 

　　加熱器控制。
 

　　聲光控制：遠程控制啟動和關閉，避免擾民。
 

　　風機控制：實現(xiàn)對主、副新風機的智能控制。
 

　　除濕機控制：室內除濕機控制以及與濕度聯(lián)動。
 

　　其它設備控制。
 

　　3.2.3硬件選型
 

Acrel-2000E/G 柜體式
 

Acrel-2000E/B 壁掛式
 

　　4結語
 

　　明確了智能管廊綜合管理平臺的組成部分，通過詳細的分析，認識到運維管理平臺服務器和數(shù)據(jù)庫服務器等的具體應用價值和優(yōu)勢。在本文的概述中，概括了智能管廊綜合管理平臺的建設和應用，旨在通過具體的分析過程，為相關系統(tǒng)的科學使用和實際作用的充分彰顯提供借鑒和參考，為具體工作的開展打下較為堅實的基礎。
 

　　參考文獻
 

　　【1】韓佳彤,周建國,郎世明.城市綜合管廊智慧化監(jiān)控與運維管理系統(tǒng)實踐與探索——呼和浩特市丁香路綜合管廊項目為例 [J]. 建設科技
 

　　【2】燕煒中.智慧管廊運維管理平臺的搭建與應用
 

　　【3】安科瑞企業(yè)微電網設計及應用手冊.2020.06版
 

　　【4】吳恩遠,周中.電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)設計與應用圖集  2012.8