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淺談城市智慧管廊中大數(shù)據(jù)技術的應用與產(chǎn)品選型

更新時間:2023-05-31 點擊次數(shù): 460次

劉細鳳

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405

   作為繼物聯(lián)網(wǎng)、云計算后的新一代信息技術,大數(shù)據(jù)已成為當前受關注的概念之一。大數(shù)據(jù)技術和應用在全球得到了迅猛發(fā)展,并已對、企業(yè)決策和人們的生活方式產(chǎn)生了重要的影響。青島市作為國家綜合管廊試點城市,管廊試點項目陸續(xù)進入交付、運營階段。各試點管廊項目開展了智慧管廊建設,為加強對各管廊試點項目的運維監(jiān)管 提高城市管廊運行管理水平青島市匯聚各區(qū)域管廊數(shù)據(jù)建設城市級管廊運維監(jiān)管指揮中心和城市級管廊運維監(jiān)管平臺,為城市級管廊大數(shù)據(jù)的應用奠定了基礎。為此,青島市建委組織課題組對智慧管廊在青島市的應用進行了總結,并對大數(shù)據(jù)技術在青島智慧管廊中的應用進行了探索。

關鍵詞 智慧管廊;大數(shù)據(jù)技術;大數(shù)據(jù)構建

0、引言

   城市地下綜合管廊大數(shù)據(jù)應用是涵蓋管廊數(shù)據(jù)采集、梳理、管理、服務、應用于一體的數(shù)據(jù)資源綜合服務與管理。也需要按照統(tǒng)一、集約、數(shù)據(jù)開發(fā)利用理念,打造“新型智慧管廊",有效解決“信息孤島"、“數(shù)據(jù)煙囪"等現(xiàn)象,通過以應用為抓手,打通信息流,滿足城市管廊多方位、多層次的數(shù)據(jù)需求,推進全市地下綜合管廊信息資源共享及城市地下綜合管廊治理的現(xiàn)代化,從而不斷提升“智慧城市"公共基礎設施“智慧管廊"的管理水平。

1、廊內(nèi)設備與環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

  1.1監(jiān)控系統(tǒng)功能

   根據(jù)國家《城市綜合管廊工程技術規(guī)范》提出的要求,具備地下綜合管廊的監(jiān)控系統(tǒng)。綜合管廊環(huán)境與設備監(jiān)控系統(tǒng)在廊內(nèi)布設各種傳感器和多通道數(shù)據(jù)采集單元,對廊內(nèi)有毒有害氣體濃度、可燃氣體濃度、環(huán)境溫濕度、集水坑水位等數(shù)據(jù)進行實時采集;由多通道數(shù)據(jù)采集單元進行在線監(jiān)測、預警、上傳至統(tǒng)一管理平臺,并利用多通道區(qū)域控制單元對排風機、水泵、電氣等設備實現(xiàn)就地自動或遠程控制操作。

 

智慧管廊大數(shù)據(jù)構建

2、綜合管廊設備監(jiān)控系統(tǒng)分析

  2.1 管廊環(huán)境監(jiān)控

  管廊環(huán)境主要包括環(huán)境的濕度、溫度、有害氣體、水泵、風機等內(nèi)容,環(huán)境監(jiān)控就是要對以上內(nèi)容進行監(jiān)測。 管廊內(nèi)部是一個比較封閉的空間,且逃生出口有限,所以要保證管廊中有害氣體、溫度、濕度等的安全,才能允許檢查維護人員進入到管廊內(nèi)部,這也是對人員安全的負責。監(jiān)測系統(tǒng)的自動化、智能化可以保證管廊環(huán)境的安全,如當廊內(nèi)氧氣過低、溫度濕度等過高時,監(jiān)測系統(tǒng)會自動發(fā)出警報并開啟通風設備,強行換氣;如若積水坑的水位過高,它同樣會發(fā)出警報并停止排水泵的運行。

  2.2 火災監(jiān)測系統(tǒng)

   目前主流產(chǎn)品的信號總線、電話總線和 CAN 總線等信號傳輸距離都在 2km 以內(nèi),采用光纖通信能夠完成遠距離的信號傳輸。為實現(xiàn)組網(wǎng),1#控制站作為主站,2#4#控制站作為從站,主從站通過光纖通信完成。每個控制站站內(nèi)含 臺電氣火災監(jiān)控系器、1臺防火門監(jiān)控器,通過 CAN 總線與火災報警控制器連接。此外區(qū)段內(nèi)各防火分區(qū)的氣體滅火裝置也通過 CAN 總線接入本區(qū)段控制站火災報警控制器連接。要求達到每個控制站形成一個相對獨立的單元系統(tǒng),并能與其余控制站通信。各防火分區(qū)內(nèi)設接線端子箱,將各防火分區(qū)非氣體防護區(qū)內(nèi)的各類總線設備接入?yún)^(qū)段火災報警控制器。此外,火災自動報警系統(tǒng)預留接口,接入綜合管廊的統(tǒng)一管理信息平臺。電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)綜合管廊內(nèi)非消防配電箱內(nèi)有關回路設置各類電氣。各類配電箱基本安裝在各節(jié)點內(nèi)部,需要探測監(jiān)控的點數(shù)較多且分布于全線各節(jié)點。如果采用單臺電氣火災監(jiān)控器,則同防火門監(jiān)控系統(tǒng)一樣受到各類總線長度限制條件的影響。設計采用每個區(qū)段設置1臺電氣火災監(jiān)控器,監(jiān)控器同時監(jiān)控 個剩余電流式電氣及測溫式技術與應用電氣回路。監(jiān)控器通過CAN總線接入本區(qū)段火災報警控制器。

3、平臺概述

         AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺集電力監(jiān)控、能源管理、電氣安全、照明控制、環(huán)境監(jiān)測于一體,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、系統(tǒng)架構、聯(lián)動控制和綜合數(shù)據(jù)服務等方面的設計,解決了綜合管廊在管理過程中存在內(nèi)部干擾性強、使用單位多及協(xié)調(diào)復雜的根本問題,大大提高了系統(tǒng)運行的可靠性和可管理性,提升了管廊基礎設施、環(huán)境和設備的使用和恢復效率。

   安科瑞城市地下綜合管廊能效管理系統(tǒng)是一個深度集成的自動化平臺,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)、智能馬達監(jiān)控系統(tǒng)、電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)、消防設備電源系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)、消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)。用戶可通過瀏覽器、手機APP獲取數(shù)據(jù),通過一個平臺即可全局、整體的對管廊用電和用電安全進行進行集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度,同時滿足管廊用電可靠、安全、穩(wěn)定、高效、有序的要求。

4、平臺拓撲圖

 

5、平臺子系統(tǒng)

   電力監(jiān)控主要針對10/0.4kV地面或地下變電所,對變電所高壓回路配置微機保護裝置及多功能儀表進行保護和監(jiān)控,對0.4kV出線配置多功能計量儀表,用于測控出線回路電氣參數(shù)和用能情況,可實時監(jiān)控高低壓供配電系統(tǒng)開關柜、變壓器微機保護測控裝置、發(fā)電機控制柜、ATS/STS、UPS,包括遙控、遙信、遙測、遙調(diào)、事故報警及記錄等。

 

環(huán)境監(jiān)測

   環(huán)境監(jiān)測包括溫濕度、煙感溫感、積水浸水、可燃氣體濃度、門禁、視頻、空調(diào)、消防數(shù)據(jù)的采集、展示和預警,同時也可接入管廊艙室內(nèi)的水泵和通風排煙風機等設備集成的第三方系統(tǒng)完成管廊環(huán)境綜合監(jiān)控。

 

 

 

馬達監(jiān)控

   馬達監(jiān)控實現(xiàn)對管廊電機的保護、遙測、遙信、遙控功能,實現(xiàn)對電機過載、短路、缺相、漏電等異常情況的保護、監(jiān)測和報警。在需要的情況下可以設置聯(lián)動控制。

 

電氣安全

          AcrelEMS-UT能效管理系統(tǒng)針對配電系統(tǒng)的電氣安全隱患配置相應的電氣火災傳感器、溫度傳感器,消防設備電源傳感器、防火門狀態(tài)傳感器,接入消防疏散照明以及指示燈具的狀態(tài)實時顯示,并且對UPS的蓄電池溫度、內(nèi)阻進行實時監(jiān)視,發(fā)生異常時通過聲光、短信、APP及時預警。

 

智能照明控制

① 防火分區(qū)單獨控制,分區(qū)內(nèi)設置智能控制面板就地驅動器;開關驅動器連接消防報警系統(tǒng),接收消防報警信息,強制打開驅動器回路。

② 廊內(nèi)上方安裝智能照明傳感器,使人員進入管廊內(nèi)自動開啟燈具,在管廊內(nèi)停留燈具保持常亮,離開后燈具關閉。

③ 除了現(xiàn)場的控制方式外,還可用電腦端實現(xiàn)集中控制,實時遠程監(jiān)控當前區(qū)域的照明情況,必要時可遠程控制該區(qū)域的照明。

④ 考慮現(xiàn)場模塊分布較廣,距離過長,除了現(xiàn)場的控制方式外,還可用電腦端實現(xiàn)集中控制,實時遠程監(jiān)控當前區(qū)域的照明情況,必要時可遠程控制該區(qū)域的照明。

⑤ 系統(tǒng)支持單控、區(qū)域控制、自動控制、感應控制、定時控制、場景控制、調(diào)光控制等多種控制方式,支持延時控制,避免同時亮燈負荷對配電系統(tǒng)造成沖擊。模塊不依賴系統(tǒng),可獨立工作,每個模塊均自帶時間模塊,可根據(jù)經(jīng)緯度自動識別日出日落時間實現(xiàn)自動控制功能。

 

6、電相關平臺部署硬件選型清單

1.智能照明系統(tǒng)

2.電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)

3.消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)

4.防火門監(jiān)控系統(tǒng)

5.消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)

7、結束語

通過智慧管廊大數(shù)據(jù)來源、大數(shù)據(jù)構建及智慧應用的探索,以及大數(shù)據(jù)技術在青島智慧管廊中的應用實踐,可以看到大數(shù)據(jù)對保障管廊、管線和設備設施安全, 提升城市地下綜合管廊治理水平,提升決策能力和風險防范能力,能夠發(fā)揮重要作用。而管廊內(nèi)高溫、高濕、高鹽分、高腐蝕的惡劣環(huán)境對管廊、管線及管廊內(nèi)設備設施的壽命造成的不良影響,通過大數(shù)據(jù)應用保障管廊、管線和設備設施的安全更具現(xiàn)實意義。此外,對大數(shù)據(jù)技術在智慧管廊數(shù)據(jù)采集處理、數(shù)據(jù)建模和應用方面方興未艾,還需要進一步的探索與實踐。未來,大數(shù)據(jù)技術在智慧管廊的應用必將發(fā)揮重要作用。

 

 

參考文獻

[1]王亞男.大數(shù)據(jù)技術在青島智慧管廊中的應用與探索

[2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2020.06

作者簡介:劉細鳳,現(xiàn)任職于江蘇安科瑞電器制造有限公司,主要研究方向為電動機保護器的研究與應用,


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