城市综合管廊监控及安防关键技术研究

葛银红， 胡云武， 吴晓竹

(悉地(苏州)勘察设计顾问有限公司，苏州 215125)

0 引言

在如今国家和地方大力推广建设城市综合管廊的大环境下，各地如火如荼地开展城市管廊的建设工作，但仍面临着理论未得到验证和经验缺乏两大难题。秉承“安全第一”的准则，管廊内的监控及安防技术成为关键。监控及安防技术能够及时检测到各类突发情况，并在第一时间做出响应，不仅是管廊内工作人员的“保护伞”，也是维持管廊正常稳定运行的“保护罩”。

1 国内现状和发展

为了解决路面反复开挖、架空线网密集、管线事故频发等问题，城市地下综合管廊应运而生。但因其前期设计、中期施工以及后期运行维护积累的经验不够，表现出了一定的试验性质。投入运行后管廊运管部门会对管廊开展全方位、科学精密的管理，通过这种方式提升廊内管线稳定指数和安全指数。管廊能否平稳运行决定性因素之一就是监控与安防系统。

城市综合管廊监控及安防技术旨在完成各类监控数据的即时收集、分类储存和智能化分析等任务，通过和历史数据作对照分析，可以对管廊内部的情况作出精确的判定；此外，监控及安防技术还可以实现管廊语音通信、入侵监测、火灾报警、环境监控、视频监控、高压电缆监测等功能；从而确保城市综合管廊的安全稳定运行。

2 关键技术和主要内容

2.1 关键技术

城市综合管廊监控系统分为管廊前端设备、通信网络和监控指挥三个模块。前端设备模块包括布置在综合管廊内侧的检测、控制及报警装置，核心功能是覆盖前端现场的数据收集和控制；通信网络模块由光纤通信网构成，能够完成管廊前端设备与通信系统之间的交流；监控指挥模块是管廊监控与报警系统的任务分配和统筹系统，前端全部设备都是由通信网络连入监控系统。

监控系统有通信主机、集中视频监控主机、综合显示屏、设备监控主机、环境监控主机、安防及通信主机等诸多硬件装置，用于分析、收集、储存即时数据，并与历史同时期数据作对照，准确、直接地将管廊内的情况呈现出来。监控与安防相结合，一旦监测到有问题，能在第一时间行动，防止事故发生。

2.2 主要内容

2.2.1 监控系统功能

(1)视频监控系统：可直观观测管廊的运行状况。

(2)无线通讯及人员定位系统：方便管廊内工作人员对外通讯，及实时传递自己的位置信息给控制中心工作人员。当出现突发情况危急工作人员人身安全时，在管廊复杂冗长的环境内，无线通讯及人员定位系统能快速准确的找出其所在位置，为救援争取时间。

(3)综合仪表监测系统：可实时监测管廊内电气及耗能设备运行的状况，并可为长期管廊设备运行功耗提供参考数据。

(4)电子巡查系统：有效记录管廊的日常运维。

(5)管廊设备监视及控制系统：自动收集管廊内所有环境探测器，电气设备的运行数据及工况，并根据使用需要进行编程，对管廊内各设备进行有效控制。

2.2.2 报警系统功能

(1)火灾自动报警及联动控制系统：对前期火灾的发生进行有效警报，并联动相关消防设备防止火灾的大范围蔓延，及时控制启动相关灭火设备。管廊应布置具有实时温度监测功能的线型光纤感温探测器，只要检测到该区域有火情，报警瞬时反馈到消防系统监控主机，监控系统可即刻定位、覆盖到火情爆发位置，同时自动关闭排烟防火阀及风机，使火情爆发位置缺氧，火情难以增长和蔓延，控制住事态的恶化。当火情被其他灭火方式扑灭后，再重新开启该区的风机及排烟阀。

(2)环境感温光纤报警系统：由于管廊内部空气流动不通畅，逃生出口的数量比较少，因此需要保证运管、检修人员进入管廊时，管廊里面的空气、温度等环境因素及设备是稳定无害的。当管廊内氧气不足、温/湿度太高时，检测装置发现后将报警信号反馈回去，就能连锁开启该区域通风装置，迅速换气。当集水坑水位超高(低)限时，监控系统可联锁开动(关停)排水泵。环境感温光纤报警系统对管廊里面的环境温/湿度、有害气体浓度、集水坑液位以及水泵、风机等设备的实时监测起到重要作用。

(3)可燃气体报警系统：燃气舱内设置，当可燃气体浓度超过报警浓度设定值时，启动本区间可燃气体声光报警装置，并发出报警信号，启动燃气舱事故段及其相邻区间的事故风机。

(4)漏电火灾报警系统：正常运行时实时监测电气设备及线缆的泄漏电流的大小，以预防漏电电流过大发生火灾的危险。

(5)消防电源监控系统：实时监测消防电源运行工况，并定时对消防设备进行操作巡检。

(6)防火门监控系统：实时监测管廊内所有防火门的开/闭，并及时警告管廊相关运维人员进行操作。

(7)消防电话系统：火灾时，用于及时进行管廊内外通讯；平时可做为现场固定通讯设备。

3 结束语

地下综合管廊拥有便于扩充容量、可靠快捷维护等突出特点，广泛采用于新建城区以及具备建设条件的区域。而若不认真检查维护，则可能发生类似于有毒有害气体超出指标，形成隧道火情隐患；接地线、井盖被人偷走；隧道内部进水；隧道里面空气质量不过关，使工作环境恶化，影响人身安全；另外无关部门侵占隧道资源，未经允许私自布置光纤、电缆等多种问题，影响综合管廊的安全运行。监控及安防技术旨在有效地解决上述问题，保障城市综合管廊安全运营。