城市综合管廊监控及安防关键技术研究

王如，汤川川，谢旭峰，尚应帅，周王飞

（中铁四局集团第一工程有限公司，安徽 合肥 230000）

城市综合管廊是城市的大动脉，在提高城市运行水平中发挥着重要价值。在新的发展阶段，各大城市主动地开展了城市综合管廊建设活动，便于促进城市健康发展。在建设城市综合管廊工程时，要了解城市综合管廊工程的特点，解决管廊内部市政线路设计问题，以确保工程建设质量。由于城市综合管廊的安全问题是不容忽视的，所以还需要从安全的角度出发，构建安全管理体系，确保基础设施安全运行。随着社会发展，监控及安防关键技术的发展水平不断提高，有助于保证安全管理水平。因此，可以利用监控及安防关键技术构建城市综合管廊安全防护系统，以更好的工程促进社会稳定发展。

1 城市综合管廊介绍

城市综合管廊是铺设在地下的隧道空间，内部集结了电力、供热、通信、给排水、燃气等多种市政管线，对于提供城市运行水平具有重要的价值。由于城市综合管廊的密闭性强，管廊内设备种类与数量多，加之管廊易受外界气候、天气的影响，城市综合管廊设备在运行的过程中容易发生安全问题。因此，需要高度地重视城市综合管廊安全管理，防止其受到内外部不良环境的影响。

2 监控及安防关键技术在城市综合管廊建设中的应用价值

2.1 提升管廊系统安全运行水平

城市综合管廊是由多种市政管线构成的。而在市政管线运行的过程中，容易出现安全问题。如出现电力泄露问题，给排出不畅问题，气体爆炸问题。如果能够利用监控及安防关键技术，做好城市综合管廊安全系统建设工作，就可以发现安全问题，确保安全管理效率，从而提升管廊系统安全运行水平。

2.2 落实国家基础设施建设政策

我国早在2015 年就提出了《国务院办公厅关于推进城市地下综合管廊建设的指导意见》。在该《意见》中指出，要做好城市地下综合管廊建设的安全管理工作。而通过将监控及安防关键技术运用在城市综合管廊工程中，就能够有效落实国家基础设施建设政策，推动社会健康发展。

3 城市综合管廊监控及安防关键技术分析

3.1 上位监控软件平台

在城市化进程加深的背景下，有必要加大城市综合管廊建设力度，满足城市人口对工作以及生活的需求，强化城市运行效果。当前，城市在发展建设的过程中建设了城市综合管廊。由于城市综合管廊系统在运行的过程中存在安全隐患，有必要在开展城市综合管廊建设活动的过程中注重安全管理。上位监控软件平台是由数据库、数据处理技术、计算机技术、信息技术等形成的监控平台。同时，上位监控软件平台还具有设备自动切换功能、权限管理功能、联动功能。通过将上位监控软件平台应用在城市综合管廊监控及安防中，就容易及时发现安全问题，降低安全风险，提高城市综合管廊的监控及安防水平。

3.2 监控主干网

增强对城市综合管廊的监控能力有助于排查安全问题，强化安全管理效果。因此，需要采取科学的手段，对城市综合管廊进行监控。城市综合管廊在建设的过程中设置了网络摄像头、火灾自动报警系统。而通过将其与监控中心建立数据通道，则容易掌握城市综合管廊运行情况，从而对城市综合管廊进行安全管理。监控主干网则是可以确保两者建立数据通道，进而落实安全管理任务。在实际监控管理中，可以把监控主干网分为8 个千兆光纤环网，其中监控中心设2 台核心层交换机，一用一备，热备冗余，现场设130 台接入层交换机，从而更好地建立数据通道，及时获取城市综合管廊运行数据信息，保证安全管理质量。

3.3 安防子系统

安防系统对于阻止外来人员进入城市综合管廊系统，规避城市综合管廊运行风险具有积极意义。在城市综合管廊系统建设的过程中，需要开展安防子系统建设活动。由于门禁系统和防入侵系统是安防子系统的重要组成部分，有必要从这两个方面做好安防子系统建设工作。一方面，科学构建门禁系统。做好出入口的管理工作就可以避免其他非工作人员进入城市综合管廊，从而有效保证城市综合管廊管理水平。反之，则容易加大安全风险，产生安全事故。所以，需要在出入口设置门禁系统，防止不具有权限的人员进入城市综合管廊。同时，还需要确保门禁系统具备信息记录功能，有效记录城市综合管廊的出入信息，如记录出入时间、出入人员的外貌信息等。另外，要确保门禁系统能够直观地显示城市综合管廊内部环境信息，便于对城市综合管廊内部进行管理。另一方面，科学构建防入侵系统。在城市综合管廊运行的过程中，可能会遇到非法分子侵入管廊的问题，对管廊的安全运行带来负面影响。基于此，有必要设置防入侵系统，切实保护城市综合管廊系统。由于投料口及机械通风口非法入侵常会选择的渠道，为此可以在此位置设置防入侵系统。其中，可以将双光束红外线自动对射探测器运用在防入侵系统中，利用该种探测器获取入侵信息，从而做好入侵管理工作。

3.4 视频监控子系统

视频监控子系统即利用信息技术、视频技术、监控技术将综合管廊内各部位的状态以动态画面的形式呈现在相关管理人员面前，从而使他们掌握综合管廊内各部位的运行情况，采取针对性的策略，做好管理工作。另外，视频监控子系统还能够科学整理历史视频，为相关管理人员搜索历史视频，加强城市综合管廊监控管理具有重要价值。因此，需要做好视频监控子系统的构建工作。首先，需要根据城市综合管廊管线数量，管廊分布情况等，确定所设置网络高清摄像头的数量以及位置，以全方位、多角度地监控城市综合管廊运行状态。其次，需要将网络高清摄像头、现场ACU 与监控主干网相连接，并使其共用监控主干网。

3.5 环境与设备监控子系统

构建环境与设备监控子系统就容易加强安全管理。在建设城市综合管廊的过程中，有必要积极构建环境与设备监控子系统。在传统的设计理念下，会将综合管廊按200 米一个防火分区设计，单仓路段设1 个防火分区，双仓路段设2 个防火分区，三仓路段设3 个防火分区，以开展安全管理活动。从传统的设计方案中可以发现，设计人员需要通过在每个防火区域设1 套ACU 的方式，推进安全管理工作。为提高环境与设备监控子系统构建水平，切实保障城市综合管廊安全，需要优化方案。如可以在单仓路段仍设1 套ACU，但是需要改进双仓路段、三仓路段设的设计方案。其中，可以在双仓路段的两个隔壁仓位防火分区合设1 套ACU，而在三仓路段的相邻三个仓位防火分区共设1 套ACU。在这种情况下，就可以减少ACU 的数量，提高对节点的控制水平，保证控制效率。另外，在优化了方案后不仅能够减轻维护工作量，而且能够降低建设成本。基于此，有必要主动地将该种方案应用在实际工作中。

3.6 火灾自动报警系统

城市综合管廊内部集结了电力、供热、通信、给排水、燃气等多种市政管线。在管廊内部系统运行的过程中，容易因管廊内部环境复杂，而产生火灾。如果不能够及时发现火灾，就容易发生爆炸事故，威胁人们的生命安全，增加经济损失。因此，要格外注重城市综合管廊的火灾管理。设置火灾自动报警系统有助于推进城市综合管廊火灾管理工作。为提高城市综合管廊火灾自动报警系统设置水平，需要构建完善的系统设计方案。在“P”城市综合管廊工程中，就对自动报警系统进行了以下设计。在城市综合管廊内部每隔1500m 设置一套火灾报警控制器，以及时掌握城市综合管廊系统运行情况，及时发现火灾隐患以及火灾问题；还在监控中心设计了设置一套火灾报警控制器，便于集中管理城市综合管廊火灾自动报警控制器，强化火灾管理效果。在设置整个火灾自动报警系统的过程中，使用了防火门、消防泵、喷淋泵、排烟风机等设置，以科学处理火灾，降低火灾带来的负面以功能性。设计者可以吸收借鉴“P”城市综合管廊工程的自动报警系统设计经验，提高设计能力。

3.7 语音通讯子系统

通常情况下，城市综合管廊没有固定人员值班。但是城市综合管廊的安全问题是不容忽视的。为做好城市综合管廊的安全管理工作，需要规避固定人员值班的管理弊端。其中，可以设置语音通讯系统，加强管理人员、巡检人员以及施工人员的沟通与交流，方便相关工作人员及时获取城市综合管廊内部信息。一方面，可以开展固定语音通讯模块的建设活动。可以采用IP 网络电话，建设固定语音通讯模块。如可在每个防火分区设置1 ～2 套IP 电话。监控中心是加强城市综合管廊管理的中心，所以还需要在监控中心设置综合通讯器，便于了解城市综合管廊内部信息，提高管理水平。另外，需要保证监控中心与现场IP 电话能够正常通信，方便监控中心工作人员对管廊进行调度与管理。另一方面，可以开展无线对讲模块的建设活动。需要利用调度基台、中继器、功分器、泄漏电缆等，做好无线对讲模块的建设工作。其中，要综合管廊沿线敷设泄漏电缆，并将泄漏电缆一端与调度基台天线输出口相连，以进行无线电的收发，从而更好地获得各大人员在语音通讯系统中所反馈的信息。

3.8 地理信息子系统

城市综合管廊内部包括多种市政管线，如涉及电力、供热、通信、给排水、燃气等多种市政管线。总体来讲，市政管线数量多，布局复杂。在加强城市综合管廊内部管理的过程中，需要关注市政管线情况，提高管廊系统运行水平。为实现该目标，可以构建地理信息系统，借助地理信息技术、定位技术、数据处理技术等，获得市政管线信息，了解市政管线运行状态，科学地推进市政管线管理活动，及时发现由市政管线引起的安全事故，降低安全事故发生概率。

3.9 电力监控子系统

城市综合管廊系统在运行的过程中会运用到电。假如忽视用电安全，则容易发生安全事故。所以，需要做好用电管理。在建设城市综合管廊系统的过程中，可以构建电力监控系统，以监测各供电分区变压器的运行状态。与此同时，还需要积极利用电力监控系统监测高压侧电量，了解管廊的用电量，方便开展用电安全管理。对于相关管理人员来讲，其可以利用电力监控系统，获得设备运行信息，及时管理设备，保证设备运行水平。

4 结语

综上所述，城市综合管廊是城市建设的重要组成部分。在城市化速度加快的背景下，城市综合管廊工程也随之发展。当前很多的城市都建设了城市综合管廊工程。不过，城市综合管廊工程在运行的过程中出现了安全问题，如发生了爆炸安全事故，出现了隧道内部进水的问题，产生了随意侵占管廊内部资源的问题等。为提高安全问题解决水平，有必要推进城市综合管廊工程的安全管理工作。研究发现，引进监控及安防关键技术可确保城市综合管廊的运行安全得到保障。所以，可以积极研究监控及安防关键技术，根据城市综合管廊实际运行情况，构建视频监控系统、安防系统火灾自动报警系统、电力监控子系统、地理信息子系统等，合理维护与管理城市综合管廊。