地下管廊應(yīng)急對講電話_城市綜合管廊智能IP對講技術(shù)方案

1.1 綜合管廊簡介

綜合管廊又稱共同溝，是在城市地下建造一個隧道空間，將市政、電力、通訊、燃氣、給排水等各種管線集于一體，設(shè)有專門的檢修口、吊裝口和監(jiān)測系統(tǒng)，實施統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計、統(tǒng)一建設(shè)和管理。建設(shè)綜合管廊系統(tǒng)能有效緩解城市發(fā)展與我國土地資源緊張的矛盾，對提高土地利用率、擴大城市生存發(fā)展空間具有重要的意義。

城市地下管線是城市運行的生命線，實現(xiàn)管線信息共享、實時監(jiān)測、集中控制是地下管線管理的基本要求，對于城市安全和管線運行起到重要的作用，在城市化建設(shè)中起到推進作用。

1.2 需求分析

綜合管廊建設(shè)是一個系統(tǒng)性工程，不僅要設(shè)計合理的管艙，使得城市服務(wù)管道入廊，著重針對但不限于以下管道入廊：天然氣管道、熱力管道、給水管道、再生水管道、雨水管道、電力電纜、通信線纜、廣播電視等。還要涵蓋消防、供電、照明、監(jiān)控與報警、通風(fēng)、排水等設(shè)施。將分散、分段的監(jiān)管資源集中通過綜合管廊實施和共享，實現(xiàn)管廊監(jiān)控一個系統(tǒng)的融合局面，實現(xiàn)管廊監(jiān)控系統(tǒng)的高度融合，真正實現(xiàn)共享管理、協(xié)同治理的格局。

綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)是一個綜合性非常強的管控系統(tǒng)。各子系統(tǒng)之間由于技術(shù)體系不一，采用的標(biāo)準(zhǔn)各異，不僅需要考慮環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控、通信聯(lián)絡(luò)、地理信息等需求，還要兼顧災(zāi)難事故預(yù)警、安全防范等方面對圖像監(jiān)控的需求，同時還需要考慮報警、門禁等配套系統(tǒng)的集成以及與廣播系統(tǒng)的聯(lián)動，消除系統(tǒng)異構(gòu)的信息孤島問題。

1.3 設(shè)計思路

綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)設(shè)計過程遵循行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，符合便易性與可靠性兼顧原則、先進性與實用性兼顧原則、信息共享與互聯(lián)互通原則、整體考慮與協(xié)同配合原則。管廊監(jiān)控系統(tǒng)從實際需求出發(fā)，形成了長遠規(guī)劃設(shè)計，逐步落實建設(shè)，深入融合應(yīng)用，實現(xiàn)管廊系統(tǒng)可持續(xù)建設(shè)路線，為保障管廊監(jiān)控的發(fā)展應(yīng)用，指明了方向。

1.4 綜合管廊監(jiān)控子系統(tǒng)

綜合管廊附屬設(shè)施系統(tǒng)包括消防系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、標(biāo)識系統(tǒng)、監(jiān)控與報警系統(tǒng)。

綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)為綜合管理系統(tǒng)，可分為通信系統(tǒng)、綜合監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、火災(zāi)檢測和報警系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、IP 電話系統(tǒng)、入侵檢測系統(tǒng)以及監(jiān)控中心計算機系統(tǒng)等。

通信系統(tǒng)實現(xiàn)管廊內(nèi)部各系統(tǒng)與監(jiān)控中心系統(tǒng)之間的通信傳輸，每個防火分區(qū)監(jiān)控機箱中布設(shè)工業(yè)級交換機、光終端設(shè)備，多個防火分區(qū)組建光纖自愈環(huán)網(wǎng)。 設(shè)備綜合監(jiān)控以PLC可編程邏輯控制器為核心，對管廊內(nèi)通風(fēng)設(shè)備、排水泵、電氣設(shè)備等進行狀態(tài)監(jiān)測和控制，接入管廊內(nèi)風(fēng)機、防煙防火閥、管廊內(nèi)部照明、浮球開關(guān)、水泵設(shè)備、防火門、液壓井蓋等設(shè)備?？删偷刈詣雍褪謩右约斑h程控制。

環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)對綜合管廊全域內(nèi)環(huán)境參數(shù)和狀態(tài)全程監(jiān)控，包含氣體監(jiān)測和溫濕度監(jiān)測，其中氣體監(jiān)測包含有害氣體監(jiān)測（H 2 S、CO、CH 4）、 氧氣含量監(jiān)測以及易燃氣體監(jiān)測。分別對合建艙和燃氣艙等艙室進行監(jiān)測。氣體、溫濕度探測器連接至本分區(qū)的PLC設(shè)備采集模塊，有害氣體含量超標(biāo)或者氧氣含量過低時，系統(tǒng)聲光報警，提醒監(jiān)控中心工作人員采取相關(guān)措施。

火災(zāi)檢測采用分布式光纖測溫技術(shù)對綜合管廊合建艙內(nèi)部電力電纜橋架和管廊環(huán)境溫度進行在線監(jiān)測，對燃氣艙內(nèi)部管廊環(huán)境溫度進行在線監(jiān)測。光纖測溫主機通過RJ45接口采用阻燃網(wǎng)線連接監(jiān)控機箱中的工業(yè)級交換機，與監(jiān)控中心火災(zāi)工作站及火災(zāi)報警控制主機連接。當(dāng)發(fā)生溫度異常或火災(zāi)時，光纖測溫主機將實時溫度、火災(zāi)發(fā)生位置、火災(zāi)報警信號輸出至信息化監(jiān)控管理平臺及火災(zāi)報警系統(tǒng)，由火災(zāi)報警系統(tǒng)完成相應(yīng)的消防聯(lián)動。

火災(zāi)報警系統(tǒng)能夠接收火災(zāi)檢測信號或者手動火災(zāi)報警按鈕的報警信號，在綜合管廊內(nèi)部及監(jiān)控中心進行聲光報警，系統(tǒng)同時在監(jiān)控中心進行聲光報警，警示工作人員。支持自動控制/手動控制，支持通過操作按鈕啟停相關(guān)報警設(shè)備和消防設(shè)備，通過監(jiān)控平臺進行消防聯(lián)動，如啟動風(fēng)機進行排煙，啟動氣體滅火裝置等。 視頻監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)視頻實時監(jiān)測，錄像查詢等管理應(yīng)用功能，監(jiān)測范圍覆蓋管廊內(nèi)所有重要節(jié)點，包括：人員出入口、投料口、通風(fēng)口、引出段等，攝像機采用紅外監(jiān)控技術(shù)， 能夠在無光照條件下清楚顯示現(xiàn)場畫面，監(jiān)控中心系統(tǒng)采用集中存儲設(shè)備進行高清錄像存儲。

IP電話系統(tǒng)實現(xiàn)監(jiān)控中心與現(xiàn)場語音通話，在監(jiān)控中心內(nèi)設(shè)置IP 電話系統(tǒng)工作站、聲光報警器、IP 網(wǎng)絡(luò)尋呼話筒，每個防火分區(qū)布設(shè)IP 電話終端，IP 電話系統(tǒng)工作站連接報警器控制盒和聲光報警器， 對前端報警信號進行響應(yīng)，同時負責(zé)對 IP電話系統(tǒng)的管理，并提供軟件操作。

入侵檢測系統(tǒng)實現(xiàn)重要位置的人員入侵檢測和報警功能，在監(jiān)控中心控制室機房布設(shè)入侵報警主機，在人員出入口、投料口、機械/自然通風(fēng)口等重要位置布設(shè)紅外入侵探測器，當(dāng)產(chǎn)生人員入侵情況時，設(shè)備接收到的紅外輻射電平變化，產(chǎn)生報警狀態(tài)并上傳，驅(qū)動報警響應(yīng)。

1.5 監(jiān)控系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)

綜合管廊監(jiān)控管理系統(tǒng)為分層架構(gòu)，主要由物理層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層、展示層構(gòu)成，配合傳輸網(wǎng)絡(luò)組成一個完整的多級聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。

其中各層功能說明如下：

硬件物理層：各部分設(shè)備通過標(biāo)準(zhǔn)通信接口連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的基本傳輸功能，各設(shè)備基于自身設(shè)計，實現(xiàn)基本處理功能。

數(shù)據(jù)層：在數(shù)據(jù)層，將視頻、監(jiān)測數(shù)據(jù)、報警信號、設(shè)備信息、地理信息等進行結(jié)構(gòu)化融合，將共性資源進行關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)對綜合管廊所有業(yè)務(wù)系統(tǒng)監(jiān)控數(shù)據(jù)的匯總，同時對重要數(shù)據(jù)進行存儲。

應(yīng)用層：包括了視頻監(jiān)控部分、地理信息部分、預(yù)警報警、環(huán)境監(jiān)控等業(yè)務(wù)應(yīng)用，在應(yīng)用層要對專業(yè)管線單位提供通信接口， 以實現(xiàn)信息的共享和聯(lián)動。結(jié)合不同的側(cè)重和部門劃分，具有不同的治理特點和監(jiān)管手段，系統(tǒng)按照業(yè)務(wù)劃分，體現(xiàn)管廊監(jiān)控協(xié)同和精細化管理。

展示層： 在展示層， 將應(yīng)用層的處理結(jié)果通過操作界面展示給工作人員，同時為其提供人機操作入口。

管廊信息標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范體系、政策法規(guī)、人才隊伍、資金保障，保障系統(tǒng)的規(guī)范化和安全管理。管廊信息運維管理體系，保障系統(tǒng)的可靠運行。

1.6 監(jiān)控系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)

實時服務(wù)器：配置SCADA平臺軟件，冗余部署，負責(zé)接入綜合管廊內(nèi)所有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)匯聚、實時處理、數(shù)據(jù)定向轉(zhuǎn)發(fā)等功能。

歷史庫服務(wù)器: 配置企業(yè)級實時歷史數(shù)據(jù)庫，冗余部署，負責(zé)海量歷史數(shù)據(jù)歸檔， 接收實時服務(wù)器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，根據(jù)設(shè)定的壓縮方式進行壓縮歸檔，為監(jiān)控客戶端提供歷史數(shù)據(jù)查詢服務(wù)，連接磁盤陣列主機，集中存儲。

應(yīng)用服務(wù)器：應(yīng)用服務(wù)器配置各業(yè)務(wù)系統(tǒng)軟件，負責(zé)所有業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)匯總處理、數(shù)據(jù)匯總分析。各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)聯(lián)動需利用中心平臺軟件。

視頻服務(wù)器：設(shè)置流媒體服務(wù)器、視頻管理服務(wù)器。流媒體服務(wù)器負責(zé)調(diào)取和轉(zhuǎn)發(fā)實時查看視頻數(shù)據(jù)、歷史視頻數(shù)據(jù)。視頻管理服務(wù)器安裝視頻管理軟件，對所有視頻實現(xiàn)統(tǒng)一管理，含視頻的調(diào)取、查看、顯示、存儲管理等。安裝圖形拼接控制軟件，對所有業(yè)務(wù)工作站的界面在拼接屏上的拼接顯示進行管理，負責(zé)分配各個工作站的顯示單元、顯示時間等。

關(guān)系庫服務(wù)器: 各個系統(tǒng)將需要存儲的操作數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸至關(guān)系庫服務(wù)器，關(guān)系庫服務(wù)器對所有關(guān)系型數(shù)據(jù)進行存儲管理。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器配置 HBA 卡，連接磁盤陣列主機，集中存儲。

磁盤陣列主機： 磁盤陣列主機連接歷史庫服務(wù)器、關(guān)系庫服務(wù)器，負責(zé)存儲所有操作數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

工業(yè)安全隔離網(wǎng)關(guān)： 綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)與城市管理相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交互時的邊界防護裝置，硬件平臺采用安全的物理隔離“2+1”系統(tǒng)架構(gòu)，由內(nèi)網(wǎng)主機系統(tǒng)、外網(wǎng)主機系統(tǒng)、隔離交換系統(tǒng)三部分組成。隔離交換系統(tǒng)基于PSL技術(shù)及相應(yīng)的隔離加密電路，不受主機系統(tǒng)控制，獨立完成應(yīng)用數(shù)據(jù)的封包、擺渡、拆包，從而實現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)隔離交換。

監(jiān)測工作站：包括環(huán)境監(jiān)測工作站、火災(zāi)檢測和報警工作站、視頻工作站、綜合監(jiān)控工作站、IP電話工作站。監(jiān)控中心管理人員通過各工作站監(jiān)控子系統(tǒng)運行狀態(tài)，下達控制指令，異常情況處理以及執(zhí)行其他操作。

1.7 管廊監(jiān)控統(tǒng)一管理平臺

監(jiān)控中心計算機系統(tǒng)即統(tǒng)一監(jiān)控管理平臺，對各個子系統(tǒng)接入集成，具有綜合的數(shù)據(jù)通信、信息采集和綜合處理能力。融合三維可視化技術(shù)、實時數(shù)據(jù)處理技術(shù)、通訊自動調(diào)度技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全防護技術(shù)、工業(yè)報警大數(shù)據(jù)分析與優(yōu)化技術(shù)，構(gòu)建統(tǒng)一的監(jiān)控管理綜合信息平臺，實現(xiàn)各管線監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)通和各管線單位監(jiān)控平臺的聯(lián)通，以及考慮城市市政基礎(chǔ)設(shè)備地理信息系統(tǒng)聯(lián)通等。ForceCon平臺具有先進的技術(shù)構(gòu)架，具有可靠性、容錯性、易維護性和可擴展性。

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