綜合管廊智能運維關鍵技術分析與應用探究

馬博輝 鄭小立 張 亮

（1、四川大學電氣工程學院，四川 成都610000 2、國網寧夏電力有限公司檢修公司，寧夏 銀川750011）

地下綜合管廊的大規模建設與運行，將成為我國城市極為重要的基礎設施與服務設施，對其開展的運維管理工作，能夠有效提高城市管理效率，提供應急保障。在此期間，通過運用智能化技術，有利于促進管廊運維管理工作的高效穩定發展。

1 工程案例

某地下綜合管廊總長度共計4125m，管廊全線同16 條規劃路相交。按照入廊管線的內容與規格，將其設定為熱力艙+綜合艙的模式；管廊的斷面形式計算公式為：B*H=（（2.6+4.4）*3.8），總長度為4410m[1]。

2 綜合管廊智能運維關鍵技術

2.1 BIM建模技術

2.1.1 建立模型

第一，構建管廊廊體模型。

采用Archicad 軟件，精準導出三維設計尺寸與體積數據，為概預算提供依據。此外，利用該軟件建模技術導出的圖片，可以確保質量，圖中不但覆蓋了建筑結構設備，還具備3D 渲染效果。

在此期間，相關技術人員，需要運用該軟件中的明細表功能，計算出各工程建設所需用道德材料數量，隨后在軟件中展開施工模擬、場地布置以及碰撞檢查的流程。

第二，構建入廊管線模型。

該項目內所包含的入廊管道，主要有給水管道、熱力管道、電力管道以及通信管道等。在開展管道鋪設工作期間，應當根據規劃要求進行鋪設。隨后，要注重運用BIM技術，構建管廊的主體結構、給水管線、熱力管線以及通信管線等BIM模型，并做好各類管道信息的標記工作。

2.1.2 技術控制

第一，展開碰撞檢查。

在BIM 模型當中，對各類管線進行布置，通過采取信息關聯的方式，來防止出現碰撞情況。碰撞檢查的內容，包括內部各管線的碰撞檢查，以及針對地下空間與軌道交通的碰撞檢查。

第二，凈空檢查。

運營公司需要運用BIM技術，對人物高度與活動屬性，實施自由定義，對后期運營情況、項目設備維修情況進行檢測。要在設備模擬安裝期間，注重檢測其設計方案是否可行、是否符合規定。

2.2 智能監控技術

2.2.1 火災監控技術

該系統的終端傳感器，主要是煙感火災探測器。在運用該技術期間，需要安裝手動火災報警裝置，方便巡檢人員在發現火災之后，能夠迅速進行報警，要將報警信號接入火災自動報警系統中；要在每間隔200m 的位置，規劃出一座防火分區，每個分區內每間隔15m 各安裝一座煙感火災探測器；要將傳感器所獲取的信號，全部接入到先放系統監控主機內進行處理。以Z號防火分區，所獲取的火災監控數據為例，構建系統數據收集表，如表1 所示。

表1 Z 號防火分區火災監控系統數據收集表

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影響中老年民眾保健食品風險認知的因子以保健食品知識、政府信任、企業品牌信任、專業醫護工作者、標簽說明最為明顯。中老年人認為需要更多的信息，特別是關于保健食品的健康益處、營養成分、功能作用等。專家信任與專家信息來源、親朋好友來源、廣告來源的影響相對微弱一些。本研究給保健食品行業提供指導，為了降低民眾的風險認知，提升監管部門的風險溝通效率，可以采取如下措施：

2.2.2 視頻監控技術

該系統承擔收集管廊中視頻信息的任務，可以為控制中心的管理人員，給予多方面的視覺信息。在運用該技術是，管理人員能夠隨意切換廊中所有位置的實時畫面。倘若某區域發生險情，該區域的視頻畫面，便可以跟隨報警系統，自動切換至自動中心的視頻換面當中。針對視頻監控系統的數據收集，所構建的數據表，如表2 所示。

表2 視頻監控系統數據收集表

2.2.3 環境監控技術

該系統負責對管廊中的環境質量進行監測，監測內容涵蓋了溫度、濕度以及含氧量。倘若監測數據超標之后，即溫度在40℃以上、濕度在90%以上、含氧量在90%以下，該區域的機械通風設施便會自動啟動，實施強制性換氣。此外，要注重在所有防火分區的地坪地處，設置液位開關，以此監測水位信號。倘若水位低于地坪超過30cm，液位開關便可以自動報警，并自動開啟排水泵實施排水。針對環境監控的數據收集，所建立的數據表，如表3 所示。

表3 環境監控數據收集表

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2.2.4 安全防范技術

表4 安全防范系統數據收集表

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3 綜合管廊智能運維平臺整體架構

第一，在數據源方面的部署。

該層主要的部署對象，要從物聯網的計入設備入手。比如周圍環境與監測設備、安全防護設備、日常運維的采集、廊體與環境的監測等相關數據。與此同時，要注重預留BIM、GIS 等數據接口，包括氣象、地震等相關外部部門的數據。

第二，在數據采集層面的部署。

該層數據采集的服務端，要參考實時定位和制圖的城市地下空間三維數據。其采集技術能夠融合激光掃描技術、移動測量技術的優勢，打造出一項先進的新型三維移動測量技術。該技術在不具備GPS 技術以及復雜慣性導航系統的環境當中，只通過技術設備本身所配置的簡單慣性測量裝置，便可以有效對管道數據開展快速化、便捷化、低成本的采集工作。

第三，在數據存儲層面的部署。

該層通常將大數據平臺劃分為三大數據庫，其一是監測管廊及各條管線風險的實時數據庫，其二是可視化監測和展示BIM技術與GIS 技術的信息庫，其三是存儲常規運營資料的運維管理數據庫。

第四，在數據計算層面的部署。

該層采用分布式計算的方法，以此對數據實施整合與分析。通過運用該算法，可以將該應用劃分為諸多子部分，隨后將其分別分配給多臺計算機予以處理，以此節省整體計算時間，大幅度提升計算的效率。

第五，在數據應用層面的部署。

該層可以將經過平臺計算之后的數據，有效應用至各項業務當中，其中包括系統管理數據、綜合監控數據、應急管理數據、日產管理數據、資產管理數據、決策與分析數據、模型管理數據以及移動APP 等信息數據。

4 結論

在開展綜合管廊管理與運行工作的過程中，運營公司與工作人員，要結合地下管廊的實際情況，充分運用智能化管理技術，以此發揮綜合管廊在城市發展中的積極作用。

圖1 綜合管廊智能運維管理平臺結構圖