城市綜合管廊監控及安防關鍵技術研究

王如，湯川川，謝旭峰，尚應帥，周王飛

（中鐵四局集團第一工程有限公司，安徽 合肥 230000）

城市綜合管廊是城市的大動脈，在提高城市運行水平中發揮著重要價值。在新的發展階段，各大城市主動地開展了城市綜合管廊建設活動，便于促進城市健康發展。在建設城市綜合管廊工程時，要了解城市綜合管廊工程的特點，解決管廊內部市政線路設計問題，以確保工程建設質量。由于城市綜合管廊的安全問題是不容忽視的，所以還需要從安全的角度出發，構建安全管理體系，確保基礎設施安全運行。隨著社會發展，監控及安防關鍵技術的發展水平不斷提高，有助于保證安全管理水平。因此，可以利用監控及安防關鍵技術構建城市綜合管廊安全防護系統，以更好的工程促進社會穩定發展。

1 城市綜合管廊介紹

城市綜合管廊是鋪設在地下的隧道空間，內部集結了電力、供熱、通信、給排水、燃氣等多種市政管線，對于提供城市運行水平具有重要的價值。由于城市綜合管廊的密閉性強，管廊內設備種類與數量多，加之管廊易受外界氣候、天氣的影響，城市綜合管廊設備在運行的過程中容易發生安全問題。因此，需要高度地重視城市綜合管廊安全管理，防止其受到內外部不良環境的影響。

2 監控及安防關鍵技術在城市綜合管廊建設中的應用價值

2.1 提升管廊系統安全運行水平

城市綜合管廊是由多種市政管線構成的。而在市政管線運行的過程中，容易出現安全問題。如出現電力泄露問題，給排出不暢問題，氣體爆炸問題。如果能夠利用監控及安防關鍵技術，做好城市綜合管廊安全系統建設工作，就可以發現安全問題，確保安全管理效率，從而提升管廊系統安全運行水平。

2.2 落實國家基礎設施建設政策

我國早在2015 年就提出了《國務院辦公廳關于推進城市地下綜合管廊建設的指導意見》。在該《意見》中指出，要做好城市地下綜合管廊建設的安全管理工作。而通過將監控及安防關鍵技術運用在城市綜合管廊工程中，就能夠有效落實國家基礎設施建設政策，推動社會健康發展。

3 城市綜合管廊監控及安防關鍵技術分析

3.1 上位監控軟件平臺

在城市化進程加深的背景下，有必要加大城市綜合管廊建設力度，滿足城市人口對工作以及生活的需求，強化城市運行效果。當前，城市在發展建設的過程中建設了城市綜合管廊。由于城市綜合管廊系統在運行的過程中存在安全隱患，有必要在開展城市綜合管廊建設活動的過程中注重安全管理。上位監控軟件平臺是由數據庫、數據處理技術、計算機技術、信息技術等形成的監控平臺。同時，上位監控軟件平臺還具有設備自動切換功能、權限管理功能、聯動功能。通過將上位監控軟件平臺應用在城市綜合管廊監控及安防中，就容易及時發現安全問題，降低安全風險，提高城市綜合管廊的監控及安防水平。

3.2 監控主干網

增強對城市綜合管廊的監控能力有助于排查安全問題，強化安全管理效果。因此，需要采取科學的手段，對城市綜合管廊進行監控。城市綜合管廊在建設的過程中設置了網絡攝像頭、火災自動報警系統。而通過將其與監控中心建立數據通道，則容易掌握城市綜合管廊運行情況，從而對城市綜合管廊進行安全管理。監控主干網則是可以確保兩者建立數據通道，進而落實安全管理任務。在實際監控管理中，可以把監控主干網分為8 個千兆光纖環網，其中監控中心設2 臺核心層交換機，一用一備，熱備冗余，現場設130 臺接入層交換機，從而更好地建立數據通道，及時獲取城市綜合管廊運行數據信息，保證安全管理質量。

3.3 安防子系統

安防系統對于阻止外來人員進入城市綜合管廊系統，規避城市綜合管廊運行風險具有積極意義。在城市綜合管廊系統建設的過程中，需要開展安防子系統建設活動。由于門禁系統和防入侵系統是安防子系統的重要組成部分，有必要從這兩個方面做好安防子系統建設工作。一方面，科學構建門禁系統。做好出入口的管理工作就可以避免其他非工作人員進入城市綜合管廊，從而有效保證城市綜合管廊管理水平。反之，則容易加大安全風險，產生安全事故。所以，需要在出入口設置門禁系統，防止不具有權限的人員進入城市綜合管廊。同時，還需要確保門禁系統具備信息記錄功能，有效記錄城市綜合管廊的出入信息，如記錄出入時間、出入人員的外貌信息等。另外，要確保門禁系統能夠直觀地顯示城市綜合管廊內部環境信息，便于對城市綜合管廊內部進行管理。另一方面，科學構建防入侵系統。在城市綜合管廊運行的過程中，可能會遇到非法分子侵入管廊的問題，對管廊的安全運行帶來負面影響。基于此，有必要設置防入侵系統，切實保護城市綜合管廊系統。由于投料口及機械通風口非法入侵常會選擇的渠道，為此可以在此位置設置防入侵系統。其中，可以將雙光束紅外線自動對射探測器運用在防入侵系統中，利用該種探測器獲取入侵信息，從而做好入侵管理工作。

3.4 視頻監控子系統

視頻監控子系統即利用信息技術、視頻技術、監控技術將綜合管廊內各部位的狀態以動態畫面的形式呈現在相關管理人員面前，從而使他們掌握綜合管廊內各部位的運行情況，采取針對性的策略，做好管理工作。另外，視頻監控子系統還能夠科學整理歷史視頻，為相關管理人員搜索歷史視頻，加強城市綜合管廊監控管理具有重要價值。因此，需要做好視頻監控子系統的構建工作。首先，需要根據城市綜合管廊管線數量，管廊分布情況等，確定所設置網絡高清攝像頭的數量以及位置，以全方位、多角度地監控城市綜合管廊運行狀態。其次，需要將網絡高清攝像頭、現場ACU 與監控主干網相連接，并使其共用監控主干網。

3.5 環境與設備監控子系統

構建環境與設備監控子系統就容易加強安全管理。在建設城市綜合管廊的過程中，有必要積極構建環境與設備監控子系統。在傳統的設計理念下，會將綜合管廊按200 米一個防火分區設計，單倉路段設1 個防火分區，雙倉路段設2 個防火分區，三倉路段設3 個防火分區，以開展安全管理活動。從傳統的設計方案中可以發現，設計人員需要通過在每個防火區域設1 套ACU 的方式，推進安全管理工作。為提高環境與設備監控子系統構建水平，切實保障城市綜合管廊安全，需要優化方案。如可以在單倉路段仍設1 套ACU，但是需要改進雙倉路段、三倉路段設的設計方案。其中，可以在雙倉路段的兩個隔壁倉位防火分區合設1 套ACU，而在三倉路段的相鄰三個倉位防火分區共設1 套ACU。在這種情況下，就可以減少ACU 的數量，提高對節點的控制水平，保證控制效率。另外，在優化了方案后不僅能夠減輕維護工作量，而且能夠降低建設成本。基于此，有必要主動地將該種方案應用在實際工作中。

3.6 火災自動報警系統

城市綜合管廊內部集結了電力、供熱、通信、給排水、燃氣等多種市政管線。在管廊內部系統運行的過程中，容易因管廊內部環境復雜，而產生火災。如果不能夠及時發現火災，就容易發生爆炸事故，威脅人們的生命安全，增加經濟損失。因此，要格外注重城市綜合管廊的火災管理。設置火災自動報警系統有助于推進城市綜合管廊火災管理工作。為提高城市綜合管廊火災自動報警系統設置水平，需要構建完善的系統設計方案。在“P”城市綜合管廊工程中，就對自動報警系統進行了以下設計。在城市綜合管廊內部每隔1500m 設置一套火災報警控制器，以及時掌握城市綜合管廊系統運行情況，及時發現火災隱患以及火災問題；還在監控中心設計了設置一套火災報警控制器，便于集中管理城市綜合管廊火災自動報警控制器，強化火災管理效果。在設置整個火災自動報警系統的過程中，使用了防火門、消防泵、噴淋泵、排煙風機等設置，以科學處理火災，降低火災帶來的負面以功能性。設計者可以吸收借鑒“P”城市綜合管廊工程的自動報警系統設計經驗，提高設計能力。

3.7 語音通訊子系統

通常情況下，城市綜合管廊沒有固定人員值班。但是城市綜合管廊的安全問題是不容忽視的。為做好城市綜合管廊的安全管理工作，需要規避固定人員值班的管理弊端。其中，可以設置語音通訊系統，加強管理人員、巡檢人員以及施工人員的溝通與交流，方便相關工作人員及時獲取城市綜合管廊內部信息。一方面，可以開展固定語音通訊模塊的建設活動。可以采用IP 網絡電話，建設固定語音通訊模塊。如可在每個防火分區設置1 ～2 套IP 電話。監控中心是加強城市綜合管廊管理的中心，所以還需要在監控中心設置綜合通訊器，便于了解城市綜合管廊內部信息，提高管理水平。另外，需要保證監控中心與現場IP 電話能夠正常通信，方便監控中心工作人員對管廊進行調度與管理。另一方面，可以開展無線對講模塊的建設活動。需要利用調度基臺、中繼器、功分器、泄漏電纜等，做好無線對講模塊的建設工作。其中，要綜合管廊沿線敷設泄漏電纜，并將泄漏電纜一端與調度基臺天線輸出口相連，以進行無線電的收發，從而更好地獲得各大人員在語音通訊系統中所反饋的信息。

3.8 地理信息子系統

城市綜合管廊內部包括多種市政管線，如涉及電力、供熱、通信、給排水、燃氣等多種市政管線。總體來講，市政管線數量多，布局復雜。在加強城市綜合管廊內部管理的過程中，需要關注市政管線情況，提高管廊系統運行水平。為實現該目標，可以構建地理信息系統，借助地理信息技術、定位技術、數據處理技術等，獲得市政管線信息，了解市政管線運行狀態，科學地推進市政管線管理活動，及時發現由市政管線引起的安全事故，降低安全事故發生概率。

3.9 電力監控子系統

城市綜合管廊系統在運行的過程中會運用到電。假如忽視用電安全，則容易發生安全事故。所以，需要做好用電管理。在建設城市綜合管廊系統的過程中，可以構建電力監控系統，以監測各供電分區變壓器的運行狀態。與此同時，還需要積極利用電力監控系統監測高壓側電量，了解管廊的用電量，方便開展用電安全管理。對于相關管理人員來講，其可以利用電力監控系統，獲得設備運行信息，及時管理設備，保證設備運行水平。

4 結語

綜上所述，城市綜合管廊是城市建設的重要組成部分。在城市化速度加快的背景下，城市綜合管廊工程也隨之發展。當前很多的城市都建設了城市綜合管廊工程。不過，城市綜合管廊工程在運行的過程中出現了安全問題，如發生了爆炸安全事故，出現了隧道內部進水的問題，產生了隨意侵占管廊內部資源的問題等。為提高安全問題解決水平，有必要推進城市綜合管廊工程的安全管理工作。研究發現，引進監控及安防關鍵技術可確保城市綜合管廊的運行安全得到保障。所以，可以積極研究監控及安防關鍵技術，根據城市綜合管廊實際運行情況，構建視頻監控系統、安防系統火災自動報警系統、電力監控子系統、地理信息子系統等，合理維護與管理城市綜合管廊。