城市用电安全管理智能化解决方案

周博龙

安科瑞电气股份有限公司上海嘉定  201801

摘  要：随着智慧城市的发展，地下综合管廊的建设不断增多，建成后的管廊需要有科学合理的综合管理平台对其进行智能化管理。本文介绍了地下综合管廊的建设内容，从管廊智能化管理角度出发，在运用GIS、可视化、传感器、物联网等多种技术的基础上，搭建起智慧管廊综合管理平台，为实现管廊的安全管理提供有力保障。关键词：综合管廊；地理信息系统；可视化管理；实时监测 0引言      地下综合管线是城市基础设施的重要组成部分，是保证城市生产、生活正常运转的重要基础条件，是城市的“生命线”。随着城市的不断发展，地下空间日趋紧张，管线单位各自为政，敷设混乱、道路反复施工、“马路拉链”难以闭合等问题突显。针对综合管网现状，国务院办公厅下发了《推进城市地下综合管廊建设的指导意见》。综合管廊的建设有利于节约土地资源，保证城市地下管线安全，集约化利用城市地下空间，消除“马路拉链”。地下综合管廊是指在城市地下用于集中敷设电力、通信、广播电视、给水、排水、热力、燃气等市政管线的公共隧道。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。地下综合管廊的建设，需满足维修与运行方面的需求，科学地进行设计，布设故障报警系统，及时发现故障管网，提高维修效率，为城市居民的生活提供便利。       智慧管廊综合管理平台采用三维可视化技术将地上建筑、管廊本体、附属设施、入廊管线等进行三维建模，采用GIS、物联网、传感器等多种技术，实现综合管廊的数字化、集成化、智能化管理。管廊本体：综合管廊的结构主体及人员出入口、吊装口、逃生口、通风口、管线分支口、支吊架、防排水设施、检修道及风道等构筑物。附属设施：为保障综合管廊本体、内部环境、入廊管线稳定运行和人员安全，配套建设的消防、通风、供电、照明、监控与报警、给水排水和标识等设施。入廊管线：敷设于综合管廊内的给水、雨水、污水、再生水、天然气、热力、电力、通信等各类城市工程管线。日常监测：采用仪器量测、现场巡检或远程视频监控等手段和方法，采集反映综合管廊日常运行状态、变化特征及发展趋势的信息，并进行反馈的活动。
1平台架构

      平台采用面向服务的体系架构(SOA,Service-oriented architecture)，基于WEB服务实现空间信息资源共享，模块化的设计实现跨平台异构多源数据的访问。全面支持OGC标准的接口，支持行业标准、国家标准以及扩展的SOAP和REST协议的服务接口。总体体系架构如图1所示。

图1体系架构     

   1）数据层：是平台的基础和核心，为管廊综合管理工作提供基本的数据信息，主要由基础地理信息数据、三维数据和业务数据构成。基础地理信息数据主要包括城市地图、地形数据、影像数据；三维数据主要包括地上建筑物、小品等；业务数据主要包括管廊运维、运营数据、监测数据等。 

   2）接口层：为应用层提供二三维地图服务、目录服务，同时接入外部系统的业务数据和监测数据，如报警系统、环境监测系统、消防系统等监测信息。   

   3）应用层：是面向用户的部分，基于接口层建立，调用环境监测、设备监控、安防、消防等多个系统数据，集成到智慧管廊综合管理平台。通过三维浏览可以身临其境地看到管廊内部实景、根据实时监测数据为管廊的日常运维和应急突发事件提供应急指挥协作等，从而实现对管廊的智能化管理。 

2平台应用      智慧管廊综合管理平台包括管廊三维展示、管廊数据管理、管廊运维管理、可视化监测、指挥调度、应急管理等多个模块。

2.1管廊三维展示     实现地下管廊三维场景的浏览、二维地图浏览、二三维联动、路线浏览、图层分类控制、距离量算等功能。

2.2管廊数据管理     对管廊内的数据进行分类管理展示，廊内附属设施可以编辑关联基础信息，也可通过条件查询管廊设备信息并在地图上快速定位，另外提供分类统计管廊设备数据的功能。

2.3管廊运维管理     管廊的运维管理不仅保障了管廊工作人员的健康安全，而且合理的运维管理还可延长管道的使用寿命、避免事故的发生。具体包括工单管理、排班管理、人员管理、配置管理、巡检管理、维护管理等功能。通过对运维配置的管理，合理安排运维检修人员、设备等资源，保障管廊的运维管理工作有序、高效地进行。2.4可视化监测     通过与环境监测系统、安防系统、消防系统等进行对接，调取设备监测数据在地图中进行实时的可视化展示，及时掌握预警信息，为处理险情、安排维修人员提供有力支持。2.5指挥调度     基于GIS的工作人员位置可视化管理，通过工单管理、调度管理，对工作人员的任务状态进行实时监控管理。2.6应急管理     应急预案管理：支持用户根据不同险情新建不同的应急预案。应急物资管理：用户可以在地图上直观地查看所有应急物资的地理位置信息。当出现突发险情时，平台中可以显示相应的报警信息，搜索相关的应急预案，进行应急响应。险情结束后，在平台中形成此次险情的相关信息总结，形成知识库，便于后期查看。

 3 AcrelEMS-UT综合管廊能效管理平台

3.1平台概述      AcrelEMS-UT综合管廊能效管理平台集电力监控、能源管理、电气安全、照明控制、环境监测于一体，为建立可靠、安全、高效的综合管廊管理体系提供数据支持，从数据采集、通信网络、系统架构、联动控制和综合数据服务等方面的设计，解决了综合管廊在管理过程中存在内部干扰性强、使用单位多及协调复杂的根本问题，大大提高了系统运行的可靠性和可管理性，提升了管廊基础设施、环境和设备的使用和恢复效率。3.2平台组成     安科瑞城市地下综合管廊能效管理系统是一个深度集成的自动化平台，它集成了10KV/O.4KV变电站电力监控系统、变电所环境监控系统、智能马达监控系统、电气火灾监控系统、消防设备电源系统、防火门监控系统、智能照明系统、消防应急照明和疏散指示系统。用户可通过浏览器、手机APP获取数据，通过一个平台即可全局、整体的对管廊用电和用电安全进行进行集中监控、统一管理、统一调度，同时满足管廊用电可靠、安全、稳定、高效、有序的要求。3.3平台拓扑 3.4平台子系统3.4.1电力监控     电力监控主要针对10/0.4kV地面或地下变电所，对变电所高压回路配置微机保护装置及多功能仪表进行保护和监控，对0.4kV出线配置多功能计量仪表，用于测控出线回路电气参数和用能情况，可实时监控高低压供配电系统开关柜、变压器微机保护测控装置、发电机控制柜、ATS/STS、UPS，包括遥控、遥信、遥测、遥调、事故报警及记录等。  3.4.2环境监测     环境监测包括温湿度、烟感温感、积水浸水、可燃气体浓度、门禁、视频、空调、消防数据的采集、展示和预警，同时也可接入管廊舱室内的水泵和通风排烟风机等设备集成的第三方系统完成管廊环境综合监控。  3.4.3电气安全     AcrelEMS-UT能效管理系统针对配电系统的电气安全隐患配置相应的电气火灾传感器、温度传感器，消防设备电源传感器、防火门状态传感器，接入消防疏散照明以及指示灯具的状态实时显示，并且对UPS的蓄电池温度、内阻进行实时监视，发生异常时通过声光、短信、APP及时预警。 3.5相关平台部署硬件选型清单3.5.1电力监控及配电室环境监控系统 

3.5.2电气火灾监控系统

3.5.3消防设备电源监控系统

3.5.4防火门监控系统

3.5.5消防应急照明和疏散指示系统

4 结语       综合管廊将给水、排水、热力、电力、通信等市政管线集中管理，不仅能解决城市“马路拉链”的问题，还能方便各管线的维护和检修。通过智慧管廊综合管理平台的建设，将管廊的日常管理等工作数字化、可视化、智能化，由纸质图表办公向电子可视化办公转变；由事后应急向预防预测转变；由信息孤岛各自为政向共享共用协同合作转变。智慧管廊综合管理平台让综合管廊的管理工作更直观、更智能。