智慧綜合管廊監控與報警系統的研究

文/錢楓 張世怡 邸鑫鵬 劉濤 王晟劼

隨著時代的不斷發展，綜合管廊建設已經成為現代城市建設的一大趨勢。建設綜合管廊可以提高地下空間的利用率，節約土地資源。因此，國家高度重視綜合管廊的建設，并進一步擴大建設規模。在綜合管廊里有很多專業的管線，還需要搭配完善的監控與報警系統，提高綜合管廊的運行水平。

1 綜合管廊監控與報警系統服務對象

在綜合管廊中設置監控與報警系統時，首先要保證監控與報警的范圍覆蓋所有綜合管廊位置，關于其服務對象是否包括專業工程管線，有持不同意見的人員認為監控與報警對象不包括專業工程管線。為了明確服務對象，要結合工程管線的各個方面綜合考慮，如管線系統、敷設和管理模式。首先，專業工程管線系統會有起點和相關設施，為用戶構建完善的管線系統。不同類型管線有不同的用途，比如，制水廠和發電廠所使用的管線類型完全不同。對于綜合管廊而言，在進行布局時，往往不能考慮到所有的環節，因此，在實際操作中，只有一部分專業工程管線會包含在綜合管廊建設之中。從管線的敷設方式來看，由于工程管線的專業不同，因此，管線敷設方式也會有差異，有的是采取埋設方式，有的是采取架空方式，在綜合管廊中的專業工程管線敷設方式也會根據實際情況而定。從管線監控管理角度來看，專業管線系統需要進一步完善。然而，在實際操作中，專業工程管線負責人一般會將系統分成兩個部分進行管理。

由此可見，必須要加強對管線系統的統一管理，實現統一調度，因此，智慧綜合管廊專業工程管線的監控應納入管線單位的管理范圍。在綜合管廊中會存在多種多樣的管線，可將其視作多元化管線公共空間，運行單位有必要對綜合管廊進行管理，不斷完善監控與報警系統功能，明確服務對象。因此，綜合管廊的監控與報警系統對象應該是綜合管廊的公共環境，而不包括入廊專業工程管線。在《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》中進一步強調地下綜合管廊以及附屬設施的負責人，并明確設施維護和日常管理責任人。一旦綜合管廊中的管線出現管道泄漏等安全事故，就必須要由監控與報警系統負責。綜合管廊監控與報警系統需對專業管線的狀態信號進行仔細分析，并判斷這些信號是否會影響到綜合管廊的功能。

2 綜合管廊的基本特征

智慧綜合管廊的建設是一項復雜、長期而重要的工作。綜合管廊有其自身特點，與城市的發展息息相關。首先，綜合管廊隸屬于公用隧道，利用綜合管廊可以營造出各類專業管線共存的公用空間。綜合管廊位于地下，是非常特殊的隧道空間。這種地下隧道空間的環境比較復雜，除了充斥各種各樣的氣體之外，還很容易產生積水。各專業工程管線將在這一隧道空間中運行，這就對綜合管廊的功能提出嚴格的要求。

在綜合管廊中，專業工程管線種類繁多，占據較大比例的是主干管線。在主干管線中，除了主干水管之外，還有高壓輸電線路，這些管線各自隸屬于不同的專業，而且面對的用戶數量極大，往往不限于某一個區域。一旦發生問題，就可能會產生“牽一發而動全身”的效果，影響范圍極大。由此可見，綜合管廊是城市的生命之線，既關系到城市居民的幸福生活，又關系到城市的安全運行。從這點來看，加強綜合管廊監控與報警系統的建設很有必要。

由于綜合管廊一般位于人跡罕至的位置，因此，在進行管理時，必須要設置專業、有經驗的管理人員負責。綜合管廊是一個龐大的專業系統，在這一系統中的任何一個位置都有可能發生故障，因此，必須要考慮到人員的安全，這也就是綜合管廊的位置設置在人少場所的原因之一。相關負責人必須要經過專業的培訓，了解綜合管廊的各項情況，能夠及時對其進行檢修和維護。在設置監控與報警系統時，要保證其可以輔助負責人的工作，全面保障管線安全運行。

3 綜合管廊監控與報警系統設置要求

建設綜合管廊時，要考慮其特點和作用，將多個城市的主干專業工程管線集中在一個區域之中，由專業的工作人員負責巡查、檢修和維護。要考慮到綜合管廊設置的基本要求。

（1）由于綜合管廊內有多種多樣的專業工程管線，因此，必須要進一步完善管線環境，保證管線可以正常、可靠運行，維護城市安全，實現城市穩步發展。

（2）要由專門的工作人員對綜合管廊進行定期與不定期巡檢和維護，要加強對管廊和管線的檢查，保證其可以正常運行。因此，綜合管廊的建設必須要做到以人為本。

（3）各類管線在綜合管廊中共存，隨著時間的不斷推移，某一種管線就可能會出現事故，比如，管道泄漏等。一旦發生事故，就必須要采取有效的緊急處理措施，縮小事故范圍，保證其他管線正常運行。

（4）隨著綜合管廊建設規模越來越大，管理難度日益增加。這就需要建立完善的綜合管理系統，滿足綜合管廊日常管理需求，隨時發現問題，隨時解決，并做到有效預防，這樣就可以保證綜合管廊正常運行。通過上述要求可知，在設置監控與報警系統時，要加強對各類管線的監督和控制，一旦發現異常情況，就可以及時報警和處理；配合工作人員做好監督和管理工作，及時響應需求，提高管理水平。

4 綜合管廊監控與報警系統設置內容

在綜合管廊中設置監控與報警系統時，要考慮到系統的組成部分，保證每一個子系統功能完善。明確設置內容，完善監控與報警系統功能很有必要。

4.1 環境與設備監控系統

在綜合管廊監控與報警系統中，環境與設備監控系統是非常重要的環節。這一系統主要是利用監測儀表對綜合管廊進行實時監測，保證環境滿足管線運行的要求。如果環境存在異常情況，監測儀表就可以及時發現問題，采取有效手段改變問題。比如，一旦環境產生有害氣體，利用風機就可以自動將有害氣體排除。環境與設備監控系統能夠結合相關要求自動啟動相關裝置，保證環境及時達到要求后再關閉設備。

4.2 報警系統

報警系統主要是針對管線發生故障時所設置的報警裝置。由于管線類型眾多，報警系統可以迅速判定不同管線事故。利用探測器探測到事故后，就會采取有效的處理措施，避免事故范圍進一步擴大，不影響其他管線正常運行。比如，如果監測到綜合管廊內存在異常的液位，就要利用報警系統及時通知相關單位關閉閥門，這主要是對水管設置爆管液位開關而具備的功能。還有的電纜上會設置火災探測器，一旦發現有火災，就可以迅速啟動滅火設備。報警系統適合處理可能導致環境破壞的事故。一般不涉及管線系統內部故障。

4.3 安防系統

在綜合管廊中，安防系統是很重要的一環。綜合管廊的安全與城市發展息息相關，是城市中重要的生命線，因此，設置安防系統可以保護綜合管廊不會遭到破壞。安防系統可以及時對入侵行為進行報警，利用完善的視頻進行監督，還可以對出入口進行嚴格的檢查和控制，加大巡查力度，對人員進行精準定位。

4.4 通訊系統

在綜合管廊中設置通訊系統，可以保證巡查人員與控制中心隨時聯系。由于綜合管廊位于地下，是一個龐大的隧道空間，無線通訊技術在管廊中難以發揮作用，這就需要結合實際情況設置固定有線通訊和無線通訊內容。

5 智慧綜合管廊監控與報警系統的統一

為了實現綜合管廊正常運行，保證公共環境安全，加大對應急突發問題的迅速精準處理，滿足日常管理需求，就要設置完善的監控與報警系統，實現各子系統統一管理。隨著時代的不斷發展，各種先進的技術陸續投入使用，如物聯網技術、地理信息技術能夠有效保證綜合管廊安全運行。將這些技術應用在綜合管廊之中，既可以發揮出各自功能，又可以實現多聯動控制。每個系統雖然各自獨立，但在運行時如果依舊不能統一管理，就會給管理造成較大的困難。對各大系統采取聯動控制時，也會出現職能交叉、系統無法統一協調等問題。

綜合管廊涉及到的部門、專業和單位較多，各參與方需明確職責，加強對內部管線的管理。在綜合管廊和管線出設置監控系統，能夠對綜合管廊的公共環境與專業管線進行監控，還可以對整個管線系統進行管理與控制。因此，各單位需加強通訊，定期溝通，保證各管線正常運行。為了實現各系統之間正常溝通，加強系統之間協調配合，就要設置統一的管理平臺，實現信息共享。為了進一步完善綜合管廊監控與報警系統功能，就要通過這一統一平臺實現與各管線單位的溝通與信息共享。

綜合管廊的運行單位與專業單位的管理應有各自的側重點，前者側重綜合管廊的公共環境，后者側重管線。其實，不管是綜合管廊的公共環境還是專業管線，每一個環節的管理均十分重要，而且需要給予同等重視。在管理平臺中，需要將各個專業的管線信息及時上傳和分享，并對綜合管廊的環境及時分析。綜合管廊的運行單位要利用平臺對專業管線單位的信息進行搜集和整理，時刻關注關管線的運行情況，保證綜合管廊公共環境信息保持最新，還要同步更新各項參數。專業管線公司需要為綜合管廊運行單位提供所關注信息，及時對公共環境和專業管線信息情況上傳和分享，一旦發現有異常情況，就要通知綜合管廊運行單位，便于有效采取相應措施。

6 綜合管廊安全

在工程領域中，智慧綜合管廊的建設備受矚目，其監控與報警系統的設置更是受到人們關注。綜合管廊監控與報警系統的設置是為監督異常情況，預防事故發生。許多工程人員認為，綜合管廊之所以會發生某些事故，主要是由于管線是以直埋方式進入到綜合管廊之中，這樣就會產生安全隱患，誘發各類事故，如天然氣管道泄漏產生的爆炸事故。由于管線埋設會存在一定風險，就要在設計之初預防風險，設置完善的設備和系統。傳統直埋方式產生的故障原因分析如下：

（1）因為道路發生不均勻沉降，管線會長期受到應力的作用；

（2）由于對道路進行野蠻施工，或者故障沒有得到及時發現，從而釀成較大的事故。

為了提高綜合管廊的安全系數，一般要在管線進入后加強對管廊的本體保護，還要定期進行巡查，從而及時發現問題，解決問題。由此可見，設置監控與報警系統能夠改善環境，也是提高綜合管廊安全性的基礎。隨著綜合管廊技術水平不斷提升，監控與報警系統裝置也需要與時俱進，方可保證服務范圍更加廣泛，綜合管廊安全得到進一步保證。

7 結束語

綜上所述，為了有效提高智慧綜合管廊的管理水平，就要加大技術投入力度，不斷完善綜合管廊工程。設置先進的監控與報警系統可以提高綜合管廊的運行質量，減少問題發生，及時將故障扼殺在搖籃里，避免造成更大的事故。隨著技術的不斷發展，綜合管廊的功能日益強大，能夠容納的管線類型亦在不斷增多。隨著綜合管廊建設規模不斷擴大，人們的需求將會陸續得到滿足。為了進一步發展智慧城市，有必要開展智慧綜合管廊建設，并設置功能完善的監控與報警系統，輔助工作人員做好各項管理工作，提高綜合廊運行質量。