城市电力综合管廊监控系统联动流程

陈 满

(广东省城乡规划设计研究院，广东广州 510290)

随着城市的架空，输电线向地下发展已经成为主流设计思路，城市电力综合管廊逐渐得到更多的设计与施工人员的关注。以综合管廊的形式实现电力管线的布置，是确保城市可持续发展的基础设施，是未来其他设备和基础设施保障的前提，也是城市地下空间开发利用的重要内容。而城市电力综合管廊监控系统是整个管廊的监测、调度、指挥中心，对管廊的运行管理有极其重要的意义。往往设计过程中，设计人员对电力管廊监控系统缺少较为深刻的认识，停留在简单的线缆管道的理念居多，对系统的运行和子系统之间的联络关系掌握较少，从而降低了设计、施工和后期使用的效率，也不能实现管廊监控系统最大功能性。本文从监控系统和子系统的联动原理和流程进行介绍和分析，为电力综合管廊设计的完善性研究作参考。

1 监控系统及各子系统简介

管廊控制中心通常设有两台监控计算机和一台数据库服务器柜。当其中一台监控计算机发生故障时，可由另一台监控计算机代替，实现互相备用的功能。数据库服务器柜主要负责存储综合管廊监控系统的数据、自动控制的策略、设备的运行状态数据等。柜内有两台数据服务器主机，由于视频数据量较大，故闭路监控子系统单独占用一台数据服务器，其他子系统共用一台数据服务器。另外在控制中心设置大屏显示系统，供闭路监控视频监控系统使用。因此从设计的角度出发，工程人员无需再多设置备用监控计算机，以避免计算机硬件浪费和地下空间的浪费。

如图1所示，本监控系统按照各个子系统功能可分为：

图1 监控系统按照各个子系统功能示意

1.1 火灾报警系统

本系统主要由火灾报警主机、控制监测模块、火灾探测设备组成。一旦发生火灾，各防火分区和控制中心同时收到火灾报警探测器发出的报警信号，并自动联动有关消防设备，所有防火分区可在控制中心的统一协调下采取灭火措施，使火灾扑灭于早期阶段。

1.2 照明监控子系统

本系统主要是对管廊里的照明系统进行控制，以减少人员进入管廊后带来的视觉问题。

1.3 通风监控子系统

本系统主要是根据管廊内的温度湿度对风机进行自动控制。

1.4 闭路监控系统

闭路监控系统(Closed-Circuit Television)主要用于管廊平时巡检以及发生紧急情况时对事件进行复核及确认。

1.5 IP电话呼叫及广播系统

本系统包括IP电话呼叫系统及广播系统。IP电话系统主要为管廊内工作人员提供一个在紧急情况下求救或巡检时与控制中心沟通的途径，广播系统在管廊出现异常时，由控制中心人员对管廊内工作人员进行引导。

综合管廊监控系统并不是对上述几个子系统各自功能的简单叠加，而是在一个整体范围内的有机集成，在信息充分共享的基础上实现联动的综合性大系统。子系统中闭路监控系统、IP电话呼叫及广播系统、火灾报警系统、电力监测系统为独立的子系统，其信号直接接入控制中心通讯柜，其他系统的信号接入管廊现场区域控制箱。下面主要讨论几个独立的子系统与监控主系统的通讯及联动流程。

2 各子系统之间通讯接口协议原则

2.1 火灾报警系统

提供TCP/IP或MODBUS方式的网络火灾通信协议，以供管廊监控系统显示火灾信号，并且做出联动反应。

当管廊内手动报警按钮、感温电缆等信号发生报警时，火灾报警系统应能确保收到火灾信号，并且能第一时间准确上传至管廊监控系统，上传的信息还应包括设备的位置、状态等信息。

2.2 闭路监控子系统

以TCP/IP方式的通信协议与监控系统进行联动。闭路监控子系统应具备与管廊监控系统的如下联动功能：切换监视器、切换画面、开始录像、停止录像等。

2.3 IP电话呼叫及广播系统

IP电话及广播子系统通过TCP/IP方式的通信协议与监控系统进行联动。

IP电话及广播子系统与监控系统之间应具有如下联动功能：电话摘机、挂机、振铃等信号能通知监控系统，广播信号、广播位置等信息也应能通知监控系统。

3 管廊监控系统与各独立子系统之间的联动流程

3.1 管廊监控系统与IP电话及广播子系统的联动

管廊监控系统与IP电话及广播子系统的联动流程见图2。

图2 联动流程示意

(1)管廊内有电话进入控制中心时，IP电话系统和广播子系统收到信号，由该系统把相应的信号传送至管廊监控系统。

(2)管廊监控系统收到电话和摘机信号时在监控画面的IP电话会做出相应的响应，提示监控人员相应位置有电话接入，同时自动把IP电话附近的摄像机图像切换到监视器上。

(3)当监控人员利用广播子系统广播时，该系统会把广播信号送至管廊监控系统，在管廊监控系统画面上可以查看当前正在广播的位置。

3.2 管廊监控系统与火灾报警子系统的联动

管廊监控系统与火灾报警子系统的联动流程见图3。

图3 监控系统与火灾报警子系统的联动示意

3.3 管廊监控系统与闭路监控子系统的联动

管廊监控系统与闭路监控子系统的联动流程见图4。

图4 监控系统与闭路监控子系统的联动流程示意

(1)闭路监控视频监控系统是以编解码器为核心的数字化图像软件系统，它提供编解码图像的软解码、矩阵切换、云台控制等功能。对于设计人员，需将闭路监控视频的放置位置和观测角度进行考虑，以便监控人员第一时间能够察觉报警画面和异常。

(2)闭路监控视频监控系统能接受管理智能监控系统发出的监视器切换命令，当管廊监控系统收到相应的报警信号时，移动监测报警、火灾自动报警、IP紧急电话等时，能自动向该系统发出切换监控器命令，让指定的摄像机画面切换到监视器上，该系统也能响应管廊监控系统发出的手动切换监视器的操作。

4 总结

本文首先对电力综合管廊监控系统做了一个简介，然后主要对各个独立子系统与监控主系统的通讯及联动流程做了详细介绍。文章所写的内容已经应用到一些电力综合管廊的监控设计中。整个监控系统能够对各个独立子系统(火灾报警系统、闭路监控系统、IP电话及广播系统等)进行24 h不间断可靠监控，根据采集到的各个子系统的工作情况控制各子系统联合运作，对各种情况提供有效监控、收集各子系统数据信息进行统一有效管理。表明所设计的系统能满足电力综合管廊监控设计要求，且设计人员须根据其特点进行有针对性的设计和布置。

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