摘要:視頻綜合系統(tǒng)在整個(gè)智慧管廊的建設(shè)系統(tǒng)中屬于非常關(guān)鍵性的分系統(tǒng)。文章分析智慧管廊目前的建造情況,挖掘智慧管廊目前的建造情況及其存在的問(wèn)題。據(jù)此,基于邊緣計(jì)算架構(gòu)展開(kāi)管廊綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì),闡述管理的需求,闡述系統(tǒng)的架構(gòu),分析存儲(chǔ)的數(shù)據(jù),從多個(gè)方面分析具體施工的工藝及其執(zhí)行的要點(diǎn),分析邊緣計(jì)算的運(yùn)用效果,*后從規(guī)劃和管理體系、智能化監(jiān)控體系以及應(yīng)急式處置體系等3個(gè)方面分析智能化管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞:邊緣計(jì)算;智慧管廊;綜合監(jiān)控;系統(tǒng)
0引言
管廊領(lǐng)域的建設(shè)愈來(lái)愈備受重視,尤其在建設(shè)智慧城市的大環(huán)境背景下,智慧化管廊也應(yīng)運(yùn)而生。智慧管廊的建設(shè)越來(lái)越備受設(shè)計(jì)組織、建設(shè)機(jī)構(gòu)以及硬件和軟件的開(kāi)發(fā)商等的廣泛關(guān)注。我們所說(shuō)的指揮管廊,其實(shí)就是把傳統(tǒng)形式的傳感器所涉及到的諸項(xiàng)技能有機(jī)地融入其中,包括智能化、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能以及物聯(lián)網(wǎng),經(jīng)由管廊中設(shè)施互聯(lián)信息的共享之后,達(dá)到管廊運(yùn)作的智慧化監(jiān)督控制、運(yùn)作、運(yùn)營(yíng)及其應(yīng)急式響應(yīng)的目標(biāo)。通過(guò)智慧管廊的作用,以往管廊可能存在的安全隱患可以盡可能地消除,無(wú)論是管理還是運(yùn)維方面的服務(wù)情況都有了顯著的加強(qiáng),運(yùn)作效率得以提高。可見(jiàn),智慧管廊是大勢(shì)所趨。在這其中,視頻監(jiān)控體系被視作關(guān)鍵性的分體系,除卻具備傳統(tǒng)視頻所具有的功能之外,它還具備智慧的獨(dú)性,尤其是在運(yùn)用智能化的視頻研究計(jì)算方法之后,能夠替管廊實(shí)現(xiàn)一系列必要的功能,如實(shí)時(shí)探測(cè)并追蹤異常情況、完成圖像辨識(shí)等,智慧化的多功能視頻監(jiān)控系統(tǒng)是智慧管廊的關(guān)鍵表現(xiàn),亦能夠高度地確保智慧管廊處于安全且高效的運(yùn)作狀態(tài)之中。正因?yàn)樗鼡碛挟愑谕ǔP椭腔酃芾染C合體系的特征,從而界定了智慧管廊綜合監(jiān)控體系的設(shè)計(jì)異于普通型監(jiān)控體系。本論文正是基于邊緣計(jì)算架構(gòu)設(shè)計(jì)智慧管廊綜合監(jiān)控系統(tǒng)。
1智慧管廊目前的建造情況及其存在的問(wèn)題
1.1智慧管廊目前的建造情況
在*近幾年中,通過(guò)參與建造管廊的各個(gè)主體在經(jīng)歷了持續(xù)性的工程項(xiàng)目正式實(shí)施以后,在以智慧化地區(qū)建設(shè)、建筑自動(dòng)化和工業(yè)智能化的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),逐步地建構(gòu)起一整套結(jié)構(gòu)較為完備的智慧管廊方案。在諸多不同的建設(shè)提議中,智慧化管廊的建設(shè)通常所采用的是分體系的方式,主要包括如下的幾類(lèi)體系:監(jiān)督控制環(huán)境與設(shè)備、預(yù)防安全、消防預(yù)警體系以及管線監(jiān)督控制體系等。在基于分體系的基礎(chǔ)上,構(gòu)建智慧管廊管理軟件平臺(tái)?,F(xiàn)有的方案在體系架構(gòu)的基礎(chǔ)上,主要包括如下的幾類(lèi):
1)中心管理層。主要包括的設(shè)備有,工作站、視頻錄像機(jī)、數(shù)據(jù)服務(wù)器以及Web服務(wù)器等。服務(wù)器與工作站所運(yùn)行的架構(gòu)一般為服務(wù)器/客戶端(B/S)。另外,該層把監(jiān)督控制環(huán)境與設(shè)備、視頻和安全防范以及火災(zāi)預(yù)警等均集中于服務(wù)器展開(kāi)管理,從而達(dá)到分體系的聯(lián)動(dòng)效應(yīng);
2)網(wǎng)絡(luò)層。經(jīng)由光纖環(huán)網(wǎng)建設(shè)冗余、具有較高可靠度的傳遞互聯(lián)網(wǎng);
3)現(xiàn)場(chǎng)化的設(shè)備層。在綜合式管廊每一個(gè)監(jiān)督控制的分區(qū)處,安排一臺(tái)地區(qū)性的控制單元ACU(AreaControlUnit)設(shè)施,其內(nèi)界所集成的是具有編程功能的邏輯控制器設(shè)備,主要包括以下的組件設(shè)備:工業(yè)級(jí)別以太網(wǎng)的交換機(jī)、PLC以UPS,ACU經(jīng)由PLC抵達(dá)管廊的內(nèi)界環(huán)境,且主要集中于具備監(jiān)督和控制功能的設(shè)備,至于安全系數(shù)較高以及響應(yīng)應(yīng)急性的通訊體系等經(jīng)由ACU內(nèi)界集成性的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)把數(shù)據(jù)傳遞至上層體系,管廊的各個(gè)分區(qū)之中的ACU經(jīng)由中心管理層與光纖環(huán)網(wǎng)介質(zhì)各自的服務(wù)器相互連通。
1.2智慧管廊目前建造存在的問(wèn)題
從目前的情況來(lái)講,智慧管廊的建造已成功地在多個(gè)地區(qū)的得以實(shí)施,且在當(dāng)?shù)匾搏@得了不錯(cuò)的反響。然而,就工程實(shí)踐過(guò)程中也逐漸地暴露出部分的問(wèn)題,它們對(duì)于管廊智慧化建造的進(jìn)一步發(fā)展產(chǎn)生了一定的障礙影響,因此,亟需尋求化解的方案,這些問(wèn)題可以歸結(jié)如下:
1)管廊中的各個(gè)體系處于互相獨(dú)立運(yùn)行的,這也使得設(shè)備層上沒(méi)有辦法做到數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通。綜合管廊里面包括多種服務(wù)系統(tǒng)。通常情況下,它們應(yīng)該是有不同制造商開(kāi)發(fā)的,同時(shí)也是自成一派的。它們被安裝于設(shè)備層通過(guò)對(duì)應(yīng)的主機(jī)進(jìn)行控制,各自獨(dú)立運(yùn)行。并且不能進(jìn)行數(shù)據(jù)連接,也不能完成聯(lián)動(dòng)控制。聯(lián)動(dòng)控制和數(shù)據(jù)互聯(lián)互通僅可以通過(guò)軟件管理平臺(tái)來(lái)完成。這一過(guò)程都是通過(guò)軟件來(lái)完成的,因此可靠性較弱,響應(yīng)速度也較慢,同時(shí)平臺(tái)的工作量也會(huì)隨之增多。如果將平臺(tái)設(shè)置在云端,那么這種現(xiàn)象就會(huì)更為復(fù)雜。全部交互式的信息與數(shù)據(jù)均要經(jīng)由云端中轉(zhuǎn),如果云與實(shí)際設(shè)備的交互或許頻道,那么就勢(shì)必云資源與網(wǎng)絡(luò)帶寬會(huì)有一定的消耗。一旦通訊中斷,整體的聯(lián)動(dòng)控制就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
2)智慧管廊軟件平臺(tái)要給所有的服務(wù)系統(tǒng)提供相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序和連接器程序。在大型管理走廊的建設(shè)中,有許多廠商提供子系統(tǒng)。在大多數(shù)情況下,平臺(tái)的研究和開(kāi)發(fā)需要為企業(yè)采用專(zhuān)有的協(xié)議和系統(tǒng)。在工程項(xiàng)目的實(shí)踐過(guò)程中,不同商家所采納的協(xié)議規(guī)范存在著差異性,技術(shù)規(guī)定存在著區(qū)別,研發(fā)的語(yǔ)言也并不相同,相應(yīng)的接口模式亦迥然有別,這就要求軟件的研發(fā)者應(yīng)有更高的技術(shù)性含量。再者,研發(fā)的周期也較長(zhǎng),工作量并不小,研發(fā)完畢之后還需經(jīng)過(guò)測(cè)試,軟件平臺(tái)須通過(guò)較長(zhǎng)的一段時(shí)間的迭代才可以處于平穩(wěn)的狀態(tài)。這類(lèi)開(kāi)發(fā)模式還造成一個(gè)新的問(wèn)題,即每項(xiàng)的軟件均為高度定制化的,難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)品化的目標(biāo)。
2基于邊緣計(jì)算架構(gòu)的管廊綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1管理需求分析
管廊的內(nèi)部有不少亟需管理的機(jī)電化設(shè)施,包含通風(fēng)體系的風(fēng)機(jī)、排水體系的水泵和電氣照明的燈具以及提供配電的設(shè)施等組成部分。環(huán)境和設(shè)施監(jiān)督控制主要涉及到如下的幾點(diǎn):
1)風(fēng)機(jī)控制和有害性氣體的測(cè)試:管廊屬于地下的密閉環(huán)境,會(huì)制造出部分的有毒和有害的氣體,另外,本項(xiàng)目天燃?xì)夤艿酪啾患{進(jìn)管廊的統(tǒng)一化管理體系之中,亦也許會(huì)導(dǎo)致燃?xì)獾男孤┖蠊?,從而危及管廊環(huán)境中的管理工作者,因而,須設(shè)計(jì)并控制好風(fēng)機(jī)的換氣和排氣等相關(guān)的舉措。
2)積水水位的測(cè)試及其水泵的掌控:在管廊內(nèi)安置集水井,若集水井的水位超出警戒值之際,開(kāi)啟水泵加以排水,規(guī)避由于水位的上漲而導(dǎo)致事故。
3)溫濕度的測(cè)試:確保管廊設(shè)施處于正常的運(yùn)作狀態(tài),工作人員有一個(gè)良好的工作環(huán)境。同時(shí),管廊的溫度和濕度的監(jiān)督測(cè)試必*,科學(xué)正?;臏囟群蜐穸拳h(huán)境是確保管廊設(shè)施處于正常運(yùn)作狀態(tài)的一個(gè)核心因素。
4)掌握好照明設(shè)備:把握好照明回路設(shè)備,達(dá)到管廊之中工作人員與檢修工作人員對(duì)于采光照明的所需。
5)提供電能設(shè)施的監(jiān)督控制功能:對(duì)于設(shè)備電能提供可以控制的參數(shù),從而有助于明白設(shè)施的電能提供情況是否處于正常狀態(tài),另外,還應(yīng)區(qū)分好消防電源以及非消防電源的有效性掌控及其管理。
2.2系統(tǒng)架構(gòu)
圖1基于邊緣計(jì)算架構(gòu)的智慧管廊綜合監(jiān)控體系架構(gòu)示意圖
在整體系統(tǒng)將邊緣設(shè)計(jì)的理論引入之后,對(duì)管廊視頻多功能監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)如下:每一個(gè)邊緣計(jì)算的單元(ECU)匹配單臺(tái)小型化NVR(NetworkVideoRecorder),此標(biāo)準(zhǔn)所設(shè)置的防火式分區(qū)視頻圖像展開(kāi)處置與儲(chǔ)存,僅僅通過(guò)報(bào)警與聯(lián)動(dòng)所制造出的視頻流才可以往監(jiān)控中心加以上傳,ECU擁有智能化視頻的研究功能,能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化的防火式分區(qū)中視頻的聯(lián)動(dòng)作用,根據(jù)邊緣計(jì)算所構(gòu)架的管廊視頻監(jiān)督控制系統(tǒng)的架構(gòu)示意如圖1所示。
2.3存儲(chǔ)數(shù)據(jù)
在所有的邊緣計(jì)算單元即ECU上均各自配備一個(gè)小型的NVR,通過(guò)這一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步完成與防火區(qū)域相應(yīng)的攝像機(jī)進(jìn)行展開(kāi)視頻的儲(chǔ)存及其管理,根據(jù)1個(gè)月的時(shí)間來(lái)對(duì)所需的儲(chǔ)存空間進(jìn)行計(jì)算:
0.62TB/臺(tái)×16臺(tái)=9.92TB
僅僅在報(bào)警與聯(lián)動(dòng)出現(xiàn)視頻流之后,才往監(jiān)控中心根據(jù)所有視頻流的1/4加以儲(chǔ)存,依舊將10km與3艙式管廊當(dāng)作例子展開(kāi)分析,所需的儲(chǔ)存空間計(jì)算如下:
0.62TB/臺(tái)×25%×800臺(tái)=124TB
再者,控制中心顯示的是警報(bào)聯(lián)動(dòng)的圖像與視頻的上墻,可以根據(jù)實(shí)際情況較少電視墻和解碼設(shè)施的數(shù)目。
2.4具體施工的工藝及其執(zhí)行的要點(diǎn)
綜合管廊的智慧體系根據(jù)結(jié)構(gòu)自身的特征,主要通過(guò)3個(gè)層次加以執(zhí)行,依次為控制中心、網(wǎng)絡(luò)通訊層以及傳感層。傳感層的主要工作內(nèi)容如下:配管、橋架施工、線纜鋪設(shè)、傳感器安置以及設(shè)備間的設(shè)施安置。
互聯(lián)網(wǎng)通訊層的核心工作項(xiàng)目有:線纜鋪設(shè)、通信設(shè)施安置以及聯(lián)網(wǎng)調(diào)控。其中,監(jiān)控中心設(shè)備的安置和調(diào)試。整體性施工的工藝程序如圖2所示。
1)管道的橋架方法。管廊的內(nèi)界橋架的安置要求是橋架的支架內(nèi)部間距通常所維持的范圍是0.5m~0.6m(比通常的建筑物的內(nèi)間距較小些),橋架的邊緣和支架的橫擔(dān)須有固定的處理手段。若對(duì)橋架提出的要求是橫跨伸縮縫對(duì)應(yīng)的橋架時(shí),須根據(jù)要求設(shè)計(jì)好伸縮縫的相關(guān)要求,具體可如圖3所示。
2)接地式扁鐵制作方法。接地干線在廊道內(nèi)兩側(cè)均應(yīng)設(shè)置,和地表的距離是30cm,接地的干線須涂上警示的色澤,從而有助于辨識(shí)。另外,如果接地的干線超出伸縮縫之際,須預(yù)留出仲縮的余量空間,具體如圖4所示。
傳感器的鋪設(shè)。氣體測(cè)試儀表傳感器所安置的高度須基于測(cè)試氣體的密度情況加以界定。若它的密度比空氣的密度小時(shí),傳感器須安置于距離管廊的頂端不超出0.3m的方位,若它的密度不小于空氣的密度之際,測(cè)試傳感器須安置于間距管廊的地坪約0.2~0.3m的方位;氧氣測(cè)試傳感器須安置于距離管廊的地坪約1.6~1.8m的方位,具體如圖5所示。
4)光纖探測(cè)報(bào)警設(shè)備的安置。就電力電纜的監(jiān)督控制報(bào)警設(shè)備而言,主要采納的是光纖式測(cè)試溫和光纜來(lái)檢測(cè)溫度的手段展開(kāi)監(jiān)督控制,就10kV與110kV規(guī)格電壓級(jí)別電纜的測(cè)控設(shè)備在安置時(shí)存在著差異,通常前者所采納的是感溫電纜,它順著橋架的內(nèi)部變?yōu)檎ㄊ降匿伵?,如圖6(a)所示,后者采納的是感溫光纜,借助于固定于夾具牢固地安置于電纜的正上方處,如圖6(b)所示。
管廊的施工異于其它種類(lèi)的建筑,就工藝的標(biāo)準(zhǔn)及其要求而言均不低,以上工藝僅僅為管廊整個(gè)施工中的一部分而已,其還涉及到防護(hù)級(jí)別、防水火、防震、防塵以及防爆等領(lǐng)域,均做出嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。其余的施工項(xiàng)目均能夠借鑒常規(guī)型智能化體系進(jìn)行施工。
2.5邊緣計(jì)算的運(yùn)用效果
就管廊綜合監(jiān)控體系內(nèi)引進(jìn)邊緣運(yùn)算架構(gòu)之后,能夠達(dá)到如下的效果:
首先,由于體系本身凸顯出高度的同步性和可靠性的優(yōu)勢(shì),所以,將邊緣計(jì)算相關(guān)的設(shè)備使用以后,全部報(bào)警式聯(lián)動(dòng)與AI計(jì)算方法都處于邊緣計(jì)算的單元(ECU)之中所應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)范圍之內(nèi),不單單可以確保其同步性,且能夠達(dá)到區(qū)域性獨(dú)立的效果。邊緣運(yùn)算單元中的攝像機(jī)視頻流都于本地區(qū)范圍內(nèi)達(dá)到一定的儲(chǔ)存效果,即便互聯(lián)網(wǎng)通訊處于斷掉的狀態(tài),亦能夠單獨(dú)地展開(kāi)儲(chǔ)存的工作。等到網(wǎng)絡(luò)功能恢復(fù)后,可以在網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)時(shí)上傳到控制中心,進(jìn)而將相關(guān)信息進(jìn)行有效的儲(chǔ)存及監(jiān)視,從而在較大的程度上減少了互聯(lián)網(wǎng)的負(fù)載壓力,確保了體系的穩(wěn)定性,從而更加有助于視頻綜合體系的迅速辨識(shí)及其響應(yīng),進(jìn)而更有助于實(shí)現(xiàn)移動(dòng)式報(bào)警等一系列的大數(shù)據(jù)研究功能。
其次,就節(jié)省投資之際,加強(qiáng)了體系的穩(wěn)定性與科學(xué)性。根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)資料作為例子分析可知,假設(shè)控制中心處所匹配的DS-A71規(guī)格的儲(chǔ)存設(shè)備數(shù)量為1臺(tái)。采用視頻監(jiān)控系統(tǒng)配置,根據(jù)管廊的邊緣計(jì)算結(jié)構(gòu),存儲(chǔ)設(shè)備一定要較一般視頻監(jiān)督控制體系方案的造價(jià)要低約30%,同時(shí),儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)也會(huì)更加地科學(xué)合理。
2.6智能化管理平臺(tái)
2.6.1規(guī)劃和管理體系
主要涉及到:建構(gòu)項(xiàng)目工程管理、檔案管理、規(guī)劃和管理以及年度規(guī)劃與周報(bào)管理等部分,達(dá)到智慧管廊的綜合式規(guī)劃目的,同時(shí)實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目檔案管理、項(xiàng)目工程信息、審批以及竣工驗(yàn)收等多項(xiàng)功能。
2.6.2智能化監(jiān)控體系
對(duì)于入廊之后的提供水源、燃?xì)狻㈦娏?、中水以及通信等多種管線情況展開(kāi)同步的監(jiān)督測(cè)試,包括溫度、壓力以及流量等多項(xiàng)運(yùn)作的指標(biāo),同時(shí)涉及到閥室和閥井等一系列關(guān)鍵性設(shè)施的遠(yuǎn)程化掌控。采納和SCADA體系相一致的集成化處理方式,基于BIM與GIS的三維工具進(jìn)行模型的建構(gòu),從而監(jiān)督測(cè)試并控制管廊內(nèi)的前端設(shè)施,包含管廊的內(nèi)環(huán)境和設(shè)施的監(jiān)督控制、安/消防監(jiān)督控制、廊體構(gòu)造的監(jiān)督控制與入廊的管線監(jiān)督控制等。通過(guò)把各個(gè)監(jiān)控分體系的集成化處理,能夠針對(duì)管廊的日常性運(yùn)作、維護(hù)與管理展開(kāi)可視化的呈現(xiàn)與聯(lián)動(dòng)式掌控的流程。具體可參見(jiàn)下圖7所示。
2.6.3應(yīng)急式處置體系
構(gòu)建完備的應(yīng)急式搶險(xiǎn)指揮體系,對(duì)應(yīng)急式隊(duì)伍、物資以及預(yù)案等方面展開(kāi)有效性的管理,且提供有關(guān)報(bào)警的定位、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督控制的抽取、附近檢索、應(yīng)急性疏散及其會(huì)商以及綜合式研判以及報(bào)警的推動(dòng)等多項(xiàng)功能,從而加強(qiáng)應(yīng)急式案例的響應(yīng)及其處置性能。如圖8所示。
3、AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺(tái)
3.1平臺(tái)概述
AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺(tái)集電力監(jiān)控、能源管理、電氣安全、照明控制、環(huán)境監(jiān)測(cè)于一體,為建立可靠、安全、高效的綜合管廊管理體系提供數(shù)據(jù)支持,從數(shù)據(jù)采集、通信網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)架構(gòu)、聯(lián)動(dòng)控制和綜合數(shù)據(jù)服務(wù)等方面的設(shè)計(jì),解決了綜合管廊在管理過(guò)程中存在內(nèi)部干擾性強(qiáng)、使用單位多及協(xié)調(diào)復(fù)雜的根本問(wèn)題,大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和可管理性,提升了管廊基礎(chǔ)設(shè)施、環(huán)境和設(shè)備的使用和恢復(fù)效率。
3.2平臺(tái)組成
安科瑞城市地下綜合管廊能效管理系統(tǒng)是一個(gè)深度集成的自動(dòng)化平臺(tái),它集成了10KV/O.4KV變電站電力監(jiān)控系統(tǒng)、變電所環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、智能馬達(dá)監(jiān)控系統(tǒng)、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、消防設(shè)備電源系統(tǒng)、防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)、消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)。用戶可通過(guò)瀏覽器、手機(jī)APP獲取數(shù)據(jù),通過(guò)一個(gè)平臺(tái)即可全局、整體的對(duì)管廊用電和用電安全進(jìn)行進(jìn)行集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度,同時(shí)滿足管廊用電可靠、安全、穩(wěn)定、高效、有序的要求。
3.3平臺(tái)拓?fù)?img style="width: 800px;" src="https://mall.acrel.cn:10078/mall/052c2a8bcd69458ab371f045e0829c76.png"/>
3.4平臺(tái)子系統(tǒng)
3.4.1電力監(jiān)控
電力監(jiān)控主要針對(duì)10/0.4kV地面或地下變電所,對(duì)變電所高壓回路配置微機(jī)保護(hù)裝置及多功能儀表進(jìn)行保護(hù)和監(jiān)控,對(duì)0.4kV出線配置多功能計(jì)量?jī)x表,用于測(cè)控出線回路電氣參數(shù)和用能情況,可實(shí)時(shí)監(jiān)控高低壓供配電系統(tǒng)開(kāi)關(guān)柜、變壓器微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置、發(fā)電機(jī)控制柜、ATS/STS、UPS,包括遙控、遙信、遙測(cè)、遙調(diào)、事故報(bào)警及記錄等。
3.4.2環(huán)境監(jiān)測(cè)
環(huán)境監(jiān)測(cè)包括溫濕度、煙感溫感、積水浸水、可燃?xì)怏w濃度、門(mén)禁、視頻、空調(diào)、消防數(shù)據(jù)的采集、展示和預(yù)警,同時(shí)也可接入管廊艙室內(nèi)的水泵和通風(fēng)排煙風(fēng)機(jī)等設(shè)備集成的第三方系統(tǒng)完成管廊環(huán)境綜合監(jiān)控。
3.4.3電氣安全
AcrelEMS-UT能效管理系統(tǒng)針對(duì)配電系統(tǒng)的電氣安全隱患配置相應(yīng)的電氣火災(zāi)傳感器、溫度傳感器,消防設(shè)備電源傳感器、防火門(mén)狀態(tài)傳感器,接入消防疏散照明以及指示燈具的狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示,并且對(duì)UPS的蓄電池溫度、內(nèi)阻進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視,發(fā)生異常時(shí)通過(guò)聲光、短信、APP及時(shí)預(yù)警。
3.5相關(guān)平臺(tái)部署硬件選型清單
3.5.1電力監(jiān)控及配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)
應(yīng)用場(chǎng)合(10KV) | 產(chǎn)品 | 型號(hào) | 功能 | |
10KV進(jìn)/饋線 | AM6-L | 相間電流速斷保護(hù),相間限電流速斷保護(hù)(可帶低壓閉鎖),相間過(guò)電流保護(hù)(可帶低壓閉鎖),兩段式零序過(guò)流保護(hù),反時(shí)限相間過(guò)流保護(hù)(可帶低壓閉鎖),零序反時(shí)限過(guò)流保護(hù),過(guò)負(fù)荷保護(hù),控制回路異常告警。 | ||
10/0.4KV變壓器 | AML-S | 分合閘位置、手車(chē)工作/試驗(yàn)位置、接地刀閘位置、硬接 點(diǎn)信號(hào)(保護(hù)跳閘、裝置告警、控制回路斷線、 裝置異常、未儲(chǔ)能、事故總等)、報(bào)文(過(guò)流、過(guò)負(fù)荷、超溫報(bào)警、過(guò)溫報(bào)警、裝置告警、PT 斷線、CT 斷線、對(duì)時(shí)異常等) 、遙控 開(kāi)關(guān)、故障波形分析(故障錄波、故障波形、故障記錄、 跳閘、故障電流電壓)等。 | ||
智能操控裝置 | ASD500 | 一次回路動(dòng)態(tài)模擬圖、彈簧儲(chǔ)能指示、高壓帶電顯示及閉鎖、驗(yàn)電、核相、自動(dòng)溫濕度控制及顯示(標(biāo)配一路強(qiáng)制加熱)、遠(yuǎn)方/就地旋鈕、分合閘旋鈕、儲(chǔ)能旋鈕、人體感應(yīng)、柜內(nèi)照明控制、RS485接口、高壓柜內(nèi)電氣接點(diǎn)無(wú)線測(cè)溫。 | ||
10KV計(jì)量 | PZ72L- E4/UT | 該儀表采用交流采樣技術(shù),能分別測(cè)量電網(wǎng)中的電流、電壓、功率、功率因數(shù)和電能等參數(shù),可通過(guò)面板薄膜開(kāi)關(guān)設(shè)置倍率。帶RS-485通訊接口,采用Modbus協(xié)議;也可將電量信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的直流模擬信號(hào)輸出;或帶開(kāi)關(guān)量輸入/輸出,繼電器報(bào)警輸出等功能。具有許昌開(kāi)普研究院有限公司、中心檢測(cè)合格的型式檢驗(yàn)報(bào)告證書(shū)和電磁兼容檢驗(yàn)證書(shū),產(chǎn)品防護(hù)等級(jí)均達(dá)到IP65,符合管廊綜合監(jiān)控系統(tǒng)中對(duì)相關(guān)產(chǎn)品功能、防護(hù)等級(jí)及電磁兼容的要求。 | ||
應(yīng)用場(chǎng)合(0.4KV) | 產(chǎn)品 | 型號(hào) | 功能 | |
0.4KV進(jìn)/出線 | PZ72L- E4/UT | 該儀表采用交流采樣技術(shù),能分別測(cè)量電網(wǎng)中的電流、電壓、功率、功率因數(shù)和電能等參數(shù),可通過(guò)面板薄膜開(kāi)關(guān)設(shè)置倍率。帶RS-485通訊接口,采用Modbus協(xié)議;也可將電量信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的直流模擬信號(hào)輸出;或帶開(kāi)關(guān)量輸入/輸出,繼電器報(bào)警輸出等功能。具有許昌開(kāi)普研究院有限公司、中心檢測(cè)合格的型式檢驗(yàn)報(bào)告證書(shū)和電磁兼容檢驗(yàn)證書(shū),產(chǎn)品防護(hù)等級(jí)均達(dá)到IP65,符合管廊綜合監(jiān)控系統(tǒng)中對(duì)相關(guān)產(chǎn)品功能、防護(hù)等級(jí)及電磁兼容的要求。 | ||
無(wú)功補(bǔ)償 | ARC | 測(cè)量I、U、Hz、cosΦ,具備過(guò)電壓保護(hù)、欠流鎖定、電網(wǎng)諧波過(guò)大保護(hù)功能,可控制電容器的投切,RS485/Modbus協(xié)議 | ||
ANSVC | ANSVC低壓無(wú)功功率補(bǔ)償裝置并聯(lián)在整個(gè)供電系統(tǒng)中,能根據(jù)電網(wǎng)中負(fù)載功率因數(shù)的變化通過(guò)控制器控制電力電容器投切進(jìn)行補(bǔ)償,無(wú)功功率補(bǔ)償裝置采用散件組成方案,主要以電容電抗、投切開(kāi)關(guān)、控制器等組成。 | |||
ANSVG | 補(bǔ)償方式:線性補(bǔ)償,全響應(yīng)時(shí)間<5ms,瞬時(shí)響應(yīng)時(shí)間≤100us;補(bǔ)償效果:≥0.99,可補(bǔ)償容性無(wú)功和感性無(wú)功,濾除5、7、9、11、13次以內(nèi)的諧波;自身?yè)p耗:≤2%,效率:>98%;監(jiān)控以及顯示具備遠(yuǎn)程通訊接口,可以通過(guò)PC機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控;具有人性化的人機(jī)交互界面,可通過(guò)該界面看到系統(tǒng)和本體的實(shí)時(shí)電能質(zhì)量信息,操作簡(jiǎn)單,可以遠(yuǎn)控,也可以本控;標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計(jì),縮短交付周期,同時(shí)提高了使用的可靠性和可維護(hù)性。 | |||
溫濕度控制器 | WHD72- 11/UT | 智能型溫濕度控制器以數(shù)碼管方式顯示溫濕度值,有加熱器、傳感器故障指示、變送功能、帶有RS485通訊接口可供遠(yuǎn)程監(jiān)控,用戶可通過(guò)按鍵編程自行設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)。該儀表集測(cè)量、顯示、控制及通訊于一體,精度高、測(cè)量范圍寬,是一種適合于各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域的溫濕度測(cè)量控制儀表。具有許昌開(kāi)普研究院有限公司、中心檢測(cè)合格的型式檢驗(yàn)報(bào)告證書(shū)和電磁兼容檢驗(yàn)證書(shū),產(chǎn)品防護(hù)等級(jí)均達(dá)到IP65,符合管廊綜合監(jiān)控系統(tǒng)中對(duì)相關(guān)產(chǎn)品功能、防護(hù)等級(jí)及電磁兼容的要求。 | ||
智能網(wǎng)關(guān) | Anet系列 | 8個(gè)RS485串口 2kV隔離, 2個(gè)以太網(wǎng)接口,支持Modbus RTU、IEC-60870-5-101/103/ 104、CJ/T188、DL/T645等通訊協(xié)議設(shè)備的接入,支持Modbus RTU、Modbus TCP、IEC-60870-5 -104等上傳協(xié)議、支持多中心不同數(shù)據(jù)服務(wù)要求,支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳,裝置電源:220V AC/DC。 | ||
應(yīng)用場(chǎng)合(配電室) | 產(chǎn)品 | 型號(hào) | 功能 | |
環(huán)境監(jiān)測(cè) | 溫濕度 | / | 用于配電房溫度和濕度。工作電源:AC/DC 85~265V 工作溫度:-40.0℃~99.9℃ 工作濕度:0%RH~99%RH | |
煙霧 | / | 光電式煙霧傳感; 電源正極(DC 12V):+12V,繼電器輸出:常開(kāi)觸點(diǎn) | ||
水侵 | / | 接觸式水浸傳感器,監(jiān)測(cè)變電所、電纜溝、控制室等場(chǎng)所積水情況,工作電源:DC 10-30V 工作溫度:-20℃~+60℃ 工作濕度:0%RH~80%RH 響應(yīng)時(shí)間:1s 繼電器輸出:常開(kāi)觸點(diǎn) | ||
局方檢測(cè) | / | 監(jiān)測(cè)變壓器、開(kāi)關(guān)、開(kāi)關(guān)柜的局部放電 | ||
門(mén)禁 | / | 常開(kāi)型;感應(yīng)距離:30-50mm 材質(zhì):鋅合金,銀灰色電度 干接點(diǎn)輸出 | ||
攝像機(jī) | / | 視頻監(jiān)控 | ||
開(kāi)關(guān)量模塊 | ARTU-KJ8 | 8路開(kāi)關(guān)量輸入,8路繼電器輸出 | ||
智能網(wǎng)關(guān) | ANet-2E4SM | 4路RS485 串口,光耦隔離,2路以太網(wǎng)接口,支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA、ModbusTCP(主、從)、104(主、從)、建筑能耗、SNMP、MQTT;(主模塊)輸入電源:DC 12 V ~36 V 。支持4G擴(kuò)展模塊,485擴(kuò)展模塊,可擴(kuò)展16路。 |
3.5.2電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)
應(yīng)用場(chǎng)合 | 產(chǎn)品 | 型號(hào) | 功能 | |
各變電所 | 0.4KV出線 | ARCM200 系列 | 用于檢測(cè)TN-C-S、TN-S及局部TT系統(tǒng)中的剩余電流、溫度等電氣參數(shù),從而預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生。 | |
各艙室 | 末端配電箱 | ARCM300 系列 | 用于檢測(cè)TN-C-S、TN-S及局部TT系統(tǒng)中的剩余電流、溫度等電氣參數(shù),從而預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生。 | |
區(qū)域 變電所 | 區(qū)域分機(jī) | Acrel-6000/B3 | 接收電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器信號(hào),實(shí)現(xiàn)對(duì)被保護(hù)電氣線路的報(bào)警、監(jiān)視、控制與管理,采用485通訊 | |
主變點(diǎn)所 監(jiān)控中心 | 控制主機(jī) | Acrel-6000/B | 接收電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器信號(hào)和各區(qū)域分機(jī)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對(duì)被保護(hù)電氣線路的報(bào)警、監(jiān)視、控制與管理,可采用485通訊。 | |
配套附件 | ||||
0.4kV電流 互感器 | AKH-0.66 | 測(cè)量型互感器,采集交流電流信號(hào)。 |
3.5.3消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)
應(yīng)用場(chǎng)合 | 產(chǎn)品 | 型號(hào) | 功能 | |
消防設(shè)備電源電壓監(jiān)控 | AFPM3-2AVM | 監(jiān)測(cè)兩路三相交流電壓,二總線通訊。 | ||
區(qū)域 變電所 | 區(qū)域分機(jī) | AFPM100/B3 | 接收消防設(shè)備電源監(jiān)控探測(cè)器信號(hào),實(shí)現(xiàn)對(duì)被保護(hù)電氣線路的報(bào)警、監(jiān)視、控制與管理,可采用二總線通訊。 | |
主變點(diǎn)所 監(jiān)控中心 | 控制主機(jī) | AFPM100/B1 | 接收消防設(shè)備電源監(jiān)控探測(cè)器信號(hào)和各區(qū)域分機(jī)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對(duì)被保護(hù)電氣線路的報(bào)警、監(jiān)視、控制與管理,可采用二總線通訊。 |
應(yīng)用場(chǎng)合 | 產(chǎn)品 | 型號(hào) | 功能 | |
普通艙室 配電室 | 常開(kāi)防火門(mén) | AFRD-CK(YT)-65 AFRD-CK(YT)-85 AFRD-CK(YT)-120 | 監(jiān)測(cè)常開(kāi)防火門(mén)的開(kāi)閉狀態(tài)。 | |
常閉防火門(mén) | 單扇:AFRD-CB1(YT) 雙扇:AFRD-CB2(YT) | 監(jiān)測(cè)常閉防火門(mén)的開(kāi)閉狀態(tài)。 | ||
防爆艙室 | 常開(kāi)/常閉 防火門(mén) | AFRD-MC | 監(jiān)測(cè)常開(kāi)、常閉防火門(mén)的開(kāi)閉狀態(tài)。 | |
監(jiān)測(cè)模塊 | AFRD-CK/CB | 接收AFRD-MC的狀態(tài)信息同步傳輸至防火門(mén)監(jiān)控主機(jī)。 | ||
區(qū)域 變電所 | 區(qū)域分機(jī) | AFRD100/B3 | 接收防火門(mén)監(jiān)控模塊和防火門(mén)一體式探測(cè)器的信號(hào),實(shí)現(xiàn)對(duì)防火門(mén)開(kāi)閉狀態(tài)的報(bào)警、監(jiān)視、控制與管理,采用二總線通訊。 | |
主變點(diǎn)所 監(jiān)控中心 | 控制主機(jī) | AFRD100/B | 接收防火門(mén)監(jiān)控模塊和防火門(mén)一體式探測(cè)器的信號(hào)以及各區(qū)域分機(jī)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對(duì)防火門(mén)開(kāi)閉狀態(tài)的報(bào)警、監(jiān)視、控制與管理,采用二總線通訊。 |
3.5.5消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)
應(yīng)用場(chǎng)合 | 產(chǎn)品 | 型號(hào) | 功能 | |
各變電所和非防爆艙室 | 集中電源集中控制型消防應(yīng)急標(biāo)志燈具(高防護(hù)) | A-BLJC-1LROEII1W-A431H (單面安全出口) | 防護(hù)等級(jí):IP67 設(shè)備尺寸:145*400*15 安裝方式:壁掛 | |
A-BLJC-1LROEII1W-A431H (單面疏散出口) | 防護(hù)等級(jí):IP67 設(shè)備尺寸:145*400*15 安裝方式:壁掛 | |||
集中電源集中控制型消防應(yīng)急照明燈具(高防護(hù)) | A-ZFJC-E*W-A604T8 單管式應(yīng)急照明燈具 | 防護(hù)等級(jí):IP67 設(shè)備尺寸:Φ26*L 400、Φ26*L 600、Φ26*L 1200 安裝方式:吸頂、吊掛 設(shè)備功率:3、6、9、12、15W | ||
A-ZFJC-E*W-A603HC 高防護(hù)應(yīng)急照明燈具 | 防護(hù)等級(jí):IP67 設(shè)備尺寸:Φ175*H 60 安裝方式:吸頂、壁掛 設(shè)備功率:3、6、9、12、15W | |||
A-ZFJC-E*W-A603HE 高防護(hù)應(yīng)急照明燈具 | 防護(hù)等級(jí):IP67 設(shè)備尺寸:198*98*55 安裝方式:吸頂、壁掛 設(shè)備功率:3、6、9、12、15W | |||
消防應(yīng)急燈具專(zhuān)用電源 | A-D-0.3KVA-A200L A-D-0.5KVA-A200L A-D-0.75KVA-A200L A-D-0.1KVA-A200L | 防護(hù)等級(jí):IP65 設(shè)備尺寸:500*400*200、600*480*230 安裝方式:壁掛 設(shè)備功率:0.3、0.5、0.75、1KVA 回路數(shù)量:8路 | ||
防爆艙室 | 集中電源集中控制型消防應(yīng)急防爆標(biāo)志燈具 | A-BLJC-1LROEI1W-A431EX (防爆單面出口) | 防護(hù)等級(jí):IP65 防爆等級(jí):Ex de IIC T6 Gb/Ex tD A21 IP66 T80℃ 設(shè)備尺寸:165*375*65 安裝方式:壁掛 | |
A-BLJC-1LROEI1W-A431EX (防爆單面左向) | 防護(hù)等級(jí):IP65 防爆等級(jí):Ex de IIC T6 Gb/Ex tD A21 IP66 T80℃ 設(shè)備尺寸:165*375*65 安裝方式:壁掛 | |||
集中電源集中控制型消防應(yīng)急防爆照明燈具 | A-ZFJC-E*W-A630EX | 防護(hù)等級(jí):IP65 防爆等級(jí):Ex de IIC T6 Gb/Ex tD A21 IP66 T80℃ 設(shè)備尺寸:256*243*78 安裝方式:壁掛 設(shè)備功率:3、6、10W | ||
A-ZFJC-E*W-A632EX | 防護(hù)等級(jí):IP65 防爆等級(jí):Ex de IIC T6 Gb/Ex tD A21 IP66 T80℃ 設(shè)備尺寸:Φ135mm*H 168mm 安裝方式:吊管安裝 設(shè)備功率:3、6、9、12、15W | |||
消防應(yīng)急燈具專(zhuān)用電源(防爆) | A-D-0.3KVA-A200EX A-D-0.5KVA-A200EX A-D-1KVA-A200EX | 防護(hù)等級(jí):IP43 設(shè)備尺寸:904*702*220、1354*702*220 安裝方式:壁掛 設(shè)備功率:0.3、0.5、1KVA 回路數(shù)量:8路 | ||
區(qū)域 變電所 | 區(qū)域分機(jī) | A-C-A100/B3 | 區(qū)域分機(jī)通過(guò)總線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)終端,在險(xiǎn)情發(fā)生時(shí),自動(dòng)將信息指令發(fā)布到每個(gè)終端,終端收到指令之后自動(dòng)開(kāi)始工作,如頻閃、變向、開(kāi)、滅燈等工作,實(shí)時(shí)指示安全的疏散路線。 | |
中繼器 | CAN轉(zhuǎn)光纖中繼 | 通過(guò)CAN轉(zhuǎn)光纖中繼實(shí)現(xiàn)把CAN總線傳輸轉(zhuǎn)換至光纖傳輸延長(zhǎng)通訊距離增加方案多樣性。 | ||
主變電所 監(jiān)控中心 | 監(jiān)控主機(jī) | A-C-A100 | 監(jiān)控主機(jī)通過(guò)總線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)終端,在險(xiǎn)情發(fā)生時(shí),自動(dòng)將信息指令發(fā)布到每個(gè)終端,終端收到指令之后自動(dòng)開(kāi)始工作,如頻閃、變向、開(kāi)、滅燈等工作,實(shí)時(shí)指示安全的疏散路線。 |
4結(jié)語(yǔ)
本論文首先挖掘出智慧管廊目前的建造情況及其存在的問(wèn)題,在此基礎(chǔ)上,基于邊緣計(jì)算架構(gòu)的管廊綜合監(jiān)控系統(tǒng)展開(kāi)設(shè)計(jì)。分析管理需求,闡述系統(tǒng)的構(gòu)架,分析儲(chǔ)存的數(shù)據(jù),分析具體施工的工藝及其執(zhí)行的要點(diǎn),分析邊緣計(jì)算的運(yùn)用效果,*后,系統(tǒng)化地分析智能化管理平臺(tái)的構(gòu)建,從而可以替管廊的視頻監(jiān)督控制體系奠定全新的發(fā)展路向,進(jìn)而使得智慧管廊的綜合監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展擁有更為廣闊的發(fā)展空間。
參考文獻(xiàn)
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