浅谈综合管廊的监控与报警系统

2016-03-13张琦

甘肃科技 2016年12期

关键词：管廊管线报警

张琦

（中国市政工程西北设计研究院有限公司，甘肃　兰州　730000）

浅谈综合管廊的监控与报警系统

张琦

（中国市政工程西北设计研究院有限公司，甘肃兰州730000）

综合管廊的监控与报警系统，主要包括管廊内环境的温度、湿度，有害气体浓度，通风、水泵设备状态，集水坑液位，入侵监测，高压电缆监测，管道泄漏监测，视频监控等。

综合管廊；监控系统；监测；报警

综合管廊（又称共同沟），就是地下城市管道综合走廊。就是建于城市地下用于敷设市政公用管线的公用设施，将电力电缆、信息电（光）缆，热力管道、给排管道水、燃气管道等各种市政工程管线集中设置，并且一定距离的管廊都会设相应的检修口和投料口，还有配套完善的监测系统，实行统一地规划、设计、建设和管理，是保证城市日常运行的重要基础设施。

1　综合管廊发展概况

1833年，巴黎就已经开始规划建设综合管廊了，综合管廊的建成很好地解决了地下市政管线敷设的问题，并且提高环境质量。至今，巴黎已经完成了总长度约100km、体系相对完善的综合管廊网络。后来，一些欧洲的城市也陆续开始建设综合管廊，例如英国的伦敦、德国的汉堡等［1］。1926年，日本也投入了综合管廊的建设，至1992年，日本建成的综合管廊长度约310km，而且还在不断增长过程中。日本已经将建设给排水、热力、燃气、电力、通信等市政管线集中设置的地下综合管廊系统（日本称“共同沟”），作为一个城市发展现代化和科学化的衡量标准之一。

2　综合管廊的作用

综合管廊不但很好地解决城市交通拥挤的问题，而且极大地提高了电力、通信、燃气、供排水等市政设施维护和检修的方便性。此外，该系统还具有一定的防震减灾作用，例如，1995年日本的阪神大地震，尽管神户市内大量房屋和道路被毁，但是当地的综合管廊却大多都没有损害，这就大大地提高了震后救灾和重建工作的效率。综合管廊提高了城市地下空间的利用率，节约了10%～15%的城市用地，提高管线、路面的使用寿命，提高了资源的有效利用，易维护，易扩建，防灾减灾，提高城市综合服务能力，避免重复建设，创造可观的社会效益和经济效益。

3　综合管廊中监控与报警系统的重要性

根据《城市综合管廊工程技术规范》（GB50838-2012）中第5.4.1条：综合管廊内部容纳管线较多，涉及的专业管线单位也较多，应采用统一的监控与报警平台，以保证综合管廊的安全运行［2］。

综合管廊内一般敷设的管线有：电力电缆、弱电电缆、给水、排水、热力等市政管线及部分自用线缆设施，由于对各管线运行安全的考虑，燃气管线一般不入廊。所以各种管线中，引起火灾的可能性主要是电力线路。电力起火的主要原因有：相间短路、对地短路、接触不良、线路过载等。由于综合管廊内部监控设施比较齐全，一般在控制中心等重要部位安排人员值守，其余部位均为无人状态，只有巡检人员定期进行巡查。一旦着火，主要将会造成失火电力电缆本身的损失、管沟内其他线缆的损失以及停电造成的管廊外部用电设施的经济损失，尤其是高压等级的电缆，失火后会造成相关地区停电，甚至由于短路造成整个供电系统的崩溃［3］。所以，综合管廊内部采取有效的监控与报警系统是非常必要的，做到事前防范，预防故障。

4　监控与报警系统的设计

综合管廊监控系统属于二级负荷，供电等级要求较高，设计时应满足第二电源的要求，尽量在规范允许的前提下节约成本。综合管廊设置的监控中心与管廊之间宜设置直接联络通道，方便检修维护人员的通行。监控中心内有集中监控主机、设备监控主机、环境监控主机、视频监控主机、安防及通信主机，综合显示屏等硬件设备，实现各种监控数据的实时采集、分类存储、智能分析、与历史监测数据对比，进而对管廊内的状态做出准确的判断。管廊监控与报警系统是一个的综合信息平台，它包括管廊环境监控、视频监控、入侵监测、消防报警、语音通信、高压电缆监测等子系统［4］。通过综合数据平台的支撑，为值班和检修人员提供一个完善的、可靠的监控和报警平台。主要内容为：

1）管廊环境监控：对管廊内的环境温度、湿度、有害气体浓度、集水坑液位、水泵、风机等设备的实时监测。因为管廊内是一个相对封闭的空间，逃生口也是有限的，所以要确保巡检、维护人员进入管廊时，管廊内的空气、温度等环境因素及设备是安全的。当管廊内氧气含量过低、温湿度过高时，监测系统进行报警可连锁启动该区域通风设备，强制换气。当集水坑水位超高（低）限时，监控系统可联锁启动（关停）排水泵［5］。

2）智能疏散逃生：监测系统探测到管廊内发生火灾、漏水、有害气体等危险时，监控系统就会点亮危险区域的疏散逃生指示灯，并通过应急通信、广播引导人员逃生。

3）入侵监测：在管廊井盖、管廊出入口、设备用房出入口、通风口等位置设置入侵报警探测装置，入侵报警探测装置自带声光报警器，监测系统可实时监测是否有非法入侵人员进入，可与视频监控、应急通信广播等系统联动，准确定位并劝退入侵者。

4）热力管道监测：采用先进的光纤测温技术，实时监测热力管道表面温度，发现管道局部温度骤升情况立即发出警告信号。

5）水管泄漏监测：通过光纤振动探测技术，实时监测水管是否出现爆管情况。

6）高压电缆监测：包括电缆温度的监测、局部放电的监测、护套环流的监测和载流量的评估等功能［6］。

7）火灾报警系统：管廊宜设置实时温度监测功能的线型光纤感温探测器［7］，一旦探测到局部区域有火灾，信号立即传入消防系统监控主机，监控系统应迅速定位，切换至火灾发生区域，并自动关闭排烟防火阀及风机，造成火灾区域处于缺氧的状态，在启动其他灭火方式熄灭火灾后，对该区域采用风机及排烟阀。