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淺談城市綜合管廊分類及運維管理
更新時間：2022-10-10點擊次數：1152次
淺談城市綜合管廊分類及運維管理
任運業
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 20220620
一、前言
綜合管廊（日本稱“共同溝"、中國臺灣稱“共同管道"），就是地下城市管道綜合走廊，即在城市地下建造一個隧道空間，將電力、通信，燃氣、供熱、給排水等各種工程管線集于一體，設有專門的檢修口、吊裝口和監測系統，實施統一規劃、統一設計、統一建設和管理，推進城市地下綜合管廊建設，是創新城市基礎設施建設的重要舉措，不僅可以逐步消除“馬路拉鏈"、“空中蜘蛛網"等問題，用好地下空間資源，提高城市綜合承載能力，滿足民生需求，而且可以帶動有效投資、增加公共產品供給，提升城市發展質量，為經濟發展增添新動力。
關鍵字： 綜合管廊 電力監控 消防應急照明和疏散指示系統 能效管理
二、綜合管廊類型介紹
（一）、按其所容納的管線劃分：
1.干線綜合管廊：一般設置于道路中央下方或道路紅線外綜合管廊帶內，主要輸送原站(如自來水廠、發電廠、燃氣制造廠等)到支線綜合管廊，其一般不直接服務沿線地區。其主要收容的管線為電力、通訊、自來水、燃氣、熱力等管線，有時根據需要也將排水管線收容在內。在干線綜合管廊內，電力從超高壓變電站輸送至一、二次變電站，通訊主要為轉接局之間的信號傳輸，燃氣主要為燃氣廠至高壓調壓站之間的輸送。干線綜合管廊的斷面通常為圓形或多格箱形，綜合管廊內一般要求設置工作通道及照明、通風等設備。干線綜合管廊的特點主要為：穩定大流量的運輸、高度的安全性、內部結構緊湊、兼顧直接供給到穩定使用的大型用戶、一般需要專用的設備、管理及運營比較簡單。
2.支線型綜合管廊：主要負責將各種供給從干線綜合管廊分配、輸送至各直接用戶。其一般設置在道路的兩旁，收容直接服務的各種管線。支線綜合管廊的斷面以矩形斷面較為常見，一為單格或雙格箱型結構。內部要求設置工作通道及照明、通風設備。主要特點為：有效(內部空間)斷面較小、結構簡單施工方便、設備多為常用定型設備、一般不直接服務大型用戶。
3.纜線型綜合管廊：主要負責將市區架空的電力、通訊、有線電視、道路照明等電纜收容至埋地的管道。一般設置在道路的人行道下面，其埋深較淺，一般在1.5米左右。以矩形斷面較為常見，一般不要求設置工作通道及照明、通風等設備，僅增設供維修時用的工作手孔即可。
4.干支線混合型綜合管廊：干支線混合綜合管廊在干線綜合管廊和支線綜合管廊的優缺點的基礎上各有取舍，一般適用于道路較寬的城市道路。
（二）按斷面形式劃分：
1.矩形綜合管廊：
2.半圓形綜合管廊
3.圓形綜合管廊
4.拱形綜合管廊
三、AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺
綜合管廊（Underground Pipe Gallery;utility tunnel）一般是建于城市地下用于容納兩類及以上城市工程管線的構筑物及附屬設施，將電力、自來水、熱力、煤氣、電信、網絡等市政公用管線根據規劃要求集中敷設在同一個構建物內，實施統一設計、施工、管理的市政公用隧道空間，并且還具備排水、通風、照明、通信和監控等功能。主要的作用就是為了避免城市道路被反復開挖，減少城市污染，為城市運轉提供各種能源和通信，保證城市運轉的高效。無論承載的管線出現故障，還是自身附屬設備出現故障，都可能造成部分功能的癱瘓，因此建設綜合管廊時需要設置各類現場傳感器用于監測和控制管廊內部設施運行情況。通常包括：管廊附屬地面及內部供電系統、照明系統、消防系統、排水排煙系統、環境溫、濕度，可燃氣體探測、門禁、入侵檢測、視頻、巡更等。
AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理系統集電力監控、能源管理、電氣安全、照明控制、環境監測于一體，為建立可靠、安全、高效的綜合管廊管理體系提供數據支持。
AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺
（一）電力監控/能源管理系統板塊
綜合管廊電力監控系統板塊主要針對10/0.4kV地面或地下變電所，對變電所高壓回路配置微機保護裝置及多功能儀表進行保護和監控，對0.4kV出線配置多功能計量儀表，用于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系統開關柜、變壓器微機保護測控裝置、發電機控制柜、ATS/STS、UPS，包括遙控、遙信、遙測、遙調、事故報警及記錄等，電力監控系統可以直觀顯示一次系統圖，并實時顯示各電壓等級各回路的遙測量、遙信量和報警信號等，遙測量包括電壓、電流、功率、功率、電能等電參量，高低壓柜內電氣節點溫度值等。
綜合管廊能電力監控系統
變電站運行監視
遙信量包括中壓開關柜內路斷路器、手車、隔離開關、負荷開關、地刀開關的分合狀態，柜內弧光探頭的鏈路狀態、斷路器彈簧儲能狀態及遠方就地控制狀態；
報警信號包括微機保護裝置的告警信號、保護跳閘信號及裝置異常信號\線路弧光保護動作信號、節點溫度告警及設備通信異常告警，異常信號可以通過聲光報警。
事件順序記錄
故障錄波分析
無線測溫
（二）3.2 電氣安全系統板塊
AcrelEMS-UT能效管理系統針對配電系統的電氣安全隱患配置相應的電氣火災傳感器、溫度傳感器，消防設備電源傳感器、防火門狀態傳感器，接入消防疏散照明以及指示燈具的狀態實時顯示，并且對UPS的蓄電池溫度、內阻進行實時監視，發生異常時通過聲光、短信、APP及時預警。
1.電氣火災監測系統板塊
電氣火災探測器一般設置在變電所0.4kV饋線側，采集數據漏電電流和線纜溫度后上傳至監控主機，實現對電氣安全預警。現場設置的傳感器監測配電系統回路的漏電電流和線纜溫度，異常時實時發出報警信號。
電氣火災監控系統作為火災自動報警系統的預警子系統，由電氣火災監控主機、電氣火災監控單元、剩余電流式電氣火災探測器以及測溫式電氣火災探測器組成，通過現場總線構成一套完整的預防電氣火災的監控系統，數據可集成至管廊的AcrelEMS-UT能效管理系統并提供預警信號。
2.消防設備電源監控系統板塊
管廊消防設備比較多，消防設備電源監控系統主要功能就是用于監測消防設備的工作電源是否正常，保障在發生火災時消防設備可以正常投入使用。
消防設備電源監控監控系統采用消防二總線，以機房分區設置區域分機采集消防設備電源狀態，區域分機通過二總線接收多臺傳感器的電壓、電流信息和開關狀態信息，以此實現對消防設備電源工作狀態的實時監視。
3. 防火門監控系統板塊
防火門監控系統主要是通過防火門監控模塊及其附件來檢測現場常開，常閉防火門的狀態；當火災發生時，控制現場的常開防火門關閉，并通過門磁開關來反饋現場的防火門的關閉狀態，有效抑制火勢蔓延阻止煙氣擴散，確保人員安全疏散及減少火災損失。
4.消防應急照明和疏散指示系統板塊
根據消防要求還需要設置消防應急照明和疏散指示系統，用于火災狀態下人員的疏散指示，一旦發生火災，通過消防應急照明和疏散指示燈具指引快速疏散。
消防應急照明和疏散指示系統由主機、集中電源、指示燈具和照明燈具組成，可以根據預先設置的應急預案快速啟動疏散方案引導人員疏散。
根據管廊環境要求，可以選擇高防護等級或防爆型照明和指示燈具。
（三）智能照明系統板塊
1.防火分區單獨控制，分區內設置智能控制面板就地驅動器；開關驅動器連接消防報警系統，接收消防報警信息，強制打開驅動器回路。
2.廊內上方安裝智能照明傳感器，使人員進入管廊內自動開啟燈具，在管廊內停留燈具保持常亮，離開后燈具關閉。
3.除了現場的控制方式外，還可用電腦端實現集中控制，實時遠程監控當前區域的照明情況，必要時可遠程控制該區域的照明。
4.考慮現場模塊分布較廣，距離過長，除了現場的控制方式外，還可用電腦端實現集中控制，實時遠程監控當前區域的照明情況，必要時可遠程控制該區域的照明。
5.系統支持單控、區域控制、自動控制、感應控制、定時控制、場景控制、調光控制等多種控制方式，支持延時控制，避免同時亮燈負荷對配電系統造成沖擊。模塊不依賴系統，可獨立工作，每個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制功能。
（四） 變電站環境監測系統板塊
變電所環境監測包括溫濕度、煙感溫感、積水浸水、可燃氣體濃度、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的水泵和通風排煙風機等設備集成的第三方系統完成管廊環境綜合監控。
1.溫濕度監測
管廊配電室區域對環境溫濕度要求比較高，檢測重要區域的溫濕度分布，通過溫濕度傳感器連接到網關通訊接口上傳平臺，完成管廊配電室溫濕度監控功能。
2.水浸監測
水浸屬于開關報警監測量，可以用開關量檢測獲得。具體方法是：通過漏水感應線緊貼在空調下面的地板下，傳感器檢測報警信號接開關量采集裝置，然后在軟件配置相應的名稱和告警閾值，即簡單方便地完成了防盜紅外、漏水和煙霧檢測監控。
3.煙霧報警
煙感屬于開關報警監測量，可以用ARTU開關量檢測模塊采集，將煙霧傳感器安裝在天花板頂上，避免空調直接對準方位，通過煙霧傳感器可以感知管廊產生的煙霧并提前預警。
4.氣體報警
綜合管廊然氣艙室連接變電站可能會產生一定的可燃氣體，比如天然氣，這是一種易爆的氣體，達到一定的濃度必須啟動排風設備及時清除。
可在網關設置自動啟動風機邏輯，當網關檢測到氫氣濃度超過設定值，在發出預警信號的同時可以自動啟動排風風機，確保氫氣濃度在安全程度內。
5.門禁及紅外監測
系統可以采集管廊門禁狀態和紅外報警，并在系統平面圖上顯示門禁開閉狀態并通過顏色預警，防止有人意外進入未授權區域。
6.空氣質量監測
系統可以監測管廊變電站內空氣質量和粉塵含量。
四、安科瑞綜合管廊能效管理平臺的應用
面向未來，根據用戶需求，配置AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理系統，將為管廊提供全面的監測和控制，從數據采集、通信網絡、系統架構、聯動控制和綜合數據服務等方面的設計，解決綜合管廊在管理過程中存在內部干擾性強、使用單位多及協調復雜的根本問題，大大提高了系統運行的可靠性和可管理性，提升管廊基礎設施、環境和設備的使用和恢復效率。
未來，安科瑞將為更多城市建設數以千計的綜合管廊能效管理系統，繼續為建設智慧管廊、安全管廊提供數據支持。
參考文獻：
[1]今日頭條：城市地下綜合管廊技術，全面了解.
[2]百科：城市地下綜合管廊.
[3]安科瑞電氣股份有限公司.
[4]安科瑞企業微電網設計應用手冊.2020.06版.
[5]安科瑞綜合管廊能效管理系統解決方案.2020.06版.
安科瑞電氣股份有限公司任運業 ，如有技術問題歡迎探討。
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