浅析城市综合管廊运维管理

摘要：综合管廊（日本称“共同沟”、中国台湾称“共同管道”），就是地下城市管道综合走廊，即在城市地下建造一个隧道空间，将电力、通信，燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，设有专门的检修口、吊装口和监测系统，实施统一规划、统一设计、统一建设和管理，推进城市地下综合管廊建设，是创新城市基础设施建设的重要举措，不仅可以逐步消除“马路拉链”、“空中蜘蛛网”等问题，用好地下空间资源，提高城市综合承载能力，满足民生需求，而且可以带动有效投资、增加公共产品供给，提升城市发展质量，为经济发展增添新动力。

关键字：综合管廊 管廊运维 电力监控 运维管理  

一、项目案例

1.青岛高新区综合管廊基本情况

       青岛高新区地下综合管廊从 2009 年开工建设，按照“轴向敷设、环状布局、网状服务”的布局原则，在 25 条道路规划地下综合管廊，廊内设置管线主要包括电力、通信、给水、热力、再生水等五种线，各种市政管线一直保持安全运行。经过多年的建设，高新区累计完成主次管廊约 55km，综合管廊网络体系已基本建成。

       目前管廊分控站 3 座，主要包括视频监控、供电、照明、防入侵、火灾报警、自动控制、生产管线监控、自动排水、通风系统等。主要附属设备有：箱式变压器 43 台、照明配电箱 216 台、照明控制箱 784 台、动力配电柜 105 台、检修箱 2328 台、风机控制箱152 台、风阀控制箱 427 台、排水泵 864 台、排水管道约 23596m、双速排烟风机 302 台、防火阀 695 台、I/O 站 125 座、电缆桥架 105000m、单管防潮荧光灯8347 盏、疏散指示灯具 4484 盏。

       青岛高新区综合管廊由青岛高新城维实业有限公司负责运营维护，由青岛高新区公用事业中心作为行业主管单位负责行业监管和考核管理。公司人员设置从满足业务基本需求等方面考虑，运营维护人员数量为 32 人。

2.上海世博园会园区综合管廊运维概况

       上海世博园会园区综合管廊总长约 6.4km，其中6.2km 为现浇整体式综合管廊预制预应力综合管廊长约 200m。 

       （1）上海世博园段综合管廊技术管理人员包括质安、机电等 9 人，各类工种包括维修、检修、信息调度等生产人员 26 名。

       （2）综合管廊运营管理模式制定六大类规章制度及操作规程，其中包括安全管理类、运行管理类、养护管理类、设备维护类、操作办法类及应急处置类。建立管理运营、养护维修相对独立的两大管理体系，把行业法规、标准、规程和质量管理体系文件，覆盖综合管廊运行养护，涵盖质量、安全、技术、计划、组织、资源、培训、信息和应急情况处置全过程，确保项目部的有效运营和项目承诺目标的实现。

二、运维管理

       综合管廊一般是建于城市地下用于容纳两类及以上城市工程管线的构筑物及附属设施，将电力、自来水、热力、煤气、电信、网络等市政公用管线根据规划要求集中敷设在同一个构建物内，实施统一设计、施工、管理的市政公用隧道空间，并且还具备排水、通风、照明、通信和监控等功能。主要的作用就是为了避免城市道路被反复开挖，减少城市污染，为城市运转提供各种能源和通信，保证城市运转的高效。无论承载的管线出现故障，还是自身附属设备出现故障，都可能造成部分功能的瘫痪，因此建设综合管廊时需要设置各类现场传感器用于监测和控制管廊内部设施运行情况。通常包括：管廊附属地面及内部供电系统、照明系统、消防系统、排水排烟系统、环境温、湿度，可燃气体探测、门禁、入侵检测、视频、巡更等。

       安科瑞针对综合管廊运维和管理存在的问题，建立一套包含供电系统、消防系统、照明系统、环境系统等，采用成熟的边缘计算技术，通过ANet边缘计算网关进行逻辑判断和异常分析，充分利用工业总线或物联网对管廊电力、环境、消防等多方面的监测，同时也是为智慧管廊平台和应急指挥部提供智能、高效、稳定的信息服务平台。

三、AcrelEMS-UT综合管廊能效管理平台

1、平台概述

       AcrelEMS-UT综合管廊能效管理平台集电力监控、能源管理、电气安全、照明控制、环境监测于一体，为建立可靠、安全、高效的综合管廊管理体系提供数据支持，从数据采集、通信网络、系统架构、联动控制和综合数据服务等方面的设计，解决了综合管廊在管理过程中存在内部干扰性强、使用单位多及协调复杂的根本问题，大大提高了系统运行的可靠性和可管理性，提升了管廊基础设施、环境和设备的使用和恢复效率。

2、平台组成

       安科瑞城市地下综合管廊能效管理系统是一个深度集成的自动化平台，它集成了10KV/O.4KV变电站电力监控系统、变电所环境监控系统、智能马达监控系统、电气火灾监控系统、消防设备电源系统、防火门监控系统、智能照明系统、消防应急照明和疏散指示系统。用户可通过浏览器、手机APP获取数据，通过一个平台即可全局、整体的对管廊用电和用电安全进行进行集中监控、统一管理、统一调度，同时满足管廊用电可靠、安全、稳定、高效、有序的要求。

2.1平台拓扑图

2.2电力监控

       电力监控主要针对10/0.4kV地面或地下变电所，对变电所高压回路配置微机保护装置及多功能仪表进行保护和监控，对0.4kV出线配置多功能计量仪表，用于测控出线回路电气参数和用能情况，可实时监控高低压供配电系统开关柜、变压器微机保护测控装置、发电机控制柜、ATS/STS、UPS，包括遥控、遥信、遥测、遥调、事故报警及记录等。

2.3环境监测

       环境监测包括温湿度、烟感温感、积水浸水、可燃气体浓度、门禁、视频、空调、消防数据的采集、展示和预警，同时也可接入管廊舱室内的水泵和通风排烟风机等设备集成的第三方系统完成管廊环境综合监控。

2.4马达监控

       马达监控实现对管廊电机的保护、遥测、遥信、遥控功能，实现对电机过载、短路、缺相、漏电等异常情况的保护、监测和报警。在需要的情况下可以设置联动控制。

2.5电气安全

       AcrelEMS-UT能效管理系统针对配电系统的电气安全隐患配置相应的电气火灾传感器、温度传感器，消防设备电源传感器、防火门状态传感器，接入消防疏散照明以及指示灯具的状态实时显示，并且对UPS的蓄电池温度、内阻进行实时监视，发生异常时通过声光、短信、APP及时预警。

2.6智能照明控制

       ①　防火分区单独控制，分区内设置智能控制面板就地驱动器；开关驱动器连接消防报警系统，接收消防报警信息，强制打开驱动器回路。

       ②　廊内上方安装智能照明传感器，使人员进入管廊内自动开启灯具，在管廊内停留灯具保持常亮，离开后灯具关闭。

       ③　除了现场的控制方式外，还可用电脑端实现集中控制，实时远程监控当前区域的照明情况，必要时可远程控制该区域的照明。

       ④　考虑现场模块分布较广，距离过长，除了现场的控制方式外，还可用电脑端实现集中控制，实时远程监控当前区域的照明情况，必要时可远程控制该区域的照明。

       ⑤　系统支持单控、区域控制、自动控制、感应控制、定时控制、场景控制、调光控制等多种控制方式，支持延时控制，避免同时亮灯负荷对配电系统造成冲击。模块不依赖系统，可独立工作，每个模块均自带时间模块，可根据经纬度自动识别日出日落时

四、相关平台部署硬件选型清单

1.电力监控及配电室环境监控系统

2.智能照明系统

3.电气火灾监控系统

4.消防设备电源监控系统

5.防火门监控系统

6.消防应急照明和疏散指示系统

参考文献：

       [1]百度百科：城市地下综合管廊.

       [2]城市勘测：浅谈城市地下综合管廊运维管理.

       [3]安科瑞电气股份有限公司官网.

       [4]安科瑞企业微电网设计应用手册.2020.06版.

       [5]安科瑞综合管廊能效管理系统解决方案.2020.06版.