综合管廊智慧运维统一管理平台
1.1 平台简介
凯川综合管廊智慧运维统一管理平台基于云架构设计,运用物联网技术实现系统设备的状态监视、远程控制、报警/故障处理与分析等功能。平台内置3DGIS+BIM引擎,实现3DGIS与BIM空间无缝和信息无损集成,提供地理信息、城市地形、建筑模型等数据的存储、查询、空间定位、空间分析和发布服务。基于统一的传输网络和通信接口,平台以三维一体化空间为载体集成管廊环境质量参数、附属设施监测信息,实现管廊监控与报警功能;以BIM模型和属性为基础构建管廊运维工作管理流程,精细控制运维过程,实现设施设备运维、运营管理的一体化设计。 1.2 平台功能
综合管廊智慧运维统一管理平台以保障管廊安全、稳定、高效的运行为目标,结合运维分工职责,系统设计为设备设施运维、监控与报警、运营管理三大模块。设备设施运维模块主要侧重于日常巡检、设备设施维护维修、设备档案以及管理体系要求、技术标准、操作规程管理等功能;监控与报警模块主要用于管廊内附属设备设施的实时监视、报警处理和联动控制等功能;运营管理模块主要用于入廊用户业务管理、管廊空间使用情况分析、应急预案模拟及应急联动管理、运行状况的统计分析以及能耗分析等功能。
Ø 空间一体表达
Ø 数据共享关联
Ø 运维功能完整
Ø 数据海量承载
1.4 平台组成
综合管廊为保证系统的可靠性和安全性,通信网络通常设计为两级光纤环网。控制中心与分配电所之间设置光纤主干环网,各分配电所与现场自控ACU柜之间设置光纤子干环网。
环境与设备监控子系统一般通过配电所综合通讯柜和ACU接入环网;火灾自动报警系统采用控制中心报警系统形式,设置多个报警分机,通过光纤环网至控制中心的火灾自动报警主机,从而构成一个完整的火灾自动报警主机系统;其他如安全防范系统、通信系统、可燃气体探测报警系统大多采用与火灾自动报警系统类似结构组建;入廊管线监测的接入有外部专业管线监控报警系统接入和管廊独立设置两种方式。以上管廊内各专业系统通过IP网络与统一管理平台进行集成。
1.5 平台结构
凯川综合管廊智慧运维统一管理平台采用分层分布式架构,由前端监测系统和后端综合管理平台通过通信网络组成一个完整的多级联网系统。
感知层:通过IP环网和通信接口,汇集管廊内的环境、附属设施设备和专业管线等运行状态信息以及管廊外部环境信息,并提供报警联动等命令的上传下达通道,从而实现各子系统的有机集成。
平台层:为上层应用提供业务支撑环境,实现统一的存储服务,集成3DGIS+BIM引擎,提供空间定位、空间分析和发布服务,实现业务处理逻辑、系统对外连接等功能。
应用层:以B/S方式部署相关应用模块,为用户提供交互接口,实现相关业务操作,并通过监控大屏、工作站、移动终端等呈现。
1.6.1 监控与报警模块
主要用于管廊本体和附属设备设施的实时监控、报警处理和联动控制,集成了环境与设备监控、安全防范、通信、火灾报警、可燃气体等系统的信号数据,通过联动控制策略的设置、预、报警阈值的设定和数据的构件级展示,实现监测数据的全景展示、报警的快速处理、设备空间位置的精确定位。同时监控与报警模块还支持管线监测数据的接入功能,为管廊、管线运维管理、事故处置提供支撑。
全景监测模块将遥感地图和管廊的监控系统进行集成,实现管廊的监控信息的联动查询和浏览,帮助监控人员实时了解管廊运行状况。便于操作人员第一时间排查出故障发生的范围、类别和危险程度,从而进行应急抢修、现场巡检、维护维修。
报警与联动模块针对于廊内空间狭小、设备繁多、系统联动复杂的特殊环境,利用三维可视化技术将报警信息与BIM模型结合,动态显示报警点在管廊中的位置信息。并且能够根据系统预设的联动策略进行关联设备间的联动。
模块同时支持与综合巡查、维护维修的协同作业,监控运维管理中巡检工单和维修工单的处理情况。
联动控制
Ø 温度、湿度和有毒有害气体浓度升高超过门限时,风机启动换气;
Ø 液位传感器发生水位超限报警时,水泵自行启动;
Ø 出入口入侵报警,联动视频监控系统,打开相关区间的照明,启动管廊和监控中心声光报警器;
Ø 定位人员的轨迹信息,下一分区照明启动,视频监控信息确认;
Ø 气体泄漏、爆管监测报警,启动管廊和监控中心声光报警器,出入口井盖打开,人员快速撤离;……
环境与设备监控的功能是实现对综合管廊全域内环境和设备的参数和状态实施全程监控,将实时监控信息与模型进行构件级绑定,实现精准定位,便于值班人员及时发现现场环境和设备问题,排除故障以及对警情的及时处理,保证管廊正常运行。
供配电管理是对管廊分变电所、防火分区内的供配电系统的监测数据进行管理,对供配电系统进、出线回路的电压、电流、功率等参数及开关分合闸状态进行监视,生成相应的运行表单,以便全面掌握供电的质量情况;同时对供配电的设备状况、管线路由情况通过BIM模型进行三维可视化展示,实时显示当前的功率、总电量、电流、电压等。
安全防范的功能是实现对综合管廊全域内人员的全程监控,将实时视频信息、在廊人员定位信息与空间技术相结合,实现人员精准定位,便于值班人员及时发现现场问题,排除故障以及对警情的及时处理,保证管廊正常运行。
火灾报警的功能是实现对综合管廊全域内火灾的全方位监控,通过感烟和感温光缆监测管廊内的异常状况,及早发现火灾安全隐患。结合光纤定位(ODTR)技术,对火灾隐患做到精确定位,为及时疏散和处理提供信息支持。
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1.6.2 设备设施运维模块
主要侧重于日常巡检、设备设施维护维修、设备档案以及管理体系要求、技术标准、操作规程管理等功能。按照日常维护、设备维修、应急抢修三种模式梳理构筑管廊设施设备维保管理流程,实现三维环境下设施设备的可视化定位、关联性查询和精细化维保管理。
提供管廊设备设施运维的整体视图,方便管廊运维单位统筹看看;
集中视图可视化的呈现管廊整体的运维状况,把管廊概况、健康状况、入廊用户信息、设备台账信息、巡查信息、维修维护信息集中统一呈现给运维人员,方便查询、浏览和处理。
三维浏览从空中、地面、地下多个维度对管廊进行全貌展示,实现从室外到室内、从地上到地下的浏览,还能够进行廊体、管线、附属设施的构件级信息查询。
同时支持虚拟巡检,一键式实现廊内的虚拟查询和浏览,缩短运维人员的实际访问、巡查时间。可以与管廊的设备编码体系关联,实现定位漫游。
设备的管理包括设备台账和备品备件的管理,是设备设施维护的基础知识库,是从设备入库,设备安装,设备运行,设备检修,到设备报废整个生命周期的管理。建立起统一的设备资产分类标准和设备资产编码标准,并在此基础上形成完善的设备资产台账,为资产设备管理的集中化、体系化、标准化建设提供保障。同时结合不同设备的信息要素将其分类成静态、动态、实时、非结构化设备信息,对设备全生命周期产生的信息形成知识库,为设备管理分析、设备可靠性和经济性提供辅助数据支撑。
综合巡查通过建立 “工单下发、现场巡查、事件确认、任务统计”的巡查体系,规范管廊管理人员、巡检人员日常巡检过程中定期对管廊进行隐患排查,发现隐患时记录隐患类型,确认隐患安全等级并及时上报的一系列操作。生成巡查统计报表,为管廊安全、管线安全和附属设施可靠性提供辅助数据支撑。
管廊内维护维修通过建立 “工单下发、现场维修、完工确认、任务统计”的维保体系,规范管廊管理人员、维保人员维保过程中对管廊进行隐患排查,发现隐患时记录,确认隐患安全等级并及时上报的一系列操作。生成维保统计报表,为管廊安全、管线安全和附属设施可靠性提供辅助数据支撑。
1.6.3 运营管理模块
主要是对管廊运行状况进行统计分析以掌握整体健康情况和能源利用效率,了解运行倾向,及时发现事故隐患,并采取适当措施予以排除;依据城市管理和专业管线权属单位要求,调整应急响应制度,编制应急预案、应急处理流程、应急联动逻辑,并进行应急预案模拟及应急联动管理;新增管线或管线变更时,提供空间规划及入廊用户流程管理等功能。