浅谈综合管廊的运行维护集成方案

浅谈综合管廊的运行维护集成方案

刘丽

招商局重庆交通科研设计院有限公司重庆市400067

摘要：城市综合管廊是实施统一规划、设计、施工和维护，建于城市地下用于铺设市政公用管线的市政公用设施，更是城市的“大动脉”。确保综合管廊生命体能够得到有效的保养维护、保障综合管廊的安全成为摆在我们面前的重要课题。

关键词：综合管廊运行维护

一前言

城市综合管廊是实施统一规划、设计、施工和维护，建于城市地下用于铺设市政公用管线的市政公用设施，更是城市的“大动脉”。它一般设置于道路中央下方或道路红线外综合管廊带内，主要收容电力、通讯、自来水、燃气、热力等管线，有时根据需要也将排水管线收容在内。

综合管廊的断面通常为圆形或多格箱形。管廊内一般要求设置工作通道及照明、通风等设备。为保证综合管廊稳定大流量的运输、高度的安全性、紧凑的内部结构，一般需要专用的设备。

二运行维护的必要性

地下综合管廊使用寿命长达百年。如果把管廊设施视为生命体，那么进行日常系统性、精细化地保养就能延缓管廊内设施、设备衰老，减少其“生病”的几率，延长使用寿命，这就为投资建设方节省了日常运维的资金投入。如何确保综合管廊生命体能够得到有效的保养维护、如何保障综合管廊的安全成为摆在我们面前的重要课题。

青岛有国内最长的综合管沟，宽度达到3.7米，在管廊内部甚至能走车，管廊内灯光辉煌，安防、消防等系统一应俱全，200多个摄像头、近400个消防报警装置分布在55公里的管廊内，近60万公里的感温线分布在管廊内壁上，管廊内一旦出现异常情况，监控室值班人员都会快速做出反映，以最快的速度联系相关单位抢修或处置。由此可见综合管廊的运行维护在其长期安全运行方面的重大作用。

三运行维护集成方案

按照国家综合管廊设计标准，标准段每200米为一个防火区。综合管廊的运行维护以防火区为单位，其集成方案包括以下几个系统：

1.环境监测系统

监测系统主要对综合管廊内环境参数进行检测与报警。具体检测内容需要根据舱室容纳的管线类型决定。在综合管廊内的每个防火分区内出入口和通风口处安装气体（O2、CH4、H2S）、温度、湿度、烟雾、水位、水浸等监测传感器，将管廊内的当前状态信息通过网络传输到数据中心，在通过数据中心统计处理后传输到指挥调度中心的管理大屏幕，以数字形式显示每个防火分区的气体（O2、CH4、H2S）、温度、湿度、烟雾、水位等数据。环境监测系统对接管廊内的通风系统、排水系统、消防系统。通过设置自动或者人工的方式对管廊进行智能化管理。

2.设备监控系统

对布置在每个防火分区内的排水泵、照明、风机、风道阀门、红外入侵报警装置、环境温度、湿度与氧检测传感器等设备进行数据采集，通过相应的设备向综合管理平台传送。

3.设备自动化控制系统

设备自动控制系统以实现现场无人值守为目标，通过前端感知数据采集、分析，判断来控制各种电气设备的系统，便于进行集中实时监控、管理、检修、日常维护等，提高了综合管廊的管理效率，减少了人力、财力、物力的巨大浪费。对通风设备、排水泵、电气设备等进行状态监测和控制，设备控制方式采用就地手动、就地自动和远程控制。

4.通风监控系统

天然气管道舱和含有污水管道的舱室采用机械进、排风的通风方式，其它综合管廊也采用自然进风和机械排风相结合的方式。

每个综合管廊防火分区设置一台开停传感器、一台电压电流互感器，实现对排风扇的工作状态进行实时监测，并实现（不限于）下列情形下的排风扇自动启停。

1）自动通风换气，正常情况下≥2次/h，事故通风换气次数≥6次/h；其中，天然气管道舱正常通风换气次数≥6次/h，事故通风换气次数≥12次/h。

2）可燃性气体浓度达到爆炸报警值时，启动事故段分区及其相邻分区的事故通风设备。

3）火灾事故时，自动关闭火灾发生点的防火分区及相邻分区的通风设备。

4）事故后的自动启动通风设备进行排烟。

5）管廊温度高于40℃或检修时启动通风设备，控制管廊温度和保证空气流通。

5.排水监控系统

城市管廊综合监控管理系统设置自动排水系统。每个防火区的集水坑设置一台开停传感器、一台电压电流互感器，实现对水泵的工作状态进行实时监测，并实现（不限于）下列情形下的排水泵自动启停。

1）综合管廊的低点设置集水坑及自动水位排水泵。

2）综合管廊的排水就近接入城市排水系统，并设置逆止阀。

6.入侵报警系统

入侵报警是综合管廊重要的组成部分之一，入侵报警系统利用传感器技术和电子信息技术探测并指示非法进入或试图非法进入设防区域的行为、处理报警信息、发出报警信息的电子系统或网络。为维护综合管廊安全，防止非法侵入造成安全危害。综合管廊人员出入口、通风口应设置入侵报警探测装置和声光报警器。

在投料口及机械通风口安装红外对射探测器，一旦有非法入侵，数据经过系统自动识别、判断后通过设备传送给报警控制装置，指挥调度中心模拟显示屏上会显示出入侵的区段，及时记录入侵的时间、地点，同时通过报警设备发出报警信号。设备可驱动相应区域的照明系统，同时把报警信号传送到调度中心，自动在调度中心的大屏幕上弹出入侵区域的视频信号。这样完全实现了报警视频联动功能。红外防入侵系统对监测区域内的照明没有任何特殊要求，甚至在完全黑暗的环境下基站也能正常工作。

7.通信系统

综合管廊平时无固定人员值班，为便于管理、巡检和施工人员的通信联络，管廊应配备各区间工作人员之间、现场工作人员与指挥调度中心值班人员之间的语音通信系统，能达到区间工作人员之间、现场工作人员与指挥调度中心之间保持信息通畅，确保前端巡检人员信息及时上报，指挥调度中心命令及时下达。

语音通讯系统由固定语音通讯、无线对讲及人员定位等部分组成。综合管廊舱室内都应设置无线对讲系统。无线对讲系统采用WiFi通讯模块提供WiFi无线接入，配合WiFi终端，定位模块配合定位标签卡实现人员定位功能。

8.巡检系统

为了满足智慧管廊日常巡检维护要求，设置巡查系统。管廊目前主要的巡查方式有两种，分别是离线式电子巡查系统和在线式巡查系统。

四统一运维管理平台

打造智慧运维平台，为管廊生命注入新活力。运维智慧平台建设是个系统的研究、实施过程，主要包含四个方面：一是集中式的绩效管理平台包括智能能源监测、智能照明、智能保安、智能运营等，这个平台能实时跟踪整个管廊的重要设备，减少开支、增加效率；二是可持续的管廊内部环境技术，包括环境监测、通风系统监测、空气质量、施工条件等；三是集中式数据库解决方案，包括智能数据存储、提高能效、可持续性、容量可变化性、运行速度快、系统可靠性等，可以不断分析改善管廊条件；四是智能监控仪表盘，可以融合所有监控系统，只显示管理人员所需要的信息。该智慧平台是一个高度自动化的系统，从操作人员进廊前的保安工作到入廊后的人员追踪，都可用闭路电视或传感器了解他们的行动且能自动分析报警，使管理人员足不出户就能完成日常巡查。运用人工智能闭路电视分析仪，适用于管廊内所有一般的摄像头，如果摄像头拍摄到任何廊内工作人员不正常的活动情况或者超过其工作活动范围，闭路电视分析仪可以立即分析并报警，监控室内工作人员可以立即作出反应。这样既可以保证廊内工作人员的安全也可以保证管廊内不会发生任何违规的行为。

五结束语

2015年8月，国务院办公厅下发《国务院办公厅关于推进城市地下综合管廊建设的指导意见》指出到2020年，要建成一批具有国际先进水平的地下综合管廊并投入运营，反复开挖地面的“马路拉链”问题明显改善。综合管廊内管线高度集中，且设置通风、排水、消防、监控等附属工程系统，由控制中心集中控制，实现全智能化运行是确保综合管廊生命体能够得到有效的保养维护、保障综合管廊安全运行的必要手段。

[1]城市地下综合管廊发展及应用探讨[J].施卫红.中外建筑.2015(12)

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[3]建造信息化城市生命线——横琴市政综合管廊BIM技术应用[J].谢非.安装.2015(11)

[4]城市综合管廊工程重要节点设计探讨[J].范翔.给水排水.2016(01)

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