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王丹丹
星空体育彩票手机版下载官网最新 上海嘉定 201801
摘要：隨著我國經濟的飛速發展，城市的土地資源愈發緊張，使綜合管廊在城市規劃中的地位變得越來越高。但是我國的綜合管廊建設實踐曆史較短，仍然存在較多問題。基於(yu) 此，文章在介紹綜合管廊的起源與(yu) 發展的基礎上，分析了綜合管廊工程中電氣自控工程的特殊要求；隨後從(cong) 圖紙繪製、供電負荷計算、報警與(yu) 監控係統的係統集成、配電形式和供電方案設計、管廊的接地係統設計、照明係統設計、安全防範係統設計、計算機係統設計、通信係統設計等方麵分析了綜合管廊工程中電氣自控工程的設計要點。
關(guan) 鍵詞：城市綜合管廊；電氣自控設計；供配電係統；城市建設；通信網絡
0引言
綜合管廊的建設不僅(jin) 能緩解城市用地緊張的局麵，還能保護各類管線，減少管線鋪設對城市道路的損壞。綜合管廊具有供電距離長、容量分散等特點，這就要求在建設管廊時做好電氣自控設計工作。基於(yu) 此，文章從(cong) 綜合管廊的起源及發展入手，以綜合管廊工程中電氣自控工程的特點為(wei) 出發點，分析了綜合管廊工程中的電氣自控設計要點。
1城市綜合管廊工程的起源及發展
綜合管廊作為(wei) 地下管道的綜合通道，可以實現設計、建設、管理的多方統一，可以結合城市建設中的排水、電力、通信等管道，在很大程度上推動城市建設的步伐，是一項綜合性、實用性較強的工程項目。綜合管廊工程麵世是在19世紀，當時的巴黎為(wei) 處理、整治地下各類管道分布雜亂(luan) 、不便於(yu) 管理的問題，提出地下管道整改計劃，綜合管廊的建設隨即開展。經過不斷的建設與(yu) 完善，建成後的巴黎城市綜合管廊工程總長度百餘(yu) 千米，在巴黎城市建設中起著十分重要的作用[1]。隨後，在漢堡、倫(lun) 敦等城市以及美國等國家也開始籌備、構建城市綜合管廊項目。目前，隨著經濟和科技的進步，綜合管廊工程也在不斷發展與(yu) 完善，已然成為(wei) 保障城市正常運轉的重要基礎設施，也成了城市地下空間建設的一部分。我國雖在城市綜合管廊工程方麵起步較晚，但已經出台城市綜合管廊工程建設的有關(guan) 文件，為(wei) 綜合管廊的建設和發展提供了有效保障。
2城市綜合管廊工程的建設特點
綜合管廊工程不同於(yu) 以往的地下工程項目，其建設存在以下特點。
（1）因地下作業(ye) 缺少自然光照，需長時間用人工照明等方式提供正常的工作光源。
（2）通常情況下，綜合管廊修建後隻有巡檢人員會(hui) 定期進入例行檢查，而無其他人員逗留，因此需要取消消防廣播的安裝。實施的消防措施也與(yu) 普通的地下建築有較大區別，如不可使用常規噴淋滅火裝置，需采用氣體(ti) 滅火裝置。
（3）天然氣管道和天然氣艙等均為(wei) 易爆危險區域，在選擇監控係統和電氣設備時，應充分考慮防爆因素，同時還應設置探測可燃氣體(ti) 的報警裝置。
（4）相關(guan) 規範中要求，無特殊情況時，項目設備供電應選用二級負荷，以確保連續供電和人員安全。其中，監控係統、報警係統、應急照明係統、消防係統等多使用EPS、UPS來保證供電的穩定性。
（5）電力艙包含10kV、110kV、220kV的電力電纜，同時排放比例較密集，開啟工作模式後會(hui) 散發大量熱量，存在火災隱患，需設置溫度監測係統對其進行實時管控。
（6）因地下空間多數存在潮濕、陰冷、通風較差等問題，需安裝通風機或通風設備開展幹燥和換氣作業(ye) ，電氣自控設備的防護等級要高於(yu) 普通等級。
（7）除設備和環境監測、預警報警係統外，還需配備通信、安防等係統來確保人員的安全。總而言之，綜合管廊工程的整體(ti) 長度較長，建設方可依照以上較為(wei) 突出的特點進行總結和設計，並根據實際施工情況作出整改和調整，以確保整體(ti) 工程的合理性、可靠性、實用性、穩定性和安全性[2]。
3城市綜合管廊工程中電氣自控設計的要點
3.1電氣自控圖紙繪製
在繪製電氣自控圖紙時，應做好以下工作：
圖紙應符合管廊設施的相關(guan) 技術規範；
監控、報警係統應綜合考慮係統集成，以利於(yu) 工程順利開展；
電纜編號和設備標注應清晰、簡潔、準確；
在繪製長距離圖紙時，應確保其整體(ti) 、局部、細節等方麵的完整、精準；
需總結監控、報警係統，形成模塊化的設計方案。
3.2供電負荷計算
一般采用係數法計算供電負荷，但該方法在現有的參考資料中的闡述並不完整。因此，電氣設計人員可以將電氣理論知識作為(wei) 出發點，結合自身的設計經驗和計算負荷的定義(yi) ，了解、研討工程的運行模式，計算供電負荷。通常，在高壓供電的情況下，應配備2台變壓器進行作業(ye) ，在其中1台因故障無法正常運行、停止工作時，另1台可承擔二級以上的供電負荷，以確保監控係統以及應急照明、消防等設備的正常使用[3]。考慮到地下空間的特點，主要負荷為(wei) 照明負荷且較穩定，可不必區分管廊艙室和工程地域的性質；檢修箱、排水泵、防盜井蓋等的負荷時間短，不會(hui) 影響供電負荷計算；工程對散熱和通風的具體(ti) 要求存在差異，風機的負荷存在明顯差別。
3.3係統集成
在明確係統要求和設備特征的前提下，若想將一些子係統集成到其他子係統中，需注意以下事項：
為(wei) 保障管廊按照計劃平穩運行，需統一管理平台，以工程的實際建設準則為(wei) 依據，並在控製中心或監控中心中進行設置；
在電力係統中，可構建電纜環流監測、電纜局部放電監測、接地故障電流監測、電纜溫度監測等係統，並與(yu) 火災報警係統進行聯動；
熱力、燃氣、給排水係統中可設置管道流量、壓力、溫度監測係統，可適當針對重要閥門進行控製和調節，並將其集成到設備和環境監測係統中；
在設備和環境監控係統中，集成具有特殊要求的管廊結構位移監測係統和管廊設置*低點水位探測器。
3.4配電形式和供電方案設計
在相關(guan) 技術規範中明確規定，各管廊內(nei) 部每個(ge) 獨立艙室應作為(wei) 防火分區，並采取防火分區的配電模式。各個(ge) 配電單元電源線的進線截麵需符合此配電單元內(nei) 所有設備的要求。同時，還應將不同的防火分區消防設備配電幹線進行分區處理，選取與(yu) 之匹配的配電回路進行配電。 （1）低壓配電係統。低壓配電係統采用220/380V放射式與(yu) 樹幹式相結合的配電方式，低壓電源電纜自變電所引出，分別引向各個(ge) 防火分區的用電設備。
（2）消防負荷。采用雙電源供電，並在末端箱內(nei) 自動切換。兩(liang) 路電源引自變電所內(nei) 不同的變壓器。
（3）排煙、排風機設備。排煙、排風機設備的過載保護隻報警，不跳閘。
（4）排風、排煙機。平時由自控係統控製，在火災時，由消防控製室控製，消防控製室具有控製有限權。燃氣艙用電設備、消防設備、監控與(yu) 報警係統、應急照明係統等，均為(wei) 綜合管廊工程的二級用電負荷，需按照二級負荷的具體(ti) 要求進行供電。同時，還應依照建設規範合理地設置配電間、分變電所、主變電所，並統一管廊防火分區與(yu) 節點等的代號和名稱編號，進一步落實BIM數字化管理。
目前，高壓10kV電源為(wei) 綜合管廊的常用供電電源，其主變電所一般情況下與(yu) 監控中心相連，並設置在室內(nei) ；分變電所采用管廊節點和箱式變電站結合的模式。為(wei) 了賦予管廊更多的管理功能，部分城市會(hui) 要求在管廊內(nei) 添加電信廣電終端箱、供電電纜分支箱、交接箱、環網櫃等設備。管廊供電還應充分考慮周邊的城市設施，如安防報警、交通信號、廣告照明、道路照明等設施，做好協調供電工作。在城市地下道路用電為(wei) 一級負荷時，可采用雙重電源模式，以滿足實際的供電需求。例如，在路燈照明的控製過程中，建造方需預留出線回路，以確保其路燈照明符合要求。
3.5管廊接地係統設計
相關(guan) 規範中對管廊接地係統的規定較為(wei) 詳細，結合管廊內(nei) 變電所信息化建設的要求，以及相關(guan) 設計手冊(ce) 和參考材料，低壓接地係統多采用TN-S係統。管廊內(nei) 部接地網除使用管廊本體(ti) 鋼筋外，應依照相關(guan) 要求和標準使用規格合格的熱鍍鋅扁鋼。為(wei) 保障電氣通路，在伸縮縫處可用軟銅編織帶替換熱鍍鋅扁鋼帶進行連接，或采用國標圖集14D504中的連接方式；在通過分區防火門時，應改為(wei) 暗敷。在建設現場常發現綜合管廊節點位置的管線和設備無處接地的現象。為(wei) 此，在設計中應在變電所節點處增設MEB總等電位端子箱，用於(yu) 管線接地；在投料口、通風口、引出口均應增設LEB局部等電位端子箱。
3.6照明係統設計
照明設備通常情況下可分為(wei) 正常照明設備和應急照明設備。綜合管廊中的照明亮度一般設置在50lx，在利於(yu) 人們(men) 通行的同時，也便於(yu) 管線檢修工作的開展。另外，管廊內(nei) 部的照明設備隻有在檢修階段才開啟。在設計時，應依照實際需求，適當增加或減少照明亮度，避免能源浪費；應在出口位置和設備操作部位增加照明亮度。在綜合管廊內(nei) 部，要求疏散照明設備的亮度不小於(yu) 0.51x，應急電源的供電時間大於(yu) 1h。此外，還應選用防水、防潮的燈具，防護級別在IP54以上。
3.7安全防範係統設計
可將安全防範係統劃分為(wei) 閉路電視監控係統、出入口控製係統和防盜報警係統。在設計過程，需注意以下內(nei) 容。
將控製監控機房設置在控製中心內(nei) ，於(yu) 每個(ge) 區域的設備之間設置機櫃監視器；
分別在區域設備門口和綜合管廊全部檢修口的位置設置門禁讀卡器設備；
為(wei) 及時針對非法進入進行報警，可在綜合管廊的進料口和區域設備之間的位置設置防盜報警探測設備，防盜報警探測器可選用紅外微波雙鑒探測器；
在進行防火分區工作時，每間隔200m可使用吸頂安裝辦法，安裝1台球形攝像機，其針對管廊內(nei) 部情況可起到24h監控的作用。
3.8計算機係統設計
管廊監控中心計算機係統可監控管廊全部防火分區的運行狀態，其中的設備包括監控工作站計算機、安防監控計算機、工業(ye) 以太網光電交換機、各類數據服務器、相關(guan) 輸入輸出設備，等等。在工業(ye) 以太網光電交換機的作用下，可連接設備監控工作站的計算機與(yu) 現場控製站的PLC控製器，計算機可以與(yu) PLC控製進行通信並下達相關(guan) 命令，同時還可以啟動和關(guan) 閉現場設備。計算機采用SCAND組態軟件操作，可直觀地在顯示屏幕上呈現管廊內(nei) 設備控製的模擬圖像，並顯示設備的運行情況、故障信息和相關(guan) 數據等。此外，設備監控工作站計算機能和火災自動報警係統連接、通信，在接收火災報警消息後，能讓全部PLC控製器將相關(guan) 消防設備的控製權限轉移到火災自動報警控製器。安防控製計算機和安防主機、視頻監控主機的通信作用在於(yu) 避免遺漏管廊內(nei) 安全報警器傳(chuan) 遞的報警信息，還能在計算機屏幕上顯示相關(guan) 部位的視頻監控畫麵。同時，利用控製中心內(nei) 的數據和網絡服務器能組建和完善綜合管廊網絡監控平台，並在互聯網協助下，充分利用移動電子設備隨時了解、監測綜合管廊的運行情況；還可根據實際需求設置不同等級的控製權限，直接控製管廊內(nei) 的設備。
3.9通信係統設計
固定電話係統及無線通信係統是通信係統的核心內(nei) 容。其中，無線通信係統又可劃分為(wei) 以下兩(liang) 個(ge) 係統。（1）管廊內(nei) 人員安全控製支撐係統。人員安全管控係統可以用於(yu) 管廊內(nei) 的無線語音通信。將臍帶式無線通信基站組安裝在管廊內(nei) 部，讓管廊內(nei) 部處於(yu) 無線語音通信覆蓋範圍，隨後給相關(guan) 工作人員派發專(zhuan) 用智能終端，以起到終端定位的作用。同時，還可接入公共電話交換網絡，與(yu) 當地辦公電話之間進行連接。（2）無線AP係統。無線AP係統的主要組成包括分控中心的無線控製器AC、工作站、光纖環網、管廊現場無線AP等。在防火分區內(nei) ，每間隔100m應配備1台無線AP。
（1）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。
（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）平台子係統
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。
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
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。
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。
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。
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。
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。
5 相關(guan) 平台部署硬件選型清單
（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）消防應急照明和疏散指示係統
6結束語
綜上所述，城市綜合管廊的建設不僅(jin) 可以規劃城市的地下空間，也是國家發展和進步的體(ti) 現。相關(guan) 人員應明確綜合管廊工程中電氣自控工程的特點，以及綜合管廊工程中電氣自控的設計要點，做好相關(guan) 設計、建造工作，為(wei) 綜合管廊項目的順利實施與(yu) 完工，為(wei) 城市發展和國家進步奠定堅實的基礎。
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