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基于物联网技术的智慧管廊监测与预警分析平台建设研究

王雪峰 韩日超 李良宇
  
安防科技
2023年49期
中铁四局集团投资运营有限公司 安徽 合肥 230000

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摘要:如何实现管廊内部实时的监控与报警对综合管廊的安全运行至关重要,本文结合管廊实际运维难题,综合分析综合管廊运维的特点,提出了借助物联网技术,搭建了智慧管廊管理平台,包含了廊内监控、设备监控、视频监控、联动监控、报警管理、人员定位、数据应用、工单管理等功能模块,有效的提升了管廊运维的数字化、智能化程度,有效提升了运营效率,保障了管廊运营安全。

关键词:智慧管廊;监测控制;预警分析

1 引言

目前,城市地下综合管廊建设的规模越来越大,且管廊内部环境错综复杂,各种工程管线集中在一起,其中的天然气管线的维护尤为重要。如果发生事故,不仅影响城市生活正常进行,还会威胁到管廊巡检工作人员的安全。为了避免管廊内天然气管线的损坏与泄漏所带来的危害,及时对综合管廊内部整体环境情况进行实时监测,以确保达到实时、自动准确监测地下综合管廊内的内部环境情况是至关重要的。因此,需要针对管廊内天然气气体浓度、环境温湿度、振动信号等相关环境参数进行实时监控。当这些环境参数超过预警值时,及时报警并反馈给相关管理部门,联动控制单元,并派巡检人员及时维修 。

现代城市地下通道综合管廊内部管理状态复杂,缺乏智能、有效、可靠、经济的廊内环境监控的方法与手段。针对这一问题,本文结合物联网技术,构建综合管廊内部实时智能管控监测管理平台,实现对综合管廊内部各种环境参数的有效监测 。

2 平台概述

智慧管理运营管理平台,采用微服务架构方式开发,结合现场运维需求,借助物联网技术,本着数据自动采集、智能分析的原则,研发了涵盖实时监控、数据统计、运维管理、资产管理、应急指挥、数据大屏等功能模块为一体等智慧管廊运营平台,平台实现了管廊内部实时监控、设备资产在线管理、运维信息在线管控、运维数据自动统计分析,提升了管廊运维效率和精准度,有效保证管廊安全。

3 研究内容

3.1 视频监控

在管廊内、设备夹层、人员出入口、监控中心安装了摄像头,并通过视频监控模块接入摄像头数据,平台可实现远程操作视频监控、回放追溯,辅助管廊运维管理人员在线实时掌握管廊运行情况,及时发现和处理问题,提高管廊的安全性和管理效率。同时,并支持与照明平台、防入侵平台、人员定位平台的联动。

3.2 廊内监控

通过采用动态2D可视化技术,可视化呈现各管廊内部甲烷探测器、网络摄像头、探测器、温湿度传感器、液位传感器、手动报警按钮、水泵、紧急求助按钮、风机、烟感探测器、感温探测器等设备,直观呈现各设备在管廊内分布区域、当前状态和相关监测数值。

同时,将廊内环境监测数据与设备对接,实现对风机、井盖、门禁等设备的远程控制,方便管理人员进行管廊平台的实时管理和维护。一旦监控平台检测到任何异常情况或设备故障,将自动发送报警信息,自动通过短信等方式提醒管廊运维人员,加速问题的处理效率,实现问题的智能排查、督促整改和线上验证闭合。

3.3设备监控

平台接入管廊监测设备数据,对管廊全域内的设备状态实时监控,实时采集和自动分析各监测设备数值控,并将设备按照安全防范和环境与设备监控分类,快速实现电子井盖、风、温湿度传感器、氧气探测器等设备的运行状态、设备告警状态等数据,便于值班人员及时发现问题,排除故障以及对警情的及时处理,保证管廊的正常运行。

3.4 人员定位

为提升管廊运维人员定位的精准度,借助管廊内部wifi设备,管廊运维人员入廊前连接wifi,在进行巡检运维时,平台自动获取人员的位置信息,自动判读运维人员在管廊内部的分仓区域,实时了解运维人员的位置和管廊内部的环境情况,及时采取应对措施,提高管廊运维过程的安全性。在紧急危险情况下,可提供实时定位和导航,指导运维人员快速、安全地撤离现场,避免发生意外事故。

同时,通过GIS地图可事实现实管廊人员的位置信息和个人信息,并可根据人员标签,可快速查看人员的详细信息实施轨迹等。

3.4 报警管理

报警信息分为设备报警、人工报警、演练报警、越界报警等信息类别,设备报警为设备实时监控报警信息,人工报警为运维人员上传的报警信息,越界报警为人员入廊后超出所在范围内发生的报警信息。通过平台的规则配置,实现报警信息分分级处置管理。

3.5 工单管理

通过平台创建工单、待处理工单、已完成工单等子功能,满足对管廊日常管理过程中的工单管理功能,通过对工单所消耗的人工、材料、机械进行填报,与二维码运维模块产生联动,运维人员通过手机端扫描二维码可直接快捷创建工单,经工单管理人员审核后下发工单至相关人员处理。

3.6 智慧大屏

针对管廊地理分布广,廊内设备设施众多,定位困难的问题,平台利用GIS功能实现管廊主体结构及廊内设备设施的GIS展示,运维人员可通过GIS功能快速直观的了解管廊主体及廊内设备设施的精确地理位置。通过数据大屏的方式综合直观的展示管廊的设备状态、报警信息、环境状况、运维巡检等信息,便于监控人员通过多维度,全方位的监控管理管廊的运行状态,提高安全运营能力,更重要的是对管廊突发事故起到监控及预防作用。

3.7 统计分析

通过平台自动对设备、报警、工单、能耗等数据自动统计,并能输出统计分析报表。同时,借助大数据应用可自动分析。

4 总结和展望

通过平台的建设,将综合管廊监控与报警平台的环境与设备监控平台、安全防范平台、通信平台、火灾自动报警平台及其它综合管廊运维管理需要的平台集成为一个相互关联和协调的综合化平台,实现各平台统一管理、信息共享及相互联动控制,并能实现管廊管理的可视化,提高管廊运维安全性、先进性和易用性。今后,通过管廊大数据的沉淀,可提升智慧管廊数字化、智能化运维能力,为城市生命线的建设提供了智能化运行的场景。

参考文献

[1]梁仕贤,羊保品. 物联网技术在综合管廊智慧化中的应用研究 [J]. 智能建筑与智慧城市, 2022, (02): 168-170.

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