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淺談關於杭州市綜合管廊智慧運維建設方案的探討

更新時間:2023-05-11  |  點擊率:551

王丹丹

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摘要:綜合管廊智慧運維模式要解決(jue) 的主要問題是把政府管理部門、管廊使用單位、運維單位自身管理流程和智能的運維技術如何通過軟、硬件係統有機整合起來,形成統一的“綜合管廊智慧運維管理係統"。而目前不同建設主體(ti) 、不同時序建設的各管廊項目依靠項目招標的方式產(chan) 生的單條管廊的機電設施和提供的“管理軟件"是不能滿足杭州市對綜合管廊統一建設、統一管理、統一運維以及智慧運維的基本要求的。以Bim+gis相結合的信息係統為(wei) 模型,打造杭州城市地下空間、地下管線綜合資源管理係統;以管廊運維應用為(wei) 基礎,搭設綜合管廊統一運維管理平台;以雲(yun) 存儲(chu) 、雲(yun) 計算為(wei) 手段,提升城市管理的信息化、智慧化水平;以專(zhuan) 用光網絡組網,構建完成智能的杭州市綜合管廊智慧運維總體(ti) 架構。

   關(guan) 鍵詞:綜合管廊 智慧運維模式 管理 技術體(ti) 係 係統架構

1、綜合管廊智慧運維係統架構

   杭州智慧管廊綜合運維管理係統應建成以一級杭州市指揮管理中心,二級區域分中心,三級管廊監控獨立控製室為(wei) 基本單元的三級架構體(ti) 係。

1.1一級中心(市指揮中心)杭州市指揮管理中心作為(wei) 全市智慧管廊運維係統的管理、調度及指揮中心以及全市乃至全省管廊數據中心。

1.2二級中心(區級控製中心)根據中遠期城市管廊區域規劃,杭州市本級可先設立三個(ge) 區域匯聚分中心,負責分區範圍內(nei) 所有管廊管理係統的接入以及負責區域內(nei) 的運維、管理、調度及指揮等職能。

1.3三級中心(監控機房)各段管廊監控機房作為(wei) 基本的管廊管理單元,負責本管廊內(nei) 的運維、管理職能。

2、“四個(ge) 一"綜合運維技術體(ti) 係

2.1運維可視“一張圖"

   “一張圖"基於(yu) Geographic Information SystemGIS)與(yu) Building information ModelingBIM)相結合,采用地理信息和建築信息模型技術直觀形象的展示管廊運維相關(guan) 信息,提升運維管理能力。“一張圖"是資產(chan) 管理信息可視化的綜合呈現,也是管廊管線資源管理係統的基礎載體(ti) 。係統具有豐(feng) 富的地圖展示效果,同時支持基於(yu) 二維、三維地圖的在線展示、流暢切換,支持旋轉、縮放、平移等基本操作,且具有統一坐標係,為(wei) 監控人員與(yu) 決(jue) 策人員提供準確的地理信息,確保信息統一可視,同時在應急救援時提供有效的安全分析鏈。

 

1地下綜合管廊可視化三維界麵示意圖

2.2綜合承載“一張網"

   “一張網"基於(yu) 底層工業(ye) 以太網組網與(yu) 傳(chuan) 輸PTN環網保護相結合,采用專(zhuan) 網專(zhuan) 用的方式,綜合承載管廊內(nei) 各類控製信息,如:環境監控、排水通風監控、視頻監控、入侵報警、內(nei) 部電話等,提高網絡安全性。其組網拓撲如下圖所示:

 

2通信網絡拓撲示意圖

2.3統一管理“一平台"

   “一平台"是以智慧管廊“運維模型“和“管理模型"為(wei) 核心而開發的一套綜合性管廊運維管理平台,有機整合七大子係統以及對管廊的城市管理要求,並融入GIS+BIM等技術,支撐杭州市綜合管廊智慧運維管理。平台采用“一個(ge) 平台"建設思路,平台包括綜合展示、實時監測、數據分析、應急指揮四大核心係統,另外配備入廊收費、生產(chan) 運維等模塊係統,實現對管廊的全生命周期的管理。具體(ti) 綜合管理子係統包括排水子係統、消防子係統、報警與(yu) 監控子係統、通風子係統、照明子係統、供電子係統、標識子係統等業(ye) 務應用。平台功能要求實現:管廊管理可視化、檢修維護自動化、安全監管精細化、管廊監管一體(ti) 化、應急響應智能化、數據接入標準化、數據分析全局化。係統設計建設統一的傳(chuan) 輸平台、統一的數據中心、統一的應用平台。由於(yu) 統一管理信息平台依靠多個(ge) 不同功能的係統,為(wei) 了有效消除各係統間的信息孤島,我們(men) 從(cong) 門戶集成、應用集成、通信集成、數據集成、安全集成和管理集成六個(ge) 方麵構建一個(ge) 全局SOA架構和多係統集成互聯網的數字化、網絡化、集成化和智能化的統一管理信息平台。

 

3平台架構示意圖

2.4智慧分析“一朵雲(yun) "

   “一朵雲(yun) "基於(yu) 雲(yun) 計算和大數據相結合,采用私有專(zhuan) 用雲(yun) 的方式,實現管廊運維信息的統一管理、統一存儲(chu) 、確保信息安全可靠;並通過大數據挖掘分析,對運維全流程進行質量監控和分析,構建故障地圖,有效提升運維管理能力。物理層為(wei) 實際的硬件資源,包括服務器、存儲(chu) 、交換機等。虛擬化層將實際的硬件資源分別按計算資源、存儲(chu) 資源、網絡資源進行虛擬化。虛擬化管理層為(wei) 對虛擬化資源進行管理的平台。雲(yun) 管理層為(wei) 能夠對外提供相關(guan) 服務能力。業(ye) 務層為(wei) 相關(guan) 服務的使用方。

 

4私有雲(yun) 平台方案框架示意圖

3、平台概述

         AcrelEMS-UT綜合管廊能效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。

   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。

4、平台拓撲圖

 

5、平台子係統

   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/STSUPS,包括遙控、遙信、遙測、遙調、事故報警及記錄等。

 

 

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。

 

 

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。

 

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。

  

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控製功能。

 

6、電相關(guan) 平台部署硬件選型清單

 1.智能照明係統

2.電氣火災監控係統

3.消防設備電源監控係統

4.防火門監控係統

5.消防應急照明和疏散指示係統

7、結束語

目前,杭州市管廊建設項目中考慮的各管廊預留的機房麵積無法滿足中遠期使用需求,不利於(yu) 智慧運維的統一開展及落地,急需進行機房基礎設施的專(zhuan) 項規劃和軟件平台的統一立項開發。加快落實智慧運維統一管理平台軟件開發立項,根據地下綜合管廊智慧運維管理架構,統籌優(you) 化各段管廊的管理係統平台,完善全市統一平台標準參數,引導管廊實際建設,作為(wei) 今後全市乃至全省統一智慧運維的軟件平台。同時建議選取市區具有代表性的管廊開展統一運維軟件平台的開發試點,積累平台開發、試運行經驗,為(wei) 杭州市綜合管廊智慧運維平台提供技術實踐。