概述

建设背景:当前我国正处在城镇化的快速发展时期,国家出台多项规定、政策,大力促进城市综合管廊的建设。综合管廊,又称地下城市管道综合走廊。是指在城市地下建造一个隧道空间,将电力、通讯、燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体,设有专门的检修口、吊装口和监测系统,实施统一规划、统一设计、统一建设和管理,是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。

城市综合管廊建设实现了包括供水、排水、燃气、热力、电力、通信、广播电视、工业等多个城市重要管线的有序入廊,解决了以往多政府部门、多辖区、多使用单位的管理混乱难处,也最大程度改善了城市内涝、“马路拉链”式工程和地下空间资源利用率低等问题。

综合管廊的上述基本特点决定了综合管廊的重要性,从这些基本特点出发,综合管廊有以下基本需求:

1、管线环境需求。综合管廊内敷设了多种城市专业工程管线,对城市安全至关重要。因此给管廊内管线提供良好的运行环境是管廊的首要需求。

2、人员安全需求。综合管廊内定期会有工作人员对管廊进行巡检,不定期有安装维修人员进入管廊及管线进行维护检修,因此创造人员的合适的工作环境也是管廊的基本需求之一。

3、紧急处理需求。综合管廊是各类管线的公共环境,存在单种管线在综合管廊存在事故的可能性,如:水管爆裂、天然气管道泄漏等。因此综合管廊须具备紧急处理措施,目的是当管线发生事故时能及时发现事故,缩小事故范围,有效?;て渌T诵泄芟卟皇苡跋?。

4、日常运维管理需求。综合管廊目前规模越来越大,管廊中容纳多种管线。因此综合管廊运维管理难度较大,这就需要综合管廊建立一个管理系统,提升综合管廊的管理水平,更好地服务综合管廊的安全运行。

结合以上需要,综合管廊需要配置监控报警与运维管理系统,并紧密围绕这些主要需求来设置。

设计内容

管廊的监控报警与运维管理系统由统一管理平台、通讯控制网络、环境与设备监控系统、安全防范系统、通信系统、火灾自动报警系统等组成。通信控制网络采用光纤环网和消防专网,各专业系统通过专用网络接入监控中心与统一管理平台进行集成

设计理念

斯菲尔智慧运维统一管理平台基于云架构设计,运用物联网技术实现系统设备的状态监视、远程控制、报警/故障处理与分析等功能。平台内置3DGIS+BIM引擎,实现3DGIS与BIM空间无缝和信息无损集成,提供地理信息、城市地形、建筑模型等数据的存储、查询、空间定位、空间分析和发布服务?;谕骋坏拇渫绾屯ㄐ沤涌?,平台以三维一体化空间为载体集成管廊环境质量参数、附属设施监测信息,实现管廊监控与报警功能;以BIM模型和属性为基础构建管廊运维工作管理流程,精细控制运维过程,实现设施设备运维、运营管理的一体化设计。

平台以保障管廊安全、稳定、高效的运行为目标,结合运维分工职责,系统设计为设备设施运维、监控与报警、运营管理三大???。设备设施运维??橹饕嘀赜谌粘Q布?、设备设施维护维修、设备档案以及管理体系要求、技术标准、操作规程管理等功能;监控与报警??橹饕糜诠芾饶诟绞羯璞干枋┑氖凳奔嗍?、报警处理和联动控制等功能;运营管理??橹饕糜谌肜扔没б滴窆芾?、管廊空间使用情况分析、应急预案模拟及应急联动管理、运行状况的统计分析以及能耗分析等功能。

统一集成的信息门户:整合监控报警管理、设备管理、巡检管理、维护保养、系统诊断等综合信息门户,实现信息集中展现、数据追溯分析、流程待办提醒?;乖ち羝渌陆ü芾?、入廊管线单位的接口,支持接入新建管廊、新增管线的工程项目。

平台架构

感知层:通过IP环网和通信接口,汇集管廊内的环境、附属设施设备和专业管线等运行状态信息以及管廊外部环境信息,并提供报警联动等命令的上传下达通道,从而实现各子系统的有机集成。

平台层:为上层应用提供业务支撑环境,实现统一的存储服务,集成3DGIS+BIM引擎,提供空间定位、空间分析和发布服务,实现业务处理逻辑、系统对外连接等功能。

应用层:以B/S方式部署相关应用???,为用户提供交互接口,实现相关业务操作,并通过监控大屏、工作站、移动终端等呈现。

平台特点

详细设计

监控与报警

监控与报警??橹饕糜诠芾缺咎搴透绞羯璞干枋┑氖凳奔嗫?、报警处理和联动控制,集成了环境与设备监控、安全防范、通信、火灾报警、可燃气体等系统的信号数据,通过联动控制策略的设置、预、报警阈值的设定和数据的构件级展示,实现监测数据的全景展示、报警的快速处理、设备空间位置的精确定位。同时监控与报警??榛怪С止芟呒嗖馐莸慕尤牍δ?,为管廊、管线运维管理、事故处置提供支撑。

全景监测???/p>

全景监测??榻8械赝己凸芾鹊募嗫叵低辰屑?,实现管廊的监控信息的联动查询和浏览,帮助监控人员实时了解管廊运行状况。

报警与联动???/p>

报警与联动??檎攵杂诶饶诳占湎列?、设备繁多、系统联动复杂的特殊环境,利用三维可视化技术将报警信息与BIM模型结合,动态显示报警点在管廊中的位置信息。并且能够根据系统预设的联动策略进行关联设备间的联动。

环境与设备监控???/p>

环境与设备监控的功能是实现对综合管廊全域内环境和设备的参数和状态实施全程监控,将实时监控信息与模型进行构件级绑定,实现精准定位,便于值班人员及时发现现场环境和设备问题,排除故障以及对警情的及时处理,保证管廊正常运行。

供配电管理???/p>

供配电管理是对管廊分变电所、防火分区内的供配电系统的监测数据进行管理,对供配电系统进、出线回路的电压、电流、功率等参数及开关分合闸状态进行监视,生成相应的运行表单,以便全面掌握供电的质量情况;同时对供配电的设备状况、管线路由情况通过BIM模型进行三维可视化展示,实时显示当前的功率、总电量、电流、电压等。

安全防范???/p>

安全防范的功能是实现对综合管廊全域内人员的全程监控,将实时视频信息、在廊人员定位信息与空间技术相结合,实现人员精准定位,便于值班人员及时发现现场问题,排除故障以及对警情的及时处理,保证管廊正常运行。

通信???/p>

通信的功能对综合管廊全域内人员的人员调度,将固定通信、无线通信和人员维修、巡检结合起来,保障入廊作业的安全有序运行。

火灾报警???/p>

火灾报警的功能是实现对综合管廊全域内火灾的全方位监控,通过感烟和感温光缆监测管廊内的异常状况,及早发现火灾安全隐患。结合光纤定位(ODTR)技术,对火灾隐患做到精确定位,为及时疏散和处理提供信息支持。

设备设施运维管理

设备设施运维??橹饕嘀赜谌粘Q布?、设备设施维护维修、设备档案以及管理体系要求、技术标准、操作规程管理等功能。按照日常维护、设备维修、应急抢修三种模式梳理构筑管廊设施设备维保管理流程,实现三维环境下设施设备的可视化定位、关联性查询和精细化维保管理。

驾驶舱???/p>

提供管廊设备设施运维的整体视图,方便管廊运维单位统筹看看;

集中视图可视化的呈现管廊整体的运维状况,把管廊概况、健康状况、入廊用户信息、设备台账信息、巡查信息、维修维护信息集中统一呈现给运维人员,方便查询、浏览和处理。

三维浏览???/p>

三维浏览从空中、地面、地下多个维度对管廊进行全貌展示,实现从室外到室内、从地上到地下的浏览,还能够进行廊体、管线、附属设施的构件级信息查询。

同时支持虚拟巡检,一键式实现廊内的虚拟查询和浏览,缩短运维人员的实际访问、巡查时间??梢杂牍芾鹊纳璞副嗦胩逑倒亓?,实现定位漫游。

设备管理???/p>

设备的管理包括设备台账和备品备件的管理,是设备设施维护的基础知识库,是从设备入库,设备安装,设备运行,设备检修,到设备报废整个生命周期的管理。建立起统一的设备资产分类标准和设备资产编码标准,并在此基础上形成完善的设备资产台账,为资产设备管理的集中化、体系化、标准化建设提供保障。同时结合不同设备的信息要素将其分类成静态、动态、实时、非结构化设备信息,对设备全生命周期产生的信息形成知识库,为设备管理分析、设备可靠性和经济性提供辅助数据支撑。

综合巡查???/p>

综合巡查通过建立 “工单下发、现场巡查、事件确认、任务统计”的巡查体系,规范管廊管理人员、巡检人员日常巡检过程中定期对管廊进行隐患排查,发现隐患时记录隐患类型,确认隐患安全等级并及时上报的一系列操作。生成巡查统计报表,为管廊安全、管线安全和附属设施可靠性提供辅助数据支撑。

维护维修???/p>

管廊内维护维修通过建立 “工单下发、现场维修、完工确认、任务统计”的维保体系,规范管廊管理人员、维保人员维保过程中对管廊进行隐患排查,发现隐患时记录,确认隐患安全等级并及时上报的一系列操作。生成维保统计报表,为管廊安全、管线安全和附属设施可靠性提供辅助数据支撑。

运营管理

日常运营主要是对管廊运行状况进行统计分析以掌握整体健康情况和能源利用效率,了解运行倾向,及时发现事故隐患,并采取适当措施予以排除;依据城市管理和专业管线权属单位要求,调整应急响应制度,编制应急预案、应急处理流程、应急联动逻辑,并进行应急预案模拟及应急联动管理;新增管线或管线变更时,提供空间规划及入廊用户流程管理等功能。

运营管理??榘肜扔没Ч芾?、空间管理、应急联动、人员管理、统计分析、能耗管理、系统诊断及平台设置等功能。

入廊用户管理???/p>

入廊用户管理以专业管线入廊业务流程为导向,提供管线入廊流程管理、管线权属单位信息维护、专业管线管理规范、管线档案资料管理等功能,实现管廊管理单位与管线权属单位之间的业务衔接。

空间管理???/p>

和入廊用户管理对应,根据业务需求的变化,对管廊内有限的管线敷设位置进行梳理和使用,优化空间的使用率。

应急联动???/p>

设备流程处理IT化

灾害发生时应急处理流程IT化,将必须要做的动作IT化,保证灾难发生过程中及灾难结束后的确认都有章可循,防止遗漏。

流程操作自动化

在整个应急指挥过程中,若需要通过管线单位、各类数据的确认、各类设备的控制,都可以在本软件中进行操作。

应急档案电子化

整个应急指挥结束后,记录档案可查询分析,也可作为大数据分析时灾害预测参考。

统计分析???/p>

获取管廊的运维数据和设备运行状态,对设备运行和告警报警两个方面对管廊进行多维度的统计分析,捕捉管廊的运行倾向,及时发现事故隐患,并采取适当措施予以排除。

同时将管线的入廊情况、空间占用情况、人员的值守情况、维修保养情况进行统计,提高管廊的使用率、降低设备的故障率,优化人员和物资的配比,从而提高管廊的整体经营效益。

能耗管理???/p>

管廊本体日常消耗的能源主要是电能,用能对象主要为排水通风设备、照明设备等。通过在线的电能采集,实现按管廊、分区、设备等多种维度的能源统计,并以柱状图、饼图、趋势曲线、表格等形式进行对比分析和展示,让运营人员充分掌握能源的整体使用情况及效率,为相关设备运行模式的调节、管廊整体安全稳定高效运行以及未来的节能改造提供相关决策分析支持。

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