城市電力綜合管廊監控系統聯動流程

陳 滿

(廣東省城鄉規劃設計研究院，廣東廣州 510290)

隨著城市的架空，輸電線向地下發展已經成為主流設計思路，城市電力綜合管廊逐漸得到更多的設計與施工人員的關注。以綜合管廊的形式實現電力管線的布置，是確保城市可持續發展的基礎設施，是未來其他設備和基礎設施保障的前提，也是城市地下空間開發利用的重要內容。而城市電力綜合管廊監控系統是整個管廊的監測、調度、指揮中心，對管廊的運行管理有極其重要的意義。往往設計過程中，設計人員對電力管廊監控系統缺少較為深刻的認識，停留在簡單的線纜管道的理念居多，對系統的運行和子系統之間的聯絡關系掌握較少，從而降低了設計、施工和后期使用的效率，也不能實現管廊監控系統最大功能性。本文從監控系統和子系統的聯動原理和流程進行介紹和分析，為電力綜合管廊設計的完善性研究作參考。

1 監控系統及各子系統簡介

管廊控制中心通常設有兩臺監控計算機和一臺數據庫服務器柜。當其中一臺監控計算機發生故障時，可由另一臺監控計算機代替，實現互相備用的功能。數據庫服務器柜主要負責存儲綜合管廊監控系統的數據、自動控制的策略、設備的運行狀態數據等。柜內有兩臺數據服務器主機，由于視頻數據量較大，故閉路監控子系統單獨占用一臺數據服務器，其他子系統共用一臺數據服務器。另外在控制中心設置大屏顯示系統，供閉路監控視頻監控系統使用。因此從設計的角度出發，工程人員無需再多設置備用監控計算機，以避免計算機硬件浪費和地下空間的浪費。

如圖1所示，本監控系統按照各個子系統功能可分為：

圖1 監控系統按照各個子系統功能示意

1.1 火災報警系統

本系統主要由火災報警主機、控制監測模塊、火災探測設備組成。一旦發生火災，各防火分區和控制中心同時收到火災報警探測器發出的報警信號，并自動聯動有關消防設備，所有防火分區可在控制中心的統一協調下采取滅火措施，使火災撲滅于早期階段。

1.2 照明監控子系統

本系統主要是對管廊里的照明系統進行控制，以減少人員進入管廊后帶來的視覺問題。

1.3 通風監控子系統

本系統主要是根據管廊內的溫度濕度對風機進行自動控制。

1.4 閉路監控系統

閉路監控系統(Closed-Circuit Television)主要用于管廊平時巡檢以及發生緊急情況時對事件進行復核及確認。

1.5 IP電話呼叫及廣播系統

本系統包括IP電話呼叫系統及廣播系統。IP電話系統主要為管廊內工作人員提供一個在緊急情況下求救或巡檢時與控制中心溝通的途徑，廣播系統在管廊出現異常時，由控制中心人員對管廊內工作人員進行引導。

綜合管廊監控系統并不是對上述幾個子系統各自功能的簡單疊加，而是在一個整體范圍內的有機集成，在信息充分共享的基礎上實現聯動的綜合性大系統。子系統中閉路監控系統、IP電話呼叫及廣播系統、火災報警系統、電力監測系統為獨立的子系統，其信號直接接入控制中心通訊柜，其他系統的信號接入管廊現場區域控制箱。下面主要討論幾個獨立的子系統與監控主系統的通訊及聯動流程。

2 各子系統之間通訊接口協議原則

2.1 火災報警系統

提供TCP/IP或MODBUS方式的網絡火災通信協議，以供管廊監控系統顯示火災信號，并且做出聯動反應。

當管廊內手動報警按鈕、感溫電纜等信號發生報警時，火災報警系統應能確保收到火災信號，并且能第一時間準確上傳至管廊監控系統，上傳的信息還應包括設備的位置、狀態等信息。

2.2 閉路監控子系統

以TCP/IP方式的通信協議與監控系統進行聯動。閉路監控子系統應具備與管廊監控系統的如下聯動功能：切換監視器、切換畫面、開始錄像、停止錄像等。

2.3 IP電話呼叫及廣播系統

IP電話及廣播子系統通過TCP/IP方式的通信協議與監控系統進行聯動。

IP電話及廣播子系統與監控系統之間應具有如下聯動功能：電話摘機、掛機、振鈴等信號能通知監控系統，廣播信號、廣播位置等信息也應能通知監控系統。

3 管廊監控系統與各獨立子系統之間的聯動流程

3.1 管廊監控系統與IP電話及廣播子系統的聯動

管廊監控系統與IP電話及廣播子系統的聯動流程見圖2。

圖2 聯動流程示意

(1)管廊內有電話進入控制中心時，IP電話系統和廣播子系統收到信號，由該系統把相應的信號傳送至管廊監控系統。

(2)管廊監控系統收到電話和摘機信號時在監控畫面的IP電話會做出相應的響應，提示監控人員相應位置有電話接入，同時自動把IP電話附近的攝像機圖像切換到監視器上。

(3)當監控人員利用廣播子系統廣播時，該系統會把廣播信號送至管廊監控系統，在管廊監控系統畫面上可以查看當前正在廣播的位置。

3.2 管廊監控系統與火災報警子系統的聯動

管廊監控系統與火災報警子系統的聯動流程見圖3。

圖3 監控系統與火災報警子系統的聯動示意

3.3 管廊監控系統與閉路監控子系統的聯動

管廊監控系統與閉路監控子系統的聯動流程見圖4。

圖4 監控系統與閉路監控子系統的聯動流程示意

(1)閉路監控視頻監控系統是以編解碼器為核心的數字化圖像軟件系統，它提供編解碼圖像的軟解碼、矩陣切換、云臺控制等功能。對于設計人員，需將閉路監控視頻的放置位置和觀測角度進行考慮，以便監控人員第一時間能夠察覺報警畫面和異常。

(2)閉路監控視頻監控系統能接受管理智能監控系統發出的監視器切換命令，當管廊監控系統收到相應的報警信號時，移動監測報警、火災自動報警、IP緊急電話等時，能自動向該系統發出切換監控器命令，讓指定的攝像機畫面切換到監視器上，該系統也能響應管廊監控系統發出的手動切換監視器的操作。

4 總結

本文首先對電力綜合管廊監控系統做了一個簡介，然后主要對各個獨立子系統與監控主系統的通訊及聯動流程做了詳細介紹。文章所寫的內容已經應用到一些電力綜合管廊的監控設計中。整個監控系統能夠對各個獨立子系統(火災報警系統、閉路監控系統、IP電話及廣播系統等)進行24 h不間斷可靠監控，根據采集到的各個子系統的工作情況控制各子系統聯合運作，對各種情況提供有效監控、收集各子系統數據信息進行統一有效管理。表明所設計的系統能滿足電力綜合管廊監控設計要求，且設計人員須根據其特點進行有針對性的設計和布置。

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