探討金義都市新區(qū)智慧綜合管廊管理平臺(tái)

江蘇安科瑞電器制造有限公司 范宏博

摘要:在分析智慧管廊概念的基礎(chǔ)上，本文給出了金義都市新區(qū)綜合管廊智慧管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)的原則和系統(tǒng)架構(gòu)，并結(jié)合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)提出了智慧管理平臺(tái)的若干設(shè)計(jì)要點(diǎn)，給出了平臺(tái)一些設(shè)計(jì)難點(diǎn)的解決方案。

關(guān)鍵詞:智慧管廊；系統(tǒng)平臺(tái)；綜合管廊

引言

在城市化快速發(fā)展日新月異的進(jìn)程中，推進(jìn)城市地下綜合 管廊建設(shè)，是創(chuàng)新城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要舉措。智慧綜合管廊作為智慧城市建設(shè)中一個(gè)方興未艾的行業(yè)，越來(lái)越受到業(yè)界的關(guān)注和重視。

智慧綜合管廊，是指通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、智能傳感器等技術(shù)，促進(jìn)綜合管廊的智能化轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)對(duì)綜合管廊的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及動(dòng)態(tài)信息共享、資源整合、準(zhǔn)確管控及智能決策，從而為綜合管廊的管理提供有效支撐。系統(tǒng)通過(guò)先進(jìn)的信息化手段，以安全保障為核心，提升綜合管廊及相關(guān)配套設(shè)施監(jiān)管水平。

在市政設(shè)計(jì)行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，綜合管廊的智慧化需要針對(duì)管廊系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)帶領(lǐng)，才能更好地整合各種技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)智慧化運(yùn)維管理的目的。

金華市金義都市新區(qū)中心區(qū)綜合管廊工程全長(zhǎng)約為5.8公里，為雙艙布置形式，敷設(shè)有電力、給水、通訊、熱力等管線，本文主要對(duì)金義都市新區(qū)綜合管廊的管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)做一 些分析和總結(jié)。

1平臺(tái)的設(shè)計(jì)原則

（1）前瞻性:設(shè)計(jì)將借鑒國(guó)內(nèi)外的成功建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，充分考慮金義都市新區(qū)綜合管廊的發(fā)展及預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的管線管理問(wèn)題，通過(guò)利用先進(jìn)的技術(shù)、合理配置及完善系統(tǒng)功能，所設(shè) 計(jì)的平臺(tái)能有效地幫助管廊運(yùn)維管理水平的提升。為今后綜合管廊建設(shè)在浙江省內(nèi)的推廣起到先導(dǎo)性和示范性作用。

（2）先進(jìn)性:本工程為了保證建設(shè)平臺(tái)的可靠有效運(yùn)行，借鑒或采用目前國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，使得平臺(tái)更具發(fā)展?jié)摿Α?/p>

（3）可靠性:由于管廊是一個(gè)牽涉面較多、規(guī)模大、運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜的復(fù)雜系統(tǒng)，因此平臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)統(tǒng)籌考慮所選用的設(shè)備，盡可能選用穩(wěn)定、標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備和產(chǎn)品，符合當(dāng)前的行業(yè)發(fā) 展方向，減少平臺(tái)的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，從而保證整體系統(tǒng)的可靠性。

（4）安全性:系統(tǒng)平臺(tái)作為管廊運(yùn)行維護(hù)的核心系統(tǒng)，并與各個(gè)管線運(yùn)管單位、相關(guān)政府職能部門(mén)平臺(tái)聯(lián)網(wǎng)，應(yīng)采取有效手段確保信息安全，提高系統(tǒng)的抗破壞能力。尤其網(wǎng)絡(luò)傳 輸、硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)這幾方面的安全性要著重加強(qiáng)。

（5）開(kāi)放性:系統(tǒng)平臺(tái)采用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口，完成與管線運(yùn)管單位、相關(guān)政府職能部門(mén)平臺(tái)的通信。采用標(biāo)準(zhǔn)的接口或開(kāi)放的模塊化設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)與未來(lái)新增設(shè)備或新的管理部門(mén) 對(duì)接更加便利。

（6）經(jīng)濟(jì)性:平臺(tái)設(shè)計(jì)在確保用戶需求、系統(tǒng)集成要求的前提下有著良好的性價(jià)比，充分考慮用戶實(shí)際需要和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，在滿足用戶對(duì)功能、質(zhì)量、性能、價(jià)格和服務(wù)等各方 面要求的前提下，實(shí)現(xiàn)較優(yōu)化的平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)備配置，降低工程整體造價(jià)。

2平臺(tái)的總體架構(gòu)

整個(gè)平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用“集中管理"的模式，即控制中心 負(fù)責(zé)本工程管理的應(yīng)急指揮調(diào)度、集中管理、對(duì)外協(xié)調(diào)、數(shù)據(jù)采集處理等功能。控制中心分為監(jiān)控中心和機(jī)房，監(jiān)控中心設(shè)置大屏幕顯示系統(tǒng)，整個(gè)管廊內(nèi)的環(huán)境設(shè)備參數(shù)、視頻、管廊三維地理信息等都可以再大屏上得到集中展示。機(jī)房?jī)?nèi)主要放置各類服務(wù)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、核心交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)安全等設(shè)備，管廊內(nèi)的所有數(shù)據(jù)（環(huán)境設(shè)備參數(shù)和消防參數(shù)等）都存儲(chǔ)到機(jī)房的存儲(chǔ)設(shè)備中。調(diào)度指揮人員可以通過(guò)管理平臺(tái)了解管廊內(nèi)任何設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；可以查看任何地點(diǎn)的環(huán)境參數(shù)；可以調(diào)取任何地點(diǎn)的視頻圖像；可以通過(guò)通信調(diào)度臺(tái)和管廊內(nèi)的任何一部電話通話，將指令下達(dá)給現(xiàn)場(chǎng)人員。通過(guò)數(shù)據(jù)、圖像、地理信息和光纖電話的應(yīng)用，可以保證人員做出正確合理的決策，提高管理水平。

智慧管廊管理平臺(tái)的總體架構(gòu)自下而上包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層3層，囊括了環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)、預(yù)警報(bào)警系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)等在內(nèi)的多個(gè)功能模塊。

3平臺(tái)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（1）管理平臺(tái)軟件采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有松耦合、 高內(nèi)聚的特點(diǎn)。管理平臺(tái)同時(shí)需具有高可靠、實(shí)時(shí)響應(yīng)快、安全性好、開(kāi)放型好，易于操作維護(hù)、可擴(kuò)展性好，能滿足系統(tǒng) 的采集、運(yùn)算、控制、顯示、報(bào)警、存儲(chǔ)、打印等全部功能要求，滿足控制中心日常監(jiān)控及運(yùn)營(yíng)管理的需求。平臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)具有容錯(cuò)功能，不會(huì)因?yàn)樾″e(cuò)誤引起系統(tǒng)終端，而重啟。

（2）SOA平臺(tái)架構(gòu)應(yīng)用:本工程中管廊內(nèi)存在多個(gè)信息應(yīng)用系統(tǒng)，為保證各個(gè)系統(tǒng)之間能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)共享，本工程設(shè) 計(jì)一個(gè)基于SOA的平臺(tái)架構(gòu)。通過(guò)把空間信息、地理信息、公 眾信息等相關(guān)的資源轉(zhuǎn)變成服務(wù)的方式，把信息服務(wù)活動(dòng)的基 本過(guò)程結(jié)合到工作業(yè)務(wù)流程中，在SOA架構(gòu)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)靈活的、基于服務(wù)的信息服務(wù)活動(dòng)。

（3）統(tǒng)一權(quán)限管理:本工程平臺(tái)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)統(tǒng)一的權(quán)限管 理功能，包含用戶管理、角色劃分、權(quán)限分配等功能，將綜合管廊各系統(tǒng)權(quán)限無(wú)縫的集成在一起，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的權(quán)限分配。通 過(guò)管理平臺(tái)，給不同的人員設(shè)置不同的配置和權(quán)限，根據(jù)他們 的權(quán)限進(jìn)入系統(tǒng)后功能界面也不一樣。

（4）構(gòu)建總線式應(yīng)用集成環(huán)境:由于管廊監(jiān)控與報(bào)警系 統(tǒng)的各個(gè)業(yè)務(wù)子系統(tǒng)之間是有通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的網(wǎng)狀集成模式，接口類型很多。同時(shí)接口本身沒(méi)有相對(duì)嚴(yán)格的接口規(guī)范和設(shè)計(jì)契 約，導(dǎo)致后續(xù)的接口管理和運(yùn)維都相當(dāng)復(fù)雜。為解決上述問(wèn)題，本工程引入服務(wù)總線方式，將所有接口轉(zhuǎn)化為服務(wù)，再接入到ESB總線上，通過(guò)嚴(yán)格的規(guī)范和契約文檔控制，從而形成 應(yīng)用集成架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)管控環(huán)境。

（5）入廊管線管理模塊:各入廊管線產(chǎn)權(quán)單位的監(jiān)控系統(tǒng)要求能通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的通信接口接入到管理平臺(tái)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)將影響到人身安全、管廊本體安全、其他專業(yè)管線安全的信息及應(yīng)急處理信息與統(tǒng)一管理平臺(tái)共享。當(dāng)管線發(fā)生事故時(shí)，由專業(yè)管線監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)管線配套設(shè)備進(jìn)行必要的應(yīng)急控制，并同時(shí)報(bào)知管理平臺(tái)。入廊管線的狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)由入廊管線產(chǎn)權(quán)單位監(jiān)控系統(tǒng)輸出并提供閾值及報(bào)警信息。

4安科瑞綜合管廊電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

4.1 管廊電力監(jiān)控系統(tǒng)（10/0.4kV地面變電所）

4.2 管廊設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（0.4kV動(dòng)力箱/動(dòng)力柜）

5結(jié)束語(yǔ)

智慧管廊平臺(tái)的建設(shè)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，建設(shè)的初期是監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)SCADA平臺(tái)，再逐步拓展各種管理功能模塊。金義都市新區(qū)綜合管廊的平臺(tái)已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)了運(yùn)維管理的智慧化，大大提高了管廊運(yùn)維的安全性和便捷性。金華市正在大力推進(jìn)智慧城市的建設(shè)，而智慧管廊是金華智慧城市建設(shè)的重要載體。后期平臺(tái)的建設(shè)建議還可以結(jié)合云技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等多種新興的技術(shù)手段，為金義都市新區(qū)管廊的智慧化運(yùn)維管理服務(wù)，為金華市智慧城市的建設(shè)提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 葉張.城市智慧化地下綜合管廊建設(shè)探究[J].住宅與房地 產(chǎn),2017,(33):222

[2] GB/T51274-2017.城鎮(zhèn)綜合管廊監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) [S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2017

[3] 黃凱. 金義都市新區(qū)智慧綜合管廊管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)與研究

[4] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè). 2020.6版