孟洋

安科瑞電氣股份有限公司  上海嘉定  201801

摘要：智慧管廊運維管理平臺的建設具有實際的應用價值，在具體運用的過程中，其本身的影響力十分明顯，可以更好地保證相關工作的開展。智慧管廊綜合管理平臺融合了多種技術，涉及到多個組成部分，文章重點分析智慧管廊運維管理平臺的搭建以及應用。

關鍵詞：智慧管廊；運維管理平臺；搭建；應用

0引言

智慧管廊運營管理系統(tǒng)擁有著復雜的組成部分，涉及到的每一個部分都有著極為嚴格的要求，因此應該積極的重視相關架構的構成要素，在確定了系統(tǒng)本身情況的基礎上，逐步完善相應的系統(tǒng)規(guī)劃，確保智慧管廊運營管理更加穩(wěn)定，實現由規(guī)劃設計到建設交付的全過程控制目標，凸顯出運行維護及全生命周期管理的功能。

1智慧管廊運營管理系統(tǒng)的概述

1.1 系統(tǒng)情況

智慧管廊運營管理系統(tǒng)重點是指借助于計算機系統(tǒng)平臺，運用互聯(lián)網和傳感器等多種技術，構建起的相對完善的且呈現出可視化狀態(tài)的統(tǒng)一管理信息平臺。系統(tǒng)運用整合管廊附屬通風系統(tǒng)和消防系統(tǒng)的方式，依照網絡化分布監(jiān)控設施監(jiān)測模塊，構建起大數據互聯(lián)互通的整體，打造出富有集約化和網絡化等多種特征的系統(tǒng)平臺。管廊智慧化運營管理系統(tǒng)重點是運用獲取相關參數的方式，讓信息監(jiān)測更加到位，通過智能化分析預控，保證更好地對相關的管廊和廊內 附屬設施進行細致的安排，通過可視化的分析與判斷，促使應急處置和防火防災等落到實處，實現管廊資產的高效管理目的，保障線路運營的整體安全性。

1.2組成部分

智慧管廊綜合運維信息平臺重點是通過智慧管廊數據中心以及相應的物聯(lián)網平臺共同組合而成，通過科學合理的結合，使相應的平臺和系統(tǒng)發(fā)揮出積極的作用。智慧管廊智能物聯(lián)網平臺則是系統(tǒng)底層核心服務，通過向下的過程，能夠及時與各個設備和傳感器 等統(tǒng)一接入，提供主要的通信終端產品，運用相對可靠的接口模型，促使多種協(xié)議得到有效的支持。向上 的過程則能夠為應用提供較為一致的設備訪問接口，真正強化相應的工作成果。智慧管廊數據中心則是運 用了Hadoop開源平臺和關系型數據庫平臺，通過科學合理的構建，使得相應的系統(tǒng)發(fā)揮出積極的作用，保證更好地運用至存儲設備狀態(tài)數據的處理和非結構 化數據的處理中。關系型數據庫能夠被運用在設備信 息和運維信息的結構化數據存儲中，通過借助于數據 中心基本服務，使具體的平臺彰顯出實際的利用成果。

圖 1 綜合管廊運維管理平臺組成框

1.3基本架構

物理層中，可以適當地將共享服務器資源進行合理的布設，在基礎架構服務層中，也可適當地運用Linux 操作系統(tǒng)進行有效的操作，物理層的基礎之上，還能夠及時搭建起相應的虛擬云平臺，滿足具體的工 作需要，促使物理層服務器硬件資源得以有效共享；平臺服務層中，往往會構建起為應用軟件提供多種服 務的平臺功能，比如 GIS（地理信息系統(tǒng)），BIM 等； 軟件應用服務層中，依照管廊運維管理的實際需要，開發(fā)出多種功能軟件。運用相對可靠的（HA）系統(tǒng)架構，能夠保證服務期實現冗余運行的具體目標，可以支持損失 1/3 服務器資源，即便是這樣的情況，也能讓系統(tǒng)保持在相對穩(wěn)定的運行狀態(tài)下。借 助于科學合理的分布式冗余存儲技術，在多塊硬盤被 損壞的時候，還能適當保障數據的完整性，不會發(fā)生 丟失的情況?？茖W應用虛擬化技術的云計算架構，促 使著硬件資源能夠有效轉化，轉變?yōu)橘Y源池，體現出 便于切分的優(yōu)勢之處，通過運用虛擬引擎動態(tài)調配硬 件資源，促使系統(tǒng)軟件可以依照具體的運行需要實現 硬件運行的基本目的，讓部分硬件故障不會威脅到系 統(tǒng)的運行成果，確保硬件故障有效隔離，維護系統(tǒng)的可用性和應用的可用性。

2 智慧管廊運維管理平臺的搭建與應用

2.1運營環(huán)境參數監(jiān)測與設備監(jiān)控管理

環(huán)境以及設備監(jiān)控屬于智慧管廊運營管理系統(tǒng)中相對重要的功能模塊，在具體運用的過程中，能夠更好地保障綜合管廊中內部環(huán)境及設備參數、狀態(tài)等實現全程監(jiān)控的目的，通過實時監(jiān)控信息，利用好多功能基站，準確及時地傳輸相關信息，確保監(jiān)控中心統(tǒng)一管理信息平臺獲取相關的資源。相關的工作人員也可及時借助于可視化的運營管理方案，加以獲取基礎性的數據信息和預警數據等，保證現場環(huán)境和設備存在的問題得到有效的解決，排除相應故障，完成對警情的科學處理，促使管廊穩(wěn)定運行。

2.2環(huán)境監(jiān)測管理

圖 2  氣體傳感器報警處理 SOP

管廊中任意防火分區(qū)被視作重要的單元，借助于科學的設置方案，讓管廊中的多個附屬系統(tǒng)監(jiān)控元器件得到有效的分析，實現對綜合管廊全區(qū)域環(huán)境參數的科學監(jiān)控和分析，同時又能將實時監(jiān)控的信息加以反饋，運用數據采集裝置進行實時傳遞，保證對監(jiān)控中心的可視化監(jiān)控大屏提供有效的信息，方便值班人員及時根據現場情況發(fā)現異常問題，排除一系列因素之后，采取有效的處理對策，讓管廊處于正常的運行狀態(tài)下。在環(huán)境監(jiān)測管理中，重點分析的參數涵蓋溫度、濕度和甲烷濃度等。

2.3設備監(jiān)控管理

針對管廊的通風系統(tǒng)設備，如風機以及風道閥門等，同時還有供電系統(tǒng)設備和照明系統(tǒng)等，均應接受狀態(tài)監(jiān)控，經過遠程監(jiān)控，實現了狀態(tài)監(jiān)測的目的，借助于輸出遠程邏輯控制，確保照明系統(tǒng)、通風設備和電氣設備等附屬系統(tǒng)設備能夠接受有效的監(jiān)管。在具體開展工作時，相應的系統(tǒng)可以及時的監(jiān)測到異常的情況，同時發(fā)出相應的告警信號，確保工作人員可以在短時間內及時處理。運用設置于管廊上的多功能集采和傳輸基站等，讓信息傳送更加到位，同時實現有效的聯(lián)動，接受監(jiān)控中心的命令和指示，完成遠程控制風機開停的基本目的。具體的防火分區(qū)中，防火門的開啟和關閉也是重要的一環(huán)，通過多種設備的管理功能，讓相關的工作穩(wěn)定開展。設備監(jiān)控模塊的基礎功能涵蓋著發(fā)送指令控制設備的啟停、切換設備的手/自動狀態(tài)等。

當顯示設備狀態(tài)的時候，正常的情況下會顯示綠色，若是存在著任何的故障，則會呈現出灰色，設備一旦啟動或者是停止運行，燈開關的形態(tài)會用動畫形式展示，借助于手動以及自動的操作，體現設備運行情況。設備監(jiān)控界面能夠詳細地分析出設備的基本情 況，反饋具體的信息，比如生產廠商以及維修情況等， 還可對分艙分區(qū)予以支持，確保設備類型的展示更加 理想。

2.4報警及聯(lián)動處置管理

環(huán)境參數和對應的設備監(jiān)控監(jiān)測基礎信息往往是運用管廊運營管理系統(tǒng)實現有效的互通互聯(lián)目的，確保聯(lián)動的基本成果更加理想，符合具體的需求。管廊中一旦出現任何的異常情況，或者是存在著特殊的問題時，均可運用這樣的方式監(jiān)控，利用好監(jiān)控大屏的展示效果，發(fā)揮出對應的預警以及報警信號，提示值班人員及時地參與到處置工作中，還能自動的依照設置的標準處理流程完成異常情況的處理。比如，在常規(guī)的狀態(tài)之下，若是突然出現了異常的災情問題，則視頻的系統(tǒng)調用和火災報警等能夠實現合理的聯(lián)動， 彰顯出相對可靠地運維管理職能，發(fā)揮出職能本身的效力。

2.5運營環(huán)境視頻監(jiān)控管理

系統(tǒng)前端的監(jiān)控點網絡攝像機通常會對相關的圖像信息加以采集，系統(tǒng)主機經過了科學的處理之后， 會直接的將相關情況反映至監(jiān)控大屏之上，突出實際的監(jiān)控場景。運用科學設置分區(qū)的方式，讓多個功能基站合理的配合起來，防火分區(qū)中設置好對應的網絡攝像機，便可監(jiān)測防火分區(qū)中運營環(huán)境信息和入廊人員的基本情況，做出較為細致的判斷。相關的視頻監(jiān)控畫面均可運用智慧管廊運營管理系統(tǒng)控制和顯示等過程，完成對全部范圍的有效監(jiān)控，便于在監(jiān)視器上及時地將分區(qū)監(jiān)控畫面呈現到位。依照區(qū)域出現的異常問題，系統(tǒng)需要調用問題區(qū)域的視頻畫面，將其前置于監(jiān)控大屏幕中，確保監(jiān)控人員可以及時掌握具體的情況，全面了解災情，安排科學的處置對策，實現運營過程的安全管理目的。

2.6管廊防入侵監(jiān)控管理

經過科學的設置在投料口、人員出入位置的紅外 入侵報警和聲光報警等，使得相應的行為得到有效的 監(jiān)管，保證更好的規(guī)范一系列操作，若是出現非法入 侵的問題，則數據能夠及時的進行自動地識別，經過 科學的判斷，通過多功能的基站科學的傳輸相關資源， 發(fā)送給報警控制裝置，自動將相關的信號傳輸至監(jiān)控 中心的報警主機，使得監(jiān)控中心的監(jiān)控大屏可以反饋 出實際情況，通過自動調用區(qū)域中的視頻影像，顯現 出入侵行為的地理位置，及時的記錄下入侵的具體情況，通過科學的設置報警設備發(fā)出報警信號，為工作人員爭取一定的時間。管理人員依照報警信號合理安排事件的處置過程，讓管廊運營更加合理。

2.7管廊運營消防安全管理

經過適當的設置于每段防火區(qū)的智能煙感探測器發(fā)揮出積極的作用，使得相應的設備和工作過程得到有效維護，通過將多個模塊進行有效互聯(lián)和共通，使多種信息有效的傳遞，為具體控制和管理提供保障。在監(jiān)控中心設置出對應的火災報警屏分區(qū)，借助于總線回路巡檢接收，明確報警點的基本工作情況。若是出現火災等異常的情況，啟動管廊中的聲光報警器，可以及時調用相關的視頻資源，傳送至監(jiān)控大屏上，由此為相關工作人員開展具體的工作提供借鑒。整個過程中，能夠為人員的安全提供有力的支持，使得消防通道的快速撤離得以實現。在確定了相關區(qū)域并無作業(yè)人員的時候，或者是已經撤離去安全地帶后，才能切斷非消防電源。自動滅火裝置的啟動，往往可以通過合理的降低艙室溫度以及氧氣含量的方式，達到相對理想的滅火成效。滅火完成后，風機自動啟動將有害氣體排出。

3安科瑞產品在智慧管廊運維管理的應用

3.1火災報警系統(tǒng)

火災報警系統(tǒng)在整個管廊智能化系統(tǒng)監(jiān)控中也具有重要性建設應用意義，要想保障整個系統(tǒng)應用的監(jiān)控管理能力提升，就應該在系統(tǒng)應用中，及時將系統(tǒng)應用內的火災警報監(jiān)督控制管理工作優(yōu)化?；馂淖詣訄缶到y(tǒng)包括:火災自動報警系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)。

電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)（管廊地下部分）產品選型

Acrel-6000電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)由Acrel-6000系列監(jiān)控設備、ARCM200BL、ARCM200L系列監(jiān)控探測器和配套附件組成。系統(tǒng)各設備之間均采用RS485總線進行連接，施工布線簡單方便。

Acrel-6000/B1電氣火災監(jiān)控設備簡介

電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)組網

注：地下管廊使用的動力箱/柜符合管廊相關標準，防護等級達IP65

3.2 環(huán)境及設備監(jiān)控系統(tǒng)

在綜合管廊智能化建設管理中，為了將整體的智能化管廊建設工作開展性能提升，需要在管廊建設中，對其對應區(qū)域內的設備運行以及對應的環(huán)境監(jiān)測工作開展進行分析，并且在分析中，按照具體的管廊建設處理中的設備控制進行科學的系統(tǒng)監(jiān)控規(guī)劃。該部分環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的實施中，系統(tǒng)對應的環(huán)境及設備監(jiān)控共分為以下幾點：一是環(huán)境監(jiān)測設備；二是排水設備；三是通風設備；四是照明設備，只有將對應的環(huán)境監(jiān)測設備和監(jiān)控系統(tǒng)運行系統(tǒng)建設好，才能保障在系統(tǒng)的監(jiān)控運行中，將整個系統(tǒng)應用的監(jiān)督控制管理能力發(fā)揮出來。

安科瑞配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)，可實現管廊內智能開關柜運行監(jiān)控、高壓開關柜帶電顯示、電流電壓等負載運行監(jiān)控、母線測溫監(jiān)測、電纜測溫監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、有害氣體監(jiān)測、安防監(jiān)控、取暖通風、門禁、燈光、風機、除濕機、空調控制等功能。實現動力環(huán)境各數據的檢測與設備控制，實現動力環(huán)境優(yōu)化，避免運行環(huán)境的失控導致配電設備運行故障，保證維護人員安全，延長設備使用壽命，減少配電室粗放式管理導致成本過高，同時實現配電動力環(huán)境的分布式遠程管理。

3.2.1系統(tǒng)結構

??配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)以智能控制為核心，通過物聯(lián)網技術的集成應用，實現配電室內環(huán)境的全天候狀態(tài)監(jiān)視和智能控制。系統(tǒng)由485通信和網絡通信混合組網，完成站端視頻、環(huán)境數據以及安全防范等數據的采集和監(jiān)控，適配于當下多種應用場景。

系統(tǒng)結構

系統(tǒng)遵循物聯(lián)網分層分布式物理體系，即設備層、網絡層、站控層，構建而成*一體化的智慧管理平臺系統(tǒng)。

監(jiān)控系統(tǒng)架構采用平臺化SOA架構，具有良好的可擴展性。當數據接入量大或者訪問用戶數大的時候，可以通過部署多個應用實例來提高系統(tǒng)服務能力。同時可根據用戶的使用要求，靈活配置運行的服務組件。

在一個區(qū)域內部署時的典型場景如下圖，配電室的各類智能檢測設備通過有線或無線網絡連接到監(jiān)控中心，單個配電室或箱變的監(jiān)測數據可集中上傳到監(jiān)控中心或者物聯(lián)網平臺。

3.2.2監(jiān)控范圍

??系統(tǒng)把環(huán)境、視頻、通風、照明、安全防范、消防、一次設備輔助監(jiān)控等所有監(jiān)控量在系統(tǒng)主界面上進行一體化顯示和控制，避免各系統(tǒng)孤立顯示和控制。

1. 環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)

??配電室綜合監(jiān)控設備安裝在配電室、箱變、變電所內，通過采集和傳輸技術，可以實時監(jiān)測配電室內的重要場所和設備的工作環(huán)境，如溫度、濕度、電纜溝水位、漏水/水浸、有害氣體(SF₆，H₂S，NO，CO，O₂，O₃)、TVOC、煙霧、明火、人體感應、噪聲等。
??當檢測到環(huán)境量出現異常時，可及時顯示、報警，并可通過通信網絡將數據上傳至系統(tǒng)平臺。根據預先設置的上下限值，聯(lián)動控制空調、視頻、燈光、加熱裝置、除濕器、通風機、聲光報警等設備。保障配電室場所的電力設備安全運行。防止因環(huán)境改變、非授權活動、設備狀態(tài)變化等引起的事故，滿足配電室遠程運維的可靠管控要求。為新型現代化配電室的智能化、可視化、自動化、互動化做有效支撐。
??站端設備包含各種傳感器（溫度、濕度、漏水、水位、有害氣體等）。系統(tǒng)平臺可以直觀的顯示出被監(jiān)測量的大小或狀態(tài)，以及被監(jiān)測量的實時值或各種故障發(fā)生的情況。
??告警功能：在監(jiān)控中心對環(huán)境參量超過預設值時發(fā)出視聽告警，在監(jiān)控系統(tǒng)的人機界面上閃爍顯示，同時可以提供警示燈、報警音箱、語音、短信通知等多種告警方式。
??設備狀態(tài)檢測：系統(tǒng)可以實時監(jiān)控配電室內各監(jiān)測設備（傳感器）以及通信線路，自動診斷設備及鏈路故障，并實時顯示在界面上。
??數據查詢：環(huán)境監(jiān)測數據、狀態(tài)監(jiān)測數據及遠程控制數據的歷史數據查詢。

2. 消防監(jiān)控子系統(tǒng)

??煙霧、溫感、明火等火災消防信息的接入，聯(lián)動聲光報警器進行報警，以及通過短信方式自動通知值班維護人員。

3. 安防監(jiān)控子系統(tǒng)

??紅外雙鑒、紅外對射、震動、門磁等安防相關設備接入 ，并可實時播放告警語音、發(fā)送提醒短信等。

4. 無線測溫子系統(tǒng)

??無源無線測溫產品由主機（或收發(fā)器）和傳感器兩部分組成。主要應用在高低壓開關柜內母排搭接點，斷路器觸頭、電纜接頭、大電流設備等電氣連接點和其他易過熱點等位置的溫度檢測，并把測量結果通過網絡上傳到監(jiān)控中心數據庫服務器，通過軟件分析能夠對溫度過高發(fā)出告警信息，實現溫度故障的早期預測，防患于未然。
5. 饋線監(jiān)測子系統(tǒng)

??可以監(jiān)測開關柜局放和饋線回路的開關狀態(tài)、溫度、電壓、電流、功率、功率因數、有功、無功、諧波、電能量采集等。支持設置上下限的告警值，實現語音播放、發(fā)送短信等聯(lián)動提醒方式。

6. 變壓器監(jiān)測子系統(tǒng)

??變壓器三相繞組溫度檢測、風機運行狀態(tài)、震動檢測。支持設置上下限的告警值，實現語音播放、發(fā)送短信等聯(lián)動提醒方式。

7. 視頻監(jiān)控子系統(tǒng)

??視頻監(jiān)控采用數字監(jiān)控系統(tǒng)，實現專業(yè)監(jiān)控功能。支持?？抵髁饔脖P錄像機和數字高清攝像機系列產品。

8. 溫濕度控制子系統(tǒng)

??溫濕度控制器運用傳感器檢測柜內的溫度與濕度值，并通過控制外接的風扇與加熱器對溫度與濕度值進行調節(jié)，可有效防止因低溫、高溫造成的設備故障以及受潮或結露引起的爬電、閃絡事故的發(fā)生。

9. 門禁控制子系統(tǒng)

??系統(tǒng)支持人員進入出去時間人員記錄，系統(tǒng)提供設備或網絡故障報警、非法闖入報警、門開超時報警、非法刷卡報警以及脅迫報警等。

10. 空調節(jié)能控制子系統(tǒng)

??可以控制空調開機、關機、升溫、降溫等，并能夠直接調整空調的溫度值。

11. 燈光控制系統(tǒng)子系統(tǒng)

??可以遠程控制燈光的關閉和打開。

12. 其他控制功能

??水泵控制。
??加熱器控制。
??聲光報警器控制：遠程控制啟動和關閉，避免擾民。
??風機控制：實現對主、副新風機的智能控制。
??除濕機控制：室內除濕機控制以及與濕度聯(lián)動。
??其它設備控制。

3.2.3硬件選型

                Acrel-2000E/G 柜體式                

Acrel-2000E/B 壁掛式

4結語

明確了智能管廊綜合管理平臺的組成部分，通過詳細的分析，認識到運維管理平臺服務器和數據庫服務器等的具體應用價值和優(yōu)勢。在本文的概述中，概括了智能管廊綜合管理平臺的建設和應用，旨在通過具體的分析過程，為相關系統(tǒng)的科學使用和實際作用的充分彰顯提供借鑒和參考，為具體工作的開展打下較為堅實的基礎。

參考文獻

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【3】安科瑞企業(yè)微電網設計及應用手冊.2020.06版

【4】吳恩遠,周中.電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)設計與應用圖集  2012.8