English | 中文版
 
首页 > 产品与解决方案 > 解决方案 > 智能运维

智慧管廊综合监控及运维管理解决方案

一、行业背景  

传统地下管线采用直埋铺设,遭到泄漏、水质污染、内涝、井盖丢失、污挖、顶管事故等严重威胁。仅媒体报道的地下管线事故平均每天高达5.6起,每年由于路面开挖造成的直接经济损失高达2000亿元,治理地下管网迫在眉睫。
  地下单层或多层综合管廊实现了电力、通信、水、燃气、地源热泵、再生水、供冷/热、有线电视等多类管线有序入廊。节约利用土地和地下空间资源,减少“马路拉链”,缓解交通拥堵。降低了路面多次翻修的费用和工程管线的维修费用。增强管线运行安全可靠性,提高城市综合承载力,改善城市景观,消除蜘蛛网式架空线,是智慧城市、海绵城市建设的关键一环。
  2015年,国家第一批综合管廊试点城市:包头、沈阳、哈尔滨、苏州、厦门、十堰、长沙、海口、六盘水、白银共计10个。
  2016年,国家第二批综合管廊试点城市:郑州、广州、石家庄、四平、青岛、威海、杭州、保山、南宁、银川、平潭、景德镇、成都、合肥、海东共15个。
  2017年,全国建成管廊1000公里,在建5000公里。
  2018年,全国管廊主体工程已经完成2000多公里,在建6000多公里。
  2019年,国家第二批15个试点城市管廊示范项目迎来验收,管廊行业进入以管线入廊、收费、日常维护、运营管理、安全管理为重点的阶段。
  管廊工程按照100年使用年限设计,1-2年设计阶段,1-2年施工阶段,10-30年运维阶段。
  管廊运维管理模式参考法国、英国、新加坡、日本、中国台湾的先进管理模式,如:新加坡的管廊全生命周期管理模式等。

二、方案概述

作为综合管廊监控报警系统集成商与运维管理平台提供商,香港马会最快开奖现场|香港天下彩提供管廊安防、环控、报警、运维系统深化设计咨询、软硬件产品研发、定制、生产、供应、施工、联调等全程一站式服务,具备管廊监控与运维的全生命周期实施能力。我们运用智能化手段从事城市地下综合管廊的集成、服务、运维、管理,以智慧发展为理念,以管线安全为宗旨,提供综合管廊的智能监控、运营平台、配套服务等,保障管廊安全、高效、智能、绿色运行,着力提升城市基础设施功能和城市运行能力。
  智慧管廊综合监控及运维管理解决方案采用移动互联的最新思维和理念,基于“物联网、云计算、大数据、3S(RS、GPS、GIS)、BIM”等信息技术,实现了管廊全生命周期各参与方在同一平台上的分布式数据采集、大数据分析、监控运维等所有应用服务。具备结构健康监测、环境监控、火灾报警、高压监测、电子巡查、应急通信、指挥调度、消防联动、安全防范等管理手段,为城市地下空间管理者提供综合监控、数据分析、效能分析等全方位的运营管理平台和系统。

三、系统架构

智慧管廊综合监控及运维管理平台由智能物联网平台(IOT)、数据中心(DC)、监控运维服务中心(MC)三部分组成。 IOT平台实现集中监控、统一管理、数据互联互通、(硬)联动控制。DC实现数据存储、挖掘分析。 MC实现数据应用,业务管理,(软)联动控制,智慧运维。

采用分层设计、统一架构、标准协议、协同管理整体技术架构,包括感知层、接入层、传输层、数据层、展示层。
  感知层:通过传感器、摄像头采集管廊气体、温湿度、水位、电力、通信数据实现对整个管廊运行状态的感知,通过风机、水泵、配电、照明、消防实现整个管廊的安全运行。
  接入层:提供统一的设备接入服务,提供多种通信终端产品及接入方案,采用统一的数据采集及控制接口模型,支持各种工业通信协议。
  传输层:采用有线无线通信网络,实现安全可靠的双向数据交换,确保各类感知数据实时采集以及远程控制命令实时到达和执行,无缝连接大数据服务中心。
  数据层:依托先进的数据库集群技术,云计算技术以及大数据处理技术,构建智慧管廊大数据处理系统。提供从终端到平台、从设备到业务、从数据到运营决策全业务、全数据、全覆盖。
  展示层:依托RS、GIS、GPS、BIM技术、三维展示、虚拟显示技术以及移动互联网技术为智慧管廊的运营商提供全方位的应用展示服务。

四、物联网平台

物联网平台包括环境与设备监控系统、安全防范系统、火灾报警与消防联动 系统、通信系统、管线监测系统等弱电系统集成。


1、环境与设备监控系统

环境与设备监控系统实现对综合管廊全区域各舱室内环境和设备的参数和状态实施远程监控,保证管廊内各市政基础设施的正常运行。监控内容包括:
  管廊温湿度、集水坑液位、有害气体浓度、含氧量;
  管廊内照明、排风机、排水泵的设备运行状态、故障报警的监视和远程控制、智能调节;
  采用硬联动、软联动、远程控制三级联动机制。


2、视频监控系统

视频监控系统由摄像机、流媒体服务器、存储、视频综合管理平台(与智慧管廊综合运维信息平台集成)等组成。系统采用网络信号传输方式,共用通信网络,实现统一的视频信号存储、显示和远程调用等功能。
  支持监视信号的实时多模式显示、视频图像行为分析、集中存储管理、网络实时预览、图像处理、日志管理、用户和权限管理、设备维护;支持前端任意图像的轮巡和分组切换等控制;同时还可与门禁系统、人员定位系统、消防系统、环控系统、防入侵系统等联动。


3、光纤防入侵系统

通过在地下综合管廊人员出入口、通风口和投料口位置部署周界防护光纤设备,防止非法入侵事件。当入侵事件发生时,及时探测非法入侵,通过神经网络+遗传算法模式识别、视频复核,完成入侵报警与现场声光警示。支持与视频监控系统、门禁系统、机器人巡检系统联动。支持红外、微波等传感技术探测系统接入。


4、电子井盖监控系统

电子井盖监控系统通过对管廊投料口或逃生口处的电子盖板状态进行实时监测和远程控制,有效控制非法进入地下管廊进行偷盗、破坏等行为,保障地下管线的安全稳定运行。
  系统由机械部分、控制部分和通讯部分组成:机械部分由井盖和特殊设计、定制加工的机械部分组成;执行单元采用性能稳定的电动推杆、步进电机、液压系统,控制部分采用性能稳定的PLC模块。通讯采用标准电气接口。
  可实现远程控制、现场控制、紧急状态控制;可与照明系统、机器人巡检、视频监控、消防等系统联动。


5、门禁系统

门禁系统由门禁管理平台、门禁控制器、读卡器、发卡机、非接触式IC门卡、门磁、电控锁等组成。门禁控制器采用网络信号传输方式,通过以太网主干网络接入监控中心。
  系统具有开门权限管理、门卡挂失管理、非法闯入管理、双向读卡防尾随管理等功能,同时能通过监控中心综合管理平台与消防系统联动,接到消防系统报警信息后,门禁控制器自动打开所控制的门,方便人员逃生。门禁管理平台集成到管廊综合监控系统中,实现进出人员管理、联动模式管理等系统功能。


6、机器人巡检系统

将智能机器人接入管理平台后能够实现自动巡检、主动监测、应急处置,解决人工巡检面对的空间狭长、附属设施多、效率偏低的问题。系统主要由机器人本体(包括运动小车、导航模块、避障模块和通信模块)、多参量检测平台(包括可见光摄像、红外测温、温湿度检测、甲烷和氧气浓度检测)、通信子系统、后台子系统和电气附件组成。
  通过巡检机器人与其他设备协作,实现与通风、排水、火灾报警、电子井盖等系统联动。


7、人员定位系统

采用高精度无线定位系统,依托先进的脉冲无线定位技术,部署定位基站,为运维人员佩戴标签,实现实时定位、全局显示,智能签到、考评管理,安全巡检、科学调度,电子围栏、异常报警,视频联动、信息共享。精度高达 15~30cm,系统容量大,实时性好,无漏卡。


8、管廊防外破监测系统

城市综合管廊属于地下隐蔽设备, 常常由于市政建设需要, 大型机械会在管廊周边持续、频繁的施工,对管廊结构造成极大的影响, 严重时还会导致地表坍塌等重大事故。
  针对第三方破坏导致电缆隧道结构损坏的现象, 可通过管廊防外破监测系统部署探测光缆对地下设施周边一定范围内的土壤振动信息进行连续监测和分析,从而实现地下管廊安全预警, 有效防止第三方破坏。


9、管廊结构沉降监测系统

管廊经过长时间运营,隧道段与隧道段的接缝处会产生相对位移,这种相对位移分为水平方向和垂直方向的位移,而发生在垂直方向的位移会导致地表沉降,严重时会导致坍塌等重大事故。      
  通过光纤光栅式水准仪对管廊结构的沉降情况进行连续监测,及时对管廊结构沉降状态和变形趋势作出判断和预警,有效保障城市综合管廊的安全运营。


10、火灾自动报警系统

含电力电缆的舱室设置火灾自动报警系统。采用集中报警方式设计,由火灾探测器、手动火灾报警按钮、火灾声光警报器、消防应急广播、消防专用电话、火灾报警控制器等组成。在监控中心或消防控制室设置火灾报警显示终端,管廊现场通过总线回路巡检、接收、显示每个报警点的工作情况。
  火灾报警发生时,通过统一监控平台联动视频监控系统、环境与设备监控系统、自动灭火系统,将火灾现场视频弹出,启动排烟,开启管廊逃生门,关闭火灾所在分区与相邻分区的防火门,启动相应分区的自动灭火装置。


11、通信系统

有线通信系统实现综合管廊内各系统间及各系统与监控中心间的统一组网、通信传输及信息交换。监控中心设核心层交换机,用光纤互联组成核心环网;防火控制分区设接入层交换机,用于该防火分区内前端设备的网络接入;接入层交换机分组划为若干个子网,组成光纤子环网;光纤子环网通过双链路接入核心环网,组成整个通信系统,配置统一网管系统实现通信设备在线管理。
  无线通信系统通过在管廊内部署无线接入点实现管廊内无线覆盖,同时管廊无线应用可以实现智能巡检和人员定位。无线AP通过所在防火分区的接入层交换机接入与核心交换机连接的无线AC,实现整个管廊内的无线WIFI覆盖。


12、应急通信系统

有线应急通信采用光纤电话系统。系统独立成网并具备自愈、自检功能,能接入市话。管廊内电话有一键呼叫控制中心的功能。固话应急通讯系统能够与监控大平台互动,并且固话应急通讯系统能接受大平台发出广播的指令并将广播内容播放出去。

 


  无线应急通信系统是应用漏泄通信原理,在管廊内组建无线通信网络,实现调度基台与移动手持机之间、移动手持机与移动手持机之间的双向无线通信。该系统隧道内设备主要由漏泄电缆、双向中继器、负载和终端设备组成。


13、分布式光纤测温系统

可通过部署在廊体顶部或电缆外壁实时监测廊体或电缆温度。基于自发拉曼(Raman)散射效应,位置的确定是基于光时域反射OTDR技术。感温光缆作为测温传感器直接连接至测温主机,主机可通过标准接口与外部其他火灾报警设备进行通讯,也可与其他消防控制系统联网,多台设备可以通过网络交换机进行灵活组网。
  系统能将管线的实时温度显示出来,及时发现过热点,一旦检测到所测量环境温度值或温升速率超过设定阈值时,系统自动报警,通过以太网或者继电器将实时报警信号送到监控室以及火灾报警主机,便于值班人员处理及消防联动。


14、电缆动态载流量监测系统

通过DCR电缆动态载流量算法模型,结合电缆表面温度和运行载流量曲线,预测未来包括电缆导体温度的温度场变化过程,准确计算出电缆缆芯温度及短时动态载流量。可事先计算稳态电流和稳态电缆表面温度对照表,提供在线应急负荷参考计算。


15、接地电流监测系统

正常情况下金属护层对地只有几十伏的感应电压,但一旦接地系统遭到破坏,金属护层对地电压就会到很危险的数值,对管线本身及巡检人员存在严重安全隐患。
  电缆护层接地电流监测系统通过在电缆接头的接地线上安装电流监测装置(电流互感器),实时监测接地电流瞬变、突变情况,实现对电缆接地故障快速预警和准确定位,为线路抢修提供先决条件。


16、局部放电监测系统

电缆局放在线监测系统能够实时检测电缆内部发生的局部放电信号,有效地去除干扰信号。检测到的局部放电信号通过光缆传输到变电站监控中心, 通过分析系统对局部放电的类型和局部放电水平进行分析判断,从而评估局部放电的影响,判断设备绝缘状态, 并给出相应设备维护维修指导方案。


17、通信光缆、给水管线监测系统

对通信光纤监测包括:断纤、故障监测。基于OTDR自动监听技术可进行光纤传输衰减、故障定位、光纤长度、接头衰减的测量。光纤监测通常包括在线监测和离线监测。

 


  通过对供水系统输配管线压力、流量、水质等情况进行实时在线监测,有效提高供水调度工作的质量和效率,实现供水自动化管理。


18、管线泄漏监测系统

热力管线泄漏监测:通过分布式光纤温度监测系统,实时在线监测热力管线泄漏的发生,并通过后台泄漏监测软件实时读取温度、压力、流量等需要的热力数据。


  天燃气管线泄漏监测:天然气主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,通过监测天然气敷设沿线空间环境的甲烷浓度, 可有效发现天燃气泄漏。


19、GIS系统

地理信息系统(GIS)提供空间地理信息功能服务,为各业务应用提供基于二三维场景的可视化管理等功能支撑,并维护数据库。支持卫星图,可在地图上显示监测设备分布,提供必要的设备定位。从宏观视角实现管廊浏览、属性查询、管网运行动态监测、应急处置、地图二三维联动、空间区域查询与分析、GIS算量与标注等功能。


20、BIM技术

以BIM为核心驱动,实现在管廊全寿命周期的设计方案优化、过程模拟监控、可视化管理、资源配置、模拟仿真等功能,融合机器学习算法,真正实现人工智能。


  将综合管廊中的环境、电力、消防、监控、环境等各个系统、各种类型的数据融合打通,通过BIM+GIS、BIM+VR实现对整个管廊运行事态的直观掌控。从微观视角实现管廊内部漫游、危险点报警、运行参数显示。


21、VR系统

VR系统实现对综合管廊的智慧管理、虚拟巡检、远程控制、应急预演、虚拟体验等功能。系统基于UE4平台研发,由虚拟工作站、视觉接收器、VR输入设备、无线接收器和音响系统等组成。


  智慧管理:用VR实现综合管廊智慧化管理
  虚拟巡检:对管廊各种数据与信息实时观测
  远程控制:通过VR发送指令控制排风等附属设施系统
  应急预演:模拟水灾、火灾等突发事件,演练应急预案
  虚拟体验:地下空间综合开发利用认知教育、宣传推广

五、运维管理平台

平台主界面实现各分系统状态的全局展示,用图形化的方式增加视觉亲和力,通过图色区分正常、异常状态。

1、环境及设备监控

采用全景分层三维可视化地理信息系统以及多样化的二维电子地图从温度、风力、电力、排水、安防等多个维度全面掌控管廊综合态势,直观地展示管廊系统全貌;
  支持大屏幕、PC、PAD以及智能手机APP等多种方式接入系统,对大屏显示布局、系统模式的切换以及软件界面内容的交互控制,为客户提供灵活、便捷的操控体验。
  通过微信服务平台为入廊企业提供便捷服务,实时展示管廊的运行状态监控,推送故障报警信息,发布运维信息。

2、安全防范管理

视频监控:支持单画面和多种多画面模式的实时图像浏览;支持分屏浏览方式;使用层级结构展现摄像头设备;实现对监控现场视频进行实时存储,具备前端摄像机30天24小时不间断录像存储能力。
  防入侵监测:有入侵时,出现报警提示图标,点击可以查看入侵详情;系统界面弹出报警,同时发出报警声进行提示。
  门禁系统:支持查看门禁当前开/关、异常状态,可以远程开门、配置人员门禁权限、查看进出记录等。

3、运行维护管理

档案管理:实现勘察、规划、建设、验收和运维全生命周期文档、图纸电子化管理;
  资源管理:统一管理运维人力资源,包含角色划分、权限分配等功能;统一资产管理,包括设备各类生产信息、使用手册、备件信息,维修记录,变更信息等。
  计划管理:提供运维计划制定、分解以及过程跟踪,管廊运维计划和任务执行情况查询,运维报告自动生成。
  事件管理:事件问题、投诉以及紧急情况的全方位管控以及全程电子化记录,通过APP实时跟踪问题的处理进度。

4、智慧决策支持

人工智能数据预测分析:能够实现各类数据相关性分析,支持人工智能算法,支持深度学习。
  智能预警:能够对管廊内的报警数据进行分析、归类,并通过训练深度学习神经网络,实现异常情况智能预警功能。
  应急管理:包括应急调度、应急流程管理、事故分析、辅助决策等功能。

5、数据挖掘及效能分析

多维度指标体系:整合管廊运维的各类众多数据指标,从多个维度、成体系地加以呈现,帮助管理人员从不同角度观察、分析整个管廊的运行效能,为各级各类管理、技术、监控人员、单位提供分析决策支持;
  多样可视化呈现手段:提供丰富的图表呈现方式,包括散点图、折线图、柱状图、饼图、雷达图、K线图、热力图、箱线图、关系图、桑基图等;
  时间序列分析:时间序列分析支持将实时数据监测以及历史数据分析,以逐时曲线、时域统计柱图等形式,呈现数据随时间的变化趋势,显现规律。

6、移动APP

移动App是为了提高智慧管廊综合管理运维信息平台的便利性与实用性,方便运维管理人员及管线单位人员实时监控、在线指挥、管理协同。移动端包括环境监控、视频监控、大数据分析、门禁监控、防入侵监控、人工巡检、设备维护几个功能模块,支持Android与iOS两大主流平台。

六、方案优势

1、风险控制

使用深度学习算法对时序数据模式进行学习,预测数据未来发展趋势,使得智慧管廊管理系统在问题发生以前,就可以预测到异常,使解决问题的主动权牢牢掌握在运维管理人员手中,保证异常及问题的风险等级有效降低,使管廊能够长期安全稳定运行。发现问题总量上升 56.8%,警告总量下降96%,错误总量下降99%。


2、入侵控制

自适应阈值化算法( LMS+VAD ),神经网络+遗传算法模式识别,在“0”漏警的同时,最大程度降低入侵误报警。使用深度学习算法对管廊内视频数据进行学习,可以实时发现廊内视频异常,同时联动调度指挥、大屏幕、门禁、报警、GIS等分系统,短时间内控制事态的继续发展。入侵识别率提高17.1%,虚警率降低 87.78%,反应时间缩短 92.2%。


3、一体化调度

通过标准处理程序,同时联动廊内机电控制、人员调度、管线单位等,第一时间完成突发事件态势控制,将事件影响降至最低。一体化调度时间缩短 99.92%(从150秒缩短至12毫秒),SOP执行率提高 38%。


4、运维成本

绝大部分日常运维及异常处理交由智慧化运维系统完成,极大减轻了人员的工作量,提高安全性的同时,将运维人员数量降低,实现减员增效。运维人员数量下降 44.4%,运维成本下降 40%。

七、应用案例

青岛中德生态园地下综合管廊,包含十七号线、四号路、纵七路三段,全长3.5公里,舱型设置为2-4舱,包含综合舱、电力舱、水信舱、热污舱。香港马会最快开奖现场|香港天下彩负责整体安防、环控弱电系统集成及运维管理平台建设,含软硬件供货、安装、调试、运维,预计2019年4月份项目竣工验收。

相关产品Product
行业应用Industry
典型案例Cases
联系我们 Contact Us

北京香港马会最快开奖现场|香港天下彩电气股份有限公司

地址:北京市海淀区北清路中关村环保科技示范园锦带路88号院1号楼

邮编:100095

电话:010—62460088

传真:010—62492088

 
关于我们
佳讯概况
文化理念
组织结构
社会责任
产品与解决方案
产品
行业
解决方案
典型案例
香港马会最快开奖现场
佳讯动态
媒体报道
投资者关系
致投资者的一封信
公司治理
公司公告
股价信息
投资者交流
路演及业绩说明会
常见Q&A
与我们联系
售后支持
售后理念
售后网络
联系我们
佳讯英才
招贤纳士
人才理念

京公网安备11010802010272号   Copyright 2008 北京香港马会最快开奖现场|香港天下彩电气股份有限公司