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城市化進程的推進有助於(yu) 社會(hui) 的發展以及市政項目的開展，地下管線在市政項目公共基礎設施中占據較大比重，是維持企業(ye) 生產(chan) 與(yu) 大眾(zhong) 生活的重要生命線。隨著城市發展腳步的加快，有限的地下空間變得愈加擁擠，由於(yu) 管線單位的各行其是，使得全國各地頻繁出現“馬路拉鏈"問題，不僅(jin) 嚴(yan) 重影響了生產(chan) 、生活秩序，還造成了很多不必要的經濟損失。為(wei) 了從(cong) 根本上消除“馬路拉鏈"問題，我國政府指出了加快推進地下綜合管廊建設工程的重要性，以此更好的利用地下空間、節約土地資源、保障管線安全。由於(yu) 地下綜合管廊涉及到給水、熱力、燃氣、通信、電力、廣播等多個(ge) 市政領域，使得布線敷設工序複雜、日常管理難度較大，容易出現很多故障風險問題。此時就需要科學設計一個(ge) 智能監控係統，以便於(yu) 為(wei) 地下綜合管廊布線敷設工作的順利開展創造穩定安全的公共環境，同時也能在及時發現定位管線故障，為(wei) 日常維護與(yu) 檢修提供準確的數據信息。
使用專(zhuan) 門的測量儀(yi) 器分別對主體(ti) 結構沉降狀態、應力應變情況、外部水壓力、伸縮縫實際寬度等指標進行動態監測與(yu) 管理，通過閾值設定分析檢測信息，及時發現故障問題、發出告警信息。相關(guan) 監測指標的具體(ti) 要求為(wei) ：
（1）主體(ti) 結構沉降狀態監測：借助水準儀(yi) 、全站儀(yi) 對綜合管廊主體(ti) 結構沉降狀態進行絕對值和相對值的動態監測與(yu) 分析，相關(guan) 工作人員手動錄入采集處理後的數據信息。
（2）應力應變情況監測：借助錨杆將振弦式應變計分別固定於(yu) 地下混凝土結構的兩(liang) 端位置，以此實時監測綜合管廊應力變化情況。
（3）外部水壓力：通過將振弦式滲壓計固定在地下混凝土外側(ce) 的方式，實時監測混凝土結構的壓力變化情況，進而計算分析外部水水壓對於(yu) 綜合管廊主體(ti) 結構的影響。
（4）伸縮縫實際寬度監測：為(wei) 了確保綜合管廊主體(ti) 結構穩定性，在施工建設時會(hui) 在沿著管廊走向間隔設置伸縮縫，通過在伸縮縫表麵安裝測縫計的方式動態監測伸縮縫實際寬度，以便於(yu) 從(cong) 根本上規避伸縮縫滲水的不良情況。
智慧管廊內(nei) 部環境監控不僅(jin) 需要實時監測管廊內(nei) 部的溫度濕度、風速風向、PM2.5、含氧量、積水量等基礎參數變化，還需要對管廊內(nei) 部有毒的占比進行動態監測，以便於(yu) 準確評估綜合管廊是否存在影響人員安全的危險隱患。表1展示的智慧管廊監控報警係統有關(guan) 於(yu) 內(nei) 部環境的具體(ti) 監測內(nei) 容，該係統還會(hui) 定期生成內(nei) 部環境監測報告，有助於(yu) 及時發現綜合管廊內(nei) 部問題、維護人身財產(chan) 安全，同時也能為(wei) 綜合管廊後續的維修保養(yang) 提供可靠的參考數據。
管廊狀態監控指的是對管廊內(nei) 部給水、排水、熱力、天然氣等管道線路以及電力、通信線纜的運行狀態進行動態監控，具體(ti) 的監測參數見表2。
為(wei) 了確保智慧管廊的正常運轉，需要做好管廊的日常運維管理，這項工作通常情況下需要占據日常管理90%以上的時間，日常運維管理工作主要圍繞基本管理及集成管理這兩(liang) 個(ge) 方麵展開，對應的管理監測指標如表3所示。通過對日常運維數據的整合處理，為(wei) 巡檢、維修、保養(yang) 等計劃的製定提供參考數據，同時也有助於(yu) 工單派發及結果溯源。
綜合管廊為(wei) 市政工程項目涉及到的公共管線提供了一個(ge) 相對安全可靠的環境，因此需要綜合考慮不同管線可能出現的風險事故問題，例如電纜起火、天然氣管道泄漏、給水管破裂等。此時就需要智慧管廊應急處理預警係統發揮作用，當綜合管廊內(nei) 部管線突發風險事故時，應急處理預警係統將會(hui) 發出報警信息，應急預案管理功能則會(hui) 根據管線實際險情新建應急預案，而應急物資管理則有助於(yu) 用戶清晰直觀的掌握應急物資具體(ti) 位置，以便及時做出應急響應。當突發風險事故處理完畢後，應急處理預警係統還會(hui) 根據本次突發事件處理情況進行數據匯總、信息總結、預案歸檔，以便經驗積累與(yu) 後續管理。
智慧管廊監控與(yu) 報警係統設計概念
智慧管廊監控與(yu) 報警係統的平台架構設計需要嚴(yan) 格依照《城鎮綜合管廊監控與(yu) 報警技術標準》（GB/T51274）標準規約製定，該平台囊括的數據層、中間層及應用層對應的係統組成見圖1。數據層主要涵蓋了供配電、監控、監測等多個(ge) 智能檢測模塊，收集到的相關(guan) 數據信息經過解析整合經由網絡係統傳(chuan) 輸至中間層對應模塊，以便於(yu) 後續的分析處理。中間層是建立在大數據、雲(yun) 計算兩(liang) 大先進技術的基礎上，以此實現對綜合管廊相關(guan) 信息的分類整合、數據挖掘及歸檔保存，為(wei) 綜合管廊重要信息的存儲(chu) 、運維狀態的評估提供參考數據。應用層將建築信息模型、地理信息係統及大數據監測這三大技術融合起來，以此實現對綜合管廊的三維立體(ti) 可視化監控，並且通過智能化虛擬場景運維實現對綜合管廊相關(guan) 數據的分析整合、提前預警，在此基礎上設計出可行的應急救援指揮方案。
智慧管廊監控報警平台涉及到海量的數據信息，為(wei) 了能夠更好的處理紛繁複雜的數據信息，就需要一個(ge) 可靠的數據庫係統，以便於(yu) 確保相關(guan) 數據信息得到同一規範的管廊。智慧管廊監控報警平台使用的數據庫係統需要包含三維模型、管線布局、運維監控、綜合業(ye) 務等多項數據管理功能，並且還需要開通專(zhuan) 門的數據管理權限，以便於(yu) 相關(guan) 負責人隨時查看調取數據信息。為(wei) 了保證不同智慧管廊監控報警平台的數據信息得以共享互通，還需要利用雲(yun) 計算、大數據等技術，為(wei) 數據信息的交流互通提供穩定可靠的傳(chuan) 輸渠道，避免數據丟(diu) 失、竊取的同時也能保證數據信息得到較為(wei) 合理的利用。
智慧管廊監控報警平台利用建築信息模型搭建了三維管廊模型，通過大數據監測技術直接從(cong) 中調取信息，在此基礎上合理設置監測位點、安裝調控設備，並利用減免優(you) 化算法將相關(guan) 數據信息進行屬性劃分、模型抽取。三維管廊模型是以建築信息模型技術及地理信息係統技術為(wei) 基礎建立的，因此能夠準確、立體(ti) 的呈現管廊真實狀態，因此能夠為(wei) 相關(guan) 決(jue) 策的製定提供可靠的數據信息。智慧管廊監控與(yu) 報警係統模型是建立在建築信息模型技術的集成上，利用eChart軟件將智能係統收集到的數據信息進行集中處理與(yu) 整合，歸檔保存動態視頻的同時還會(hui) 生成數據監測曲線，以便於(yu) 對綜合地下管廊的實際運轉情況進行動態監測與(yu) 管理。產(chan) 生的土建、設備數據信息以IFC或xBIM的格式融入數據整合與(yu) 監控係統，因此能夠將綜合地下管廊空間維度信息全麵係統的保存下來，以便於(yu) 後續工作的開展。
智慧管廊監控報警平台在建築信息模型技術與(yu) 地理信息係統技術的共同作用下具備三維立體(ti) 可視化監控功能，因此能夠清晰直觀的展示智慧管廊的係統布線、設施配備、位置布局等基本參數信息，並且能夠提供可視化的監控服務，以便於(yu) 相關(guan) 負責人對綜合管廊進行動態監控與(yu) 管理。建築信息模型技術搭建的智慧管理數據模型不僅(jin) 能夠為(wei) 前期的方案規劃與(yu) 設計、施工管理與(yu) 維護提供數據支持，還能夠保證後期運營工作的順利開展，同時也能夠實現對基礎設施的全數字化監測與(yu) 管理。
智慧管廊監控報警平台有助於(yu) 實現巡檢監察、運營維護、應急作業(ye) 等操作流程的智能管理，依托可視化信息平台完成項目審查、派單跟蹤、執行監管、歸檔保存等全自動運維管理。借助VR/AR信息技術及建築信息模擬技術能夠將智慧管廊整體(ti) 構建情況以3D虛擬動畫的形式展現出來，管理人員無需親(qin) 臨(lin) 現場就能掌握智慧管廊的總體(ti) 布局，同時還能完成相應的人員技能操作培訓、遠程維護檢修指導、隱匿工程操作查詢等相應工作，進一步的減少運維開支、保證巡檢效率。
綜合管廊的運營管理會(hui) 產(chan) 生大量的數據信息，如何對其進行整合處理，及時發現異常數據需要引起管理人員的格外重視。智慧管理監控報警係統提供的設備信息查詢功能有助於(yu) 在三維立體(ti) 視角下準確定位相關(guan) 設備位置、清晰展示設備數據，涵蓋的數據信息處理模塊能夠對管廊日常運維產(chan) 生的數據信息進行歸檔整理，通過相關(guan) 程序的設定準確挖掘故障信息、及時發出告警指令，以此提醒相關(guan) 工作人員盡快處理故障問題，為(wei) 智慧管廊的安全、穩定運營提供準確可靠的參考信息。利用地理數據信息技術有助於(yu) 實現綜合地下管廊的可視化管理，通過信息檢索、數據查詢、空間定位等多種功能，使得工單派發、任務調度工作變得更為(wei) 高效便捷，相關(guan) 負責人也能夠實時監控相關(guan) 工作的實際開展情況。
根據實際情況合理製定應急救援指揮方案，確保管廊上的各個(ge) 監控模塊全部由同一係統集成管理，並搭建聯動響應機製，以便於(yu) 在發現異常故障問題時能夠及時給出解決(jue) 方案，以此從(cong) 根本上提高綜合地下管廊的突發事件應急處理能力。借助智慧管廊監控報警平台準確定位故障發生位置，係統分析故障出現原因，並對出現的應急事件進行危險度分層及遠程監控。通過對應急救援指揮方案的歸檔整理、數據分析，為(wei) 應急救援指揮方案的優(you) 化累積經驗，為(wei) 智慧管廊監控報警係統的進一步完善夯實基礎。與(yu) 此同時也能為(wei) 相關(guan) 負責人的應急救援指揮工作的協調管理提供可靠的分析數據，以此較大限度的降低突發風險事件的危害程度。
地下綜合管廊是維持城市發展、企業(ye) 生產(chan) 及公眾(zhong) 生活的重要市政基礎設施，不僅(jin) 能夠大幅降低市政管線後期維護檢修難度，還有助於(yu) 從(cong) 根本上消除“馬路拉鏈"問題，以此避免不必要的經濟損失。智慧管廊監控與(yu) 報警係統有助於(yu) 地下綜合管廊的日常管理智能化，能夠滿足土建結構監測、內(nei) 部環境監控、管廊狀態監控、日常運維管理及應急處理預警等多種功能需求。由此可見，智慧管廊監控與(yu) 報警係統能夠對管廊內(nei) 部環境、機械設備設施、管線運行狀況進行全過程跟蹤與(yu) 管廊，因此能夠保障環境、設備及人員的安全，進而為(wei) 城市化進程的推進夯實市政設施基礎。
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