綜合管廊智慧運維統一管理平臺
1.1 平臺簡介
凱川綜合管廊智慧運維統一管理平臺基于云架構設計,運用物聯網技術實現系統設備的狀態監視、遠程控制、報警/故障處理與分析等功能。平臺內置3DGIS+BIM引擎,實現3DGIS與BIM空間無縫和信息無損集成,提供地理信息、城市地形、建筑模型等數據的存儲、查詢、空間定位、空間分析和發布服務。基于統一的傳輸網絡和通信接口,平臺以三維一體化空間為載體集成管廊環境質量參數、附屬設施監測信息,實現管廊監控與報警功能;以BIM模型和屬性為基礎構建管廊運維工作管理流程,精細控制運維過程,實現設施設備運維、運營管理的一體化設計。
1.2 平臺功能
綜合管廊智慧運維統一管理平臺以保障管廊安全、穩定、高效的運行為目標,結合運維分工職責,系統設計為設備設施運維、監控與報警、運營管理三大模塊。設備設施運維模塊主要側重于日常巡檢、設備設施維護維修、設備檔案以及管理體系要求、技術標準、操作規程管理等功能;監控與報警模塊主要用于管廊內附屬設備設施的實時監視、報警處理和聯動控制等功能;運營管理模塊主要用于入廊用戶業務管理、管廊空間使用情況分析、應急預案模擬及應急聯動管理、運行狀況的統計分析以及能耗分析等功能。
Ø 空間一體表達
Ø 數據共享關聯
Ø 運維功能完整
Ø 數據海量承載
1.4 平臺組成
綜合管廊為保證系統的可靠性和安全性,通信網絡通常設計為兩級光纖環網。控制中心與分配電所之間設置光纖主干環網,各分配電所與現場自控ACU柜之間設置光纖子干環網。
環境與設備監控子系統一般通過配電所綜合通訊柜和ACU接入環網;火災自動報警系統采用控制中心報警系統形式,設置多個報警分機,通過光纖環網至控制中心的火災自動報警主機,從而構成一個完整的火災自動報警主機系統;其他如安全防范系統、通信系統、可燃氣體探測報警系統大多采用與火災自動報警系統類似結構組建;入廊管線監測的接入有外部專業管線監控報警系統接入和管廊獨立設置兩種方式。以上管廊內各專業系統通過IP網絡與統一管理平臺進行集成。
1.5 平臺結構
凱川綜合管廊智慧運維統一管理平臺采用分層分布式架構,由前端監測系統和后端綜合管理平臺通過通信網絡組成一個完整的多級聯網系統。
感知層:通過IP環網和通信接口,匯集管廊內的環境、附屬設施設備和專業管線等運行狀態信息以及管廊外部環境信息,并提供報警聯動等命令的上傳下達通道,從而實現各子系統的有機集成。
平臺層:為上層應用提供業務支撐環境,實現統一的存儲服務,集成3DGIS+BIM引擎,提供空間定位、空間分析和發布服務,實現業務處理邏輯、系統對外連接等功能。
應用層:以B/S方式部署相關應用模塊,為用戶提供交互接口,實現相關業務操作,并通過監控大屏、工作站、移動終端等呈現。
1.6.1 監控與報警模塊
主要用于管廊本體和附屬設備設施的實時監控、報警處理和聯動控制,集成了環境與設備監控、安全防范、通信、火災報警、可燃氣體等系統的信號數據,通過聯動控制策略的設置、預、報警閾值的設定和數據的構件級展示,實現監測數據的全景展示、報警的快速處理、設備空間位置的精確定位。同時監控與報警模塊還支持管線監測數據的接入功能,為管廊、管線運維管理、事故處置提供支撐。
全景監測模塊將遙感地圖和管廊的監控系統進行集成,實現管廊的監控信息的聯動查詢和瀏覽,幫助監控人員實時了解管廊運行狀況。便于操作人員第一時間排查出故障發生的范圍、類別和危險程度,從而進行應急搶修、現場巡檢、維護維修。
報警與聯動模塊針對于廊內空間狹小、設備繁多、系統聯動復雜的特殊環境,利用三維可視化技術將報警信息與BIM模型結合,動態顯示報警點在管廊中的位置信息。并且能夠根據系統預設的聯動策略進行關聯設備間的聯動。
模塊同時支持與綜合巡查、維護維修的協同作業,監控運維管理中巡檢工單和維修工單的處理情況。
聯動控制
Ø 溫度、濕度和有毒有害氣體濃度升高超過門限時,風機啟動換氣;
Ø 液位傳感器發生水位超限報警時,水泵自行啟動;
Ø 出入口入侵報警,聯動視頻監控系統,打開相關區間的照明,啟動管廊和監控中心聲光報警器;
Ø 定位人員的軌跡信息,下一分區照明啟動,視頻監控信息確認;
Ø 氣體泄漏、爆管監測報警,啟動管廊和監控中心聲光報警器,出入口井蓋打開,人員快速撤離;……
環境與設備監控的功能是實現對綜合管廊全域內環境和設備的參數和狀態實施全程監控,將實時監控信息與模型進行構件級綁定,實現精準定位,便于值班人員及時發現現場環境和設備問題,排除故障以及對警情的及時處理,保證管廊正常運行。
供配電管理是對管廊分變電所、防火分區內的供配電系統的監測數據進行管理,對供配電系統進、出線回路的電壓、電流、功率等參數及開關分合閘狀態進行監視,生成相應的運行表單,以便全面掌握供電的質量情況;同時對供配電的設備狀況、管線路由情況通過BIM模型進行三維可視化展示,實時顯示當前的功率、總電量、電流、電壓等。
安全防范的功能是實現對綜合管廊全域內人員的全程監控,將實時視頻信息、在廊人員定位信息與空間技術相結合,實現人員精準定位,便于值班人員及時發現現場問題,排除故障以及對警情的及時處理,保證管廊正常運行。
火災報警的功能是實現對綜合管廊全域內火災的全方位監控,通過感煙和感溫光纜監測管廊內的異常狀況,及早發現火災安全隱患。結合光纖定位(ODTR)技術,對火災隱患做到精確定位,為及時疏散和處理提供信息支持。
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1.6.2 設備設施運維模塊
主要側重于日常巡檢、設備設施維護維修、設備檔案以及管理體系要求、技術標準、操作規程管理等功能。按照日常維護、設備維修、應急搶修三種模式梳理構筑管廊設施設備維保管理流程,實現三維環境下設施設備的可視化定位、關聯性查詢和精細化維保管理。
提供管廊設備設施運維的整體視圖,方便管廊運維單位統籌看看;
集中視圖可視化的呈現管廊整體的運維狀況,把管廊概況、健康狀況、入廊用戶信息、設備臺賬信息、巡查信息、維修維護信息集中統一呈現給運維人員,方便查詢、瀏覽和處理。
三維瀏覽從空中、地面、地下多個維度對管廊進行全貌展示,實現從室外到室內、從地上到地下的瀏覽,還能夠進行廊體、管線、附屬設施的構件級信息查詢。
同時支持虛擬巡檢,一鍵式實現廊內的虛擬查詢和瀏覽,縮短運維人員的實際訪問、巡查時間。可以與管廊的設備編碼體系關聯,實現定位漫游。
設備的管理包括設備臺賬和備品備件的管理,是設備設施維護的基礎知識庫,是從設備入庫,設備安裝,設備運行,設備檢修,到設備報廢整個生命周期的管理。建立起統一的設備資產分類標準和設備資產編碼標準,并在此基礎上形成完善的設備資產臺賬,為資產設備管理的集中化、體系化、標準化建設提供保障。同時結合不同設備的信息要素將其分類成靜態、動態、實時、非結構化設備信息,對設備全生命周期產生的信息形成知識庫,為設備管理分析、設備可靠性和經濟性提供輔助數據支撐。

綜合巡查通過建立 “工單下發、現場巡查、事件確認、任務統計”的巡查體系,規范管廊管理人員、巡檢人員日常巡檢過程中定期對管廊進行隱患排查,發現隱患時記錄隱患類型,確認隱患安全等級并及時上報的一系列操作。生成巡查統計報表,為管廊安全、管線安全和附屬設施可靠性提供輔助數據支撐。
管廊內維護維修通過建立 “工單下發、現場維修、完工確認、任務統計”的維保體系,規范管廊管理人員、維保人員維保過程中對管廊進行隱患排查,發現隱患時記錄,確認隱患安全等級并及時上報的一系列操作。生成維保統計報表,為管廊安全、管線安全和附屬設施可靠性提供輔助數據支撐。
1.6.3 運營管理模塊
主要是對管廊運行狀況進行統計分析以掌握整體健康情況和能源利用效率,了解運行傾向,及時發現事故隱患,并采取適當措施予以排除;依據城市管理和專業管線權屬單位要求,調整應急響應制度,編制應急預案、應急處理流程、應急聯動邏輯,并進行應急預案模擬及應急聯動管理;新增管線或管線變更時,提供空間規劃及入廊用戶流程管理等功能。