地下综合管廊运维统一管理平台的设计与应用
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[摘 要]为保障地下综合管廊的安全、经济和高效运行，建立了运维统一管理平台。以十堰市地下综合管廊运维统一管理平台为例，着重介绍了管理平台的总体设计、业务基础平台构成、运行监测模块的智能化集成。最后对运营经济效益作了分析。
[關键词]综合管廊；运维统一管理平台；业务基础平台；运行监测；经济效益
中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）11-0136-01
前言：
我国地下基础设施建设还严重滞后于目前的城市发展速度，传统的管线埋设方式不仅造成道路的反复开挖，交通阻塞，增加了后期维护的费用，也加剧了城市地下空间的浪费。与此同时，因地下燃气管爆裂引起的灾害层出不穷，暴雨造成城市道路排水困难等问题亟待解决。为有效加快城市地下综合管廊的进程，需要通过密集分布地下管线网络的方式，来有效降低管线事故的发生率。这种处理方式可以提高城市的综合承载能力，加快城镇化的发展速度。地下综合管廊对于城市建设具有重要意义，可以防止管线破裂，杜绝反复开挖路面，有效缓解交通拥堵，解决以往综合管廊的管理混乱问题。在一定程度上改善了城市内涝引起的交通堵塞、地下空间利用率低等一系列问题。
1综合管廊运维统一管理平台的总体设计
十堰市地下综合管廊运维统一管理平台系统（简称为管廊运维管理平台）的总体设计遵循平台化、组件化的设计思想，采用统一的数据交换、统一的接口标准、统一的安全保障体系。数据接入分为以下2种方式。
1）在数据传输上，如果无法通过数据库接入方式进行数据传输，则通过部署串口服务器与DCS、PLC提供的232/485接口对接，获取管廊本体及附属设施的液位、压力、温度等监测数据。串口服务器将获取的监测数据统一汇总至融合控制主机，由融合控制主机统一上报至管廊运维统一管理平台[1]。
2）利用原有系统Modbus、OPC等协议接口输出功能，通过部署防火墙设备和软件接口，与设备监控系统、安全防范系统、通信系统等接口对接，实现监测数据的接入。
2管廊运维统一管理平台的业务基础平台和运行模块
综合管廊断面形式包括四舱、三舱、双舱和单舱4种类型，其中预制量约3.6km；入廊管线共11类，包括给水、雨水、污水、中水、电力、通信、广播电视、燃气、热力、直饮水和真空垃圾，管廊配设完备的消防、供电、照明、通风、排水、标识、监控与警报等附属设施，配建4座智能化控制中心。建成后将服务区域72km2，服务人口72万。
统一管理平台目前已在十堰市地下综合管廊的PPP项目郧阳区投入使用。平台具有稳定的架构，超强的数据兼容性、扩展性，同时具有通用性和可复制性。平台通过数据、声音和图像的形式，提供管廊内部所有区域的环境参数以及设备运行状况参数。为了高效合理地利用多样化数据，平台各模块具有系统分析、设计、数据采集/整理等功能。同时，保证系统运行稳定、反应迅速、数据准确、界面友好、操作简便。平台的应用模块主要包括运行监测、日常值守、巡检任务、应急指挥、安全管理、行政管理等[2]。
2.1业务基础平台构成
管廊运维管理平台中业务基础软件平台提供组件化的开发部署模型。其组件构成。业务基础软件平台采用软件构件复用技术，以实现业务应用提供基本框架支撑。软件平台提供数据建模、报表引擎、工作流引擎、系统权限角色配置、数据编码元数据管理、系统安全管理，为整个管理信息应用系统的扩展性、灵活性、可用性、安全性和稳定性提供基础保障，减少信息化开发和维护费用[1]。
2.2运行监测模块
管廊智慧运维管理平台的运行监测模块见。利用温湿度检测仪、感烟探测器、可燃气体探测器、有毒气体探测器、物位探测器、感温探测器等先进的检测仪器，以及视频监控系统、火灾报警系统、门禁控制系统、电子巡检系统、通讯系统、防入侵系统、人员定位系统、地理信息系统等成熟的智能化管理系统，智能识别、立体感知管廊内环境、设备状态、人员位置等信息的全方位变化，对感知数据进行融合、分析和处理，同时与业务流程智能化集成，为各项管理工作提供智能解决方案[1]。
3系统设计思路
通过综合分析城市管廊监控管理的基本建设要求以及后期的运营维护管理要求，应同时运用多种技术解决现有问题，应有效避免因技术管理体制要求不同而同时安装多个系统的问题。通过对管廊的结构、分布以及监控任务的综合分析，采用一体化监控系统，同时遵循城市管廊的建设思路，这样一来就可以实现在各项关键指标上获得最佳效果的目标。
3.1综合一体化设计
城市综合管廊监控管理系统应紧紧围绕“综合一体化”的设计理念。将各个不同的分系统整合到一起，以达到提高管廊整体性能和降低成本的最终目标[2]。它们共同的部分包含一致的信息网络传输平台，适合所有物联网的综合接入设备，基于大数据和服务器系统的移动设备和用户界面等等。综合监控管理系统架构设计流程。城市管廊综合监控管理平台可以通过云计算融合不同架构、数据格式、管理模式的系统，而最终使它们形成统一管理的综合系统。所谓“一体化”，主要针对管廊监控这种典型的物联网环境，在“综合”的指导思想下，连接各子系统的节点设备，并通过标准光缆的拓扑结构实现所有节点的优化连接。
3.2监控类
监控需要实现：地表沉降、环境参数如温度、湿度的在线监测；设备如通风、排水、电气等工作状态的在线监测；以及与其他专业监控系统如火灾报警、通风、供电等设备的监管[1]。
3.3数据中心设计
数据中心是整个监控系统的根本所在，秉承“应用性分布、存储集中化”的设计理念，自主负责建设和维护机房的信息化运营，集中存储所有收集的系统数据。随着云存储、云计算等一系列新技术在其他领域的高速发展，数据中心未来的建设也应朝着“云端存储”的理念发展。由于前期技术开发不够完善，可租用云存储公共计算平台。随着后期业务量的不断增多，数据分析、计算等进一步开发、挖掘，可同时采用区域化、业务区别化等方式建立数据私有云中心，为整个城市管廊的后期运营维护提供强有力的技术支撑。
4结语
城市化进程正如火如荼地深入，与之相关的管线布置问题也日渐凸显。作为地下管线布防形式之一，城市配备的综合管廊可在根本上改进不规范的管线铺设方式。从长远视角来看，综合管廊一体化监控管理平台表现出其他形式所不具备的全方位优势，大大方便了城市管廊的集中管理，同时也达到未来建设高质量城区要求。目前，有关建设综合管廊平台的资料仍旧匮乏，有待长足的不断改善。在未来的实践中，应继续摸索并归纳平台建立的珍贵经验，以提升城市整体管线布置的品质。
参考文献：
[1] 孙云章.城市地下管线综合管廊项目建设中的决策支持研究[D].上海：上海交通大学，2008.
[2]王军，潘梁，陈光，等.城市地下综合管廊建设的困境与对策分析[J].建筑经济，2016，37（7）：15-18.
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