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淺析城市地下綜合管廊運維管理技術

更新時間:2022-12-15  |  點擊率:667
摘要:綜合管廊是地下城市管道綜合走廊,即在城市地下建造一個隧道空間,將電力、通信,燃氣、供熱、給排水等各種工程管線集於一體,設有專門的檢修口、吊裝口和監測係統,實施統一規劃、統一設計、統一建設和管理,推進城市地下綜合管廊建設,是創新城市基礎設施建設的重要舉措,不僅可以逐步消除“馬路拉鏈"、“空中蜘蛛網"等問題,用好地下空間資源,提高城市綜合承載能力,滿足民生需求,而且可以帶動有效投資、增加公共產品供給,提升城市發展質量,為經濟發展增添新動力。但由於地下綜合管廊的建設規模較大,需要從細節著手來加強運維管理,以此來保證地下管廊實用性功能的順利發揮,提升使用壽命。
關鍵字:城市地下管廊管廊運維電力監控能效管理
0前言

地下綜合管廊是現代化城市基礎設施中的重要組成,可以有效改善城市建設過程中所出現的“馬路拉鏈"與(yu) “空中蛛網"等現實問題,為(wei) 城市居民的日常生活帶來諸多便利的同時提高現代化城市的美觀度。但由於(yu) 地下綜合管廊的建設規模較大,需要從(cong) 細節著手來加強運維管理,以此來保證地下管廊實用性功能的順利發揮,提升使用壽命。

1城市地下綜合管廊的建設特點

管線數量多、運營難度高近年來,隨著我國城市化建設速度的持續加快,現代城市的地下管線數量與(yu) 種類也愈發複雜,各個(ge) 地方上的產(chan) 權單位基本處於(yu) 各自為(wei) 政的狀態,缺乏統一化、明確化的部署方案。這會(hui) 導致綜合管廊的建設單位在實際

工作中需要同時應對多個(ge) 業(ye) 主,如果在設計、使用以及運維管理的任意一個(ge) 環節中出現溝通不暢的問題,將會(hui) 為(wei) 後續的運維管理效果帶來直接性的影響。此外,由於(yu) 地下綜合管廊中所包含的管線類型各不相同,建設單位為(wei) 了能夠節約經營成本與(yu) 土地資源,務必要從(cong) 建設實際出發來合理優(you) 化管廊內(nei) 部空間的設計方案。此外,還要兼顧管線之間是否會(hui) 存在相互幹擾的情況,嚴(yan) 格按照建設規範中的相關(guan) 要求來調整好間距布置,杜絕電磁幹擾問題的出現。

附屬設施多,節點複雜綜合管廊內(nei) 除去有市政管線之外,同時還額外配置了其他附屬設施,例如火災報警、消防、監控以及汙水處理係統等等。如果想要保證上述附屬設施的正常運行,則要在已經具備較高密度的艙室內(nei) 再額外布置出獨立線路。雖然設計人員會(hui) 盡可能保證各線路之間的獨立性,但因空間有限,難以避免的會(hui) 出現管線碰撞與(yu) 衝(chong) 突問題。為(wei) 了能夠保證後續管線維修工作的順利開展,以及檢修和巡視人員的人身安全,在設計規範中還明確規定,要在地下綜合管廊的各個(ge) 艙室內(nei) 單獨設置出入口、逃生口、檢修口、吊裝口等。除此之外,由於(yu) 綜合管廊處於(yu) 地下空間,因此其中的空氣流通十分不暢,還要加設進風口與(yu) 排風口等。前文中所提及的諸多端口均與(yu) 綜合管廊的廊道相連接,會(hui) 大幅度增加管廊節點處後續的施工難度,並為(wei) 運維管理工作的順利開展設下重重阻礙。

2城市地下綜合管廊運維技術的應用要點

做好服務管理對接,打造利益共同體(ti) 為(wei) 了能保證運維技術的順利實施,需要在取得過規章製度的約束下,積極落實服務管理的對接工作,運營單位要發揮出自身的服務功能,做好基礎保障工作,而管線單位則要拿出更加積極的態度來配合管理,以此來形成利益共同體(ti) ,提高運維管理效果。

(1)在對綜合管廊的本體(ti) 與(yu) 相關(guan) 附屬設施實施運行維護時,應基於(yu) 現實情況來構建“模塊化管理+中心管控"的多元化運維模式。其中,前者所指的是,需要對管廊的附屬係統進行科學切割與(yu) 分塊管理;後者所指的是,應對管廊係統展開全天候的不間斷監控。

(2)在日常的管線檢查與(yu) 維修工作中,為(wei) 了保證工作效率,運維人員應根據工作規模與(yu) 工作性質來進行詳細的類別劃分,大致可被分為(wei) 一般性維修、例行性維修、

計劃性維修以及事故性維修等。此外,巡檢人員要運用自動化檢測以此來搭配感官經驗,確保巡檢結果的可信度,並靈活調整設備檢查與(yu) 係統測試方案。

(3)需對服務管理流程予以科學優(you) 化。總結來看,綜合管廊的運維管理工作主要包括設備維修、管線維護、應急搶修等諸多內(nei) 容。應當嚴(yan) 格遵循《地下綜合管廊運行技術規程》中的相對規定來加大監管力度,並對現行的服務管理流程予以合理優(you) 化,將不符合規定的運維工作內(nei) 容篩除掉,保證服務質量。

(4)應從(cong) 日常服務工作的細節入手,將質量管理作為(wei) 基礎的對接方式,通過共同努力來打造出多元化的管控共同體(ti) 。此處所提及的質量管控對接所指的是,要整合多方資源來提高當前運維團隊的技術水平,將管理職責落實到各個(ge) 部門的個(ge) 人身上。此外,還要優(you) 化獎懲舉(ju) 措,深入到運維工作第一線來了解工作人員所遇到的困難,準確改進工作弱點與(yu) 工作盲點,全麵增強運維體(ti) 係的實用性。

運用機器人巡檢技術,保證巡檢結果的可靠性通過了解全文內(nei) 容可知,由於(yu) 地下綜合管廊的內(nei) 部環境十分複雜,除去基本的市政管線之外,同時還包含著各類附屬設施。在傳(chuan) 統模式下的運維管理工作中大多依賴的是人工訓練形式,但因管廊規模較大,且其中包含著多處“倒虹"節點,將會(hui) 大幅度增加人工巡檢的工作難度,不僅(jin) 會(hui) 威脅到巡檢人員的人身安全,同時也無法保證巡檢結果的準確性。針對這一現象,在日後則要積極運用機器人巡檢技術,通過打造智慧管廊巡檢係統來替代傳(chuan) 統模式下的人工巡檢方法,以此來進一步實現信號傳(chuan) 輸、導航定位、圖像識別以及紅外測溫等多項智能化功能。另外,通過在綜合管廊中安裝移動視頻監控或環境監控等智能化設備,還可以全麵提升管廊自身的防災與(yu) 震災能力,確保管線安全運行的同時減少後續運維管理工作的成本支出。在具體(ti) 的工作實踐中,機器人巡檢係統可以實現對管廊內(nei) 部空間的24小時不間斷巡檢,從(cong) 根本上杜絕人工巡檢所存在的諸多弊端,實時獲取並分析監測環境內(nei) 的溫濕度變化、氧氣含量以及硫化氫濃度等保證巡檢工作效率。總結來看,機器人巡檢技術的主要功能包括以下幾個(ge) 方麵:

(1)日常巡檢。機器人可以針對目標管廊環境展開定點巡檢,全麵獲取管廊內(nei) 部的環境狀態、管線溫度以及各個(ge) 進出口的具體(ti) 情況等。

(2)視頻監控。機器人具備自動化視頻監控功能,通過紅外技術來形成視頻圖像,並根據技術人員的指令移動到位置,將拍攝到的視頻畫麵實時傳(chuan) 送去監控平台中。

(3)紅外測溫。機器人在巡檢過程中如果發現溫度異常,可以實現自動報警。

(4)環境監測。機器人會(hui) 單獨配備溫度傳(chuan) 感器與(yu) 氣體(ti) 探測器,當管廊內(nei) 部環境中的空氣溫濕度出現變化,會(hui) 在第一時間展開自動化分析,並將分析結果傳(chuan) 輸至監控平台。

(5)特殊巡檢。機器人還可以應對各種不同的巡檢要求,例如定點巡檢、臨(lin) 時巡檢以及人工遙控巡檢等等。

(6)應急處理。如若在巡檢過程中發生應急事件,機器人可以代替技術人員深入到事故現場,全麵搜索相關(guan) 的信息數據, 維護好技術人員的人身安全。

加強設施設備養(yang) 護維修,保證運行安全

(1)土建結構。地下綜合管廊的主體(ti) 結構以土建結構為(wei) 主,除去基本的結構物、裝修、防火層之外,還包括了十分複雜的附屬結構,如裝飾物、電站、通風係統、排水設施、通風口以及安全護欄設備等。由於(yu) 綜合管廊的土建部分所涵蓋的內(nei) 容相對複雜,因此這一階段中的養(yang) 護工作主要被分為(wei) 衛生清潔、維修保養(yang) 、結構檢查、病害處理以及安全防護這幾大類別。養(yang) 護與(yu) 維修人員務必要全麵掌握地下綜合管廊主體(ti) 土建結構的具體(ti) 情況,並製定出相對應的養(yang) 護與(yu) 維修方案。其中,在做好基礎的衛生清潔工作之後,應當重點檢查土建結構的防水係統是否出現堵漏的情況自己管線支架與(yu) 支座是否出現破損情況等等。

(2)機電設備。地下綜合管廊內(nei) 的機電設備主要是為(wei) 管廊環境的正常運行提供相關(guan) 的用電服務,其中包括低壓配電係統、通風係統、給排水係統、消防係統、防雷係統以及照明係統等多項內(nei) 容。在對綜合管廊內(nei) 的機電設備展開日常的檢查維護工作時,養(yang) 護維修人員需要提前了解機電設備的使用說明書(shu) ,並嚴(yan) 格按照規章製度來定期檢查機電設備的運行狀態。在這一環節中,養(yang) 護人員需提前配備完整的機電設備維修與(yu) 檢測工具,集中包括檢測儀(yi) 器、清潔工具以及電工工具等,以此來保障自身的生命財產(chan) 安全。

(3)弱電係統。在地下綜合管廊內(nei) 所應用到的弱電設施應從(cong) 功能的層麵上加以區分,其中包括計算機控製係統、監控係統、安防係統、報警係統等多項內(nei) 容。檢修人員需要加強對弱電係統的日常巡檢,結合設備產(chan) 品說明書(shu) 中的相關(guan) 內(nei) 容,確保相關(guan) 的弱電設備可以處於(yu) 較好的運行狀態。

(4)管線。在上文中多次提及,由於(yu) 地下綜合管廊內(nei) 的管線十分複雜,為(wei) 了能夠確保入廊管線的維護工作得以高效推進,養(yang) 護維修人員則基於(yu) 地下綜合管廊的實際情況來製定出相對應的管線養(yang) 護計劃。首先,應嚴(yan) 格遵循規範要求,所有入廊管線在敷設環節中都要設置相應的管線標識。尤其是在後續的日常巡檢和維護工作中,工作人員務必要保證標識的完整與(yu) 清晰性,如果發現問題,需要及時更換標簽。其次,在采用人工巡檢的方式時,工作人員要對管線的運行狀態予以目測,根據地下管廊的實際環境來單獨安裝溫度檢測儀(yi) 與(yu) 壓力表,進而對管線的運行狀態變化予以實時監控。監控係統會(hui) 將視頻畫麵及時的傳(chuan) 送至中央計算機係統內(nei) ,在第一時間發現管線運行中的不良狀態,並瞬時啟動應急預案。

重視安全管理與(yu) 應急管理安全管理。第一,務必要保證所有參與(yu) 地下綜合管廊運行維護工作人員的人身安全,使其能夠在較佳狀態中高效率完成工作任務。並嚴(yan) 格按照國家所製定的《密閉空間作業(ye) 職業(ye) 危害防護規範》中的相關(guan) 要求,結合地方上的相關(guan) 作業(ye) 規定來製定出行之有效的安全管理製度。如果地下綜合管廊內(nei) 涉及到明火作業(ye) ,要做好充分的防火準備工作,並根據實際情況來提前設計出行之有效的防火措施,並對動火作業(ye) 製度的內(nei) 容予以檢查。第二,作業(ye) 單位要主動肩負起安全管理職責,在展開相關(guan) 作業(ye) 活動之前,需要對當地的道路施工與(yu) 養(yang) 護管理要求展開全麵分析,並在施工現場放置醒目標誌,為(wei) 後續運維管理工作的高效落實提供支持,使得安全管理人員可以在第一時間發現問題所在。第三,運維單位需要對綜合管廊的主體(ti) 、附屬設施以及管線設施的運行狀態開綜合評估,並根據評估結果來製定出後續的安全管理計劃,將隱患問題控製在搖籃中。第四,運維單位應當在監控中心內(nei) 配備足夠數量的安全管理器材與(yu) 設備。並組織運維管理人員參與(yu) 事件預習(xi) 演練,以此來做好萬(wan) 全準備。第五,如果在日常的巡檢過程中發現管線係統存在安全隱患問題,需要在第一時間聯係管線權屬單位,共同製定出行之有效的解決(jue) 方案,及時消除安全隱患。

應急管理。首先,運維單位需要充分認識到自己身上所肩負的重大職責,在正式進入到綜合管廊的運維管理階段後,應當與(yu) 管線的權屬單位建立起暢通無阻的溝通機製。結合以往的運維管理經驗,將各個(ge) 工作環節中可能出現的突發事件列舉(ju) 出來,提前商討出應急預案。在這一環節中,管線權屬單位也要積極配合運維單位做好應急管理的工作準備,並嚴(yan) 格按照應急需求來調整管線係統的管理製度。其次,運維單位要單獨設置應急物資庫與(yu) 應急救援小隊,為(wei) 其配備專(zhuan) 業(ye) 的救援設備,並在日常的員工教育培訓活動中加入有關(guan) 於(yu) 應急管理的內(nei) 容,提高救援人員的專(zhuan) 業(ye) 能力。最後,應督促管線權屬單位之間建立起功能完善的應急聯動機製,確保相關(guan) 信息數據可以及時互通與(yu) 共享。尤其當發現綜合管廊出現安全異常時,可以在第一時間拿出相對應的應急舉(ju) 措,將損失控製在較低範圍內(nei) 。

3相關平台部署硬件選型清單
(1)電力監控及配電室環境監控係統
(2)智能照明係統
(3)電氣火災監控係統
(4)消防設備電源監控係統
(5)防火門監控係統
(6)消防應急照明和疏散指示係統
4AcrelEMS-UT綜合管理運維及設備管理平台
(1)平台概述

AcrelEMS-UT綜合管廊運維及設備管理平台集電力監控、能源管理、電氣安全、照明控製、環境監測於(yu) 一體(ti) ,為(wei) 建立可靠、安全、高效的綜合管廊管理體(ti) 係提供數據支持,從(cong) 數據采集、通信網絡、係統架構、聯動控製和綜合數據服務等方麵的設計,解決(jue) 了綜合管廊在管理過程中存在內(nei) 部幹擾性強、使用單位多及協調複雜的根本問題,大大提高了係統運行的可靠性和可管理性,提升了管廊基礎設施、環境和設備的使用和恢複效率。

(2)平台組成

安科瑞城市地下綜合管廊能效管理係統是一個(ge) 深度集成的自動化平台,它集成了10KV/O.4KV變電站電力監控係統、變電所環境監控係統、智能馬達監控係統、電氣火災監控係統、消防設備電源係統、防火門監控係統、智能照明係統、消防應急照明和疏散指示係統。用戶可通過瀏覽器、手機APP獲取數據,通過一個(ge) 平台即可全局、整體(ti) 的對管廊用電和用電安全進行進行集中監控、統一管理、統一調度,同時滿足管廊用電可靠、安全、穩定、高效、有序的要求。


(3)平台拓撲圖

(4)電力監控

電力監控主要針對10/0.4kV地麵或地下變電所,對變電所高壓回路配置微機保護裝置及多功能儀(yi) 表進行保護和監控,對0.4kV出線配置多功能計量儀(yi) 表,用於(yu) 測控出線回路電氣參數和用能情況,可實時監控高低壓供配電係統開關(guan) 櫃、變壓器微機保護測控裝置、發電機控製櫃、ATS/STS、UPS,包括遙控、遙信、遙測、遙調、事故報警及記錄等。

(5)環境監測

環境監測包括溫濕度、煙感溫感、積水浸水、可燃氣體(ti) 濃度、門禁、視頻、空調、消防數據的采集、展示和預警,同時也可接入管廊艙室內(nei) 的水泵和通風排煙風機等設備集成的第三方係統完成管廊環境綜合監控。

(6)馬達監控

馬達監控實現對管廊電機的保護、遙測、遙信、遙控功能,實現對電機過載、短路、缺相、漏電等異常情況的保護、監測和報警。在需要的情況下可以設置聯動控製。

(7)電能質量監測與治理係統

電能質量監測與(yu) 治理係統平台主要由電能質量治理設備、物理網關(guan) 、服務器及服務終端四部分組成,其中電能質量治理設備作為(wei) 基礎實現對數據采集與(yu) 電能質量補償(chang) 等具體(ti) 服務動作,物理網關(guan) 實現設備與(yu) 服務器間的數據傳(chuan) 輸以及對設備進行策略功能分配,數據經由服務器最終以服務終端為(wei) 媒介為(wei) 用戶提供可視化展示。

(8)電氣安全

AcrelEMS-UT能效管理係統針對配電係統的電氣安全隱患配置相應的電氣火災傳(chuan) 感器、溫度傳(chuan) 感器,消防設備電源傳(chuan) 感器、防火門狀態傳(chuan) 感器,接入消防疏散照明以及指示燈具的狀態實時顯示,並且對UPS的蓄電池溫度、內(nei) 阻進行實時監視,發生異常時通過聲光、短信、APP及時預警。

(9)智能照明控製

① 防火分區單獨控製,分區內(nei) 設置智能控製麵板就地驅動器;開關(guan) 驅動器連接消防報警係統,接收消防報警信息,強製打開驅動器回路。

② 廊內(nei) 上方安裝智能照明傳(chuan) 感器,使人員進入管廊內(nei) 自動開啟燈具,在管廊內(nei) 停留燈具保持常亮,離開後燈具關(guan) 閉。

③ 除了現場的控製方式外,還可用電腦端實現集中控製,實時遠程監控當前區域的照明情況,必要時可遠程控製該區域的照明。

④ 考慮現場模塊分布較廣,距離過長,除了現場的控製方式外,還可用電腦端實現集中控製,實時遠程監控當前區域的照明情況,必要時可遠程控製該區域的照明。

⑤ 係統支持單控、區域控製、自動控製、感應控製、定時控製、場景控製、調光控製等多種控製方式,支持延時控製,避免同時亮燈負荷對配電係統造成衝(chong) 擊。模塊不依賴係統,可獨立工作,每個(ge) 模塊均自帶時間模塊,可根據經緯度自動識別日出日落時間實現自動。

(10)設備檔案

設備檔案是用戶對平台運維能力,包括設備登記、設備列表、保養(yang) 記錄、保養(yang) 提醒和巡檢項管理的綜合管理頁麵,用戶通過該頁麵實時查看廊內(nei) 設備的健康情況,提升管廊運維效率。如圖下圖所示;

(11)任務管理

任務管理是用戶對平台運維能力,包括定期巡檢、缺陷處理、報警消除、故障搶修和工單通知功能的綜合管理頁麵,用戶可使用該頁麵發布各類型任務及巡檢操作票給相關(guan) 人員,通過查看詳情跟進任務的執行情況與(yu) 巡檢明細。如圖下圖所示;

(12)巡檢記錄

巡檢記錄是針對巡檢類型的任務在流程中需要管理的節點與(yu) 數據進行統一監測的頁麵,主要關(guan) 注巡檢任務流程中的負責人、執行人進度,巡檢的結束時間,簽到的偏差,巡檢的項目和發現的缺陷問題數量等內(nei) 容。如圖下圖所示;

(13)運行報告

運行報告主要監測一段時期內(nei) 醫院的用電量、負荷、諧波情況、不平衡度、功率因數波動情況、事件發生統計及現場運維情況,通過自定義(yi) 標準對站點各數據進行分析並給出一定的建議,為(wei) 用戶分析站點運行狀態給出一定的依據。如圖下圖所示;

5結束語

綜上所述,地下綜合管廊與(yu) 現代化城市的建設與(yu) 發展密切相關(guan) 。尤其是最近幾年,隨著我國經濟實力的不斷增強,城市基礎設施也開始朝向多元化、現代化、智能化的方向所發展,地下綜合管廊已經成為(wei) 為(wei) 城市輸送養(yang) 分的寶貴生命線。但由於(yu) 地下綜合管廊的建設規模較大且成本高昂,為(wei) 了能夠將其實用性價(jia) 值更好的發揮出來,務必要從(cong) 細節入手來完善運維管理工作。基於(yu) 現實情況來選擇適合的運維技術方案,全麵滿足現代化城市建設過程中的個(ge) 性化運維需求。