第一篇:东环路综合管廊BIM技术总结[定稿]
东环路综合管廊BIM技术总结
一、综合管廊概况
综合管廊是在城市地下建造的市政公用隧道空间中,根据规划的要求将电力、通讯、燃气、供热、给排水等市政公用管线集中敷设在一个构筑物内的一种现代化、集约化的城市公用基础设施,设有专门的检修口、吊装口和监测系统,实施统一规划、统一设计、统一建设和管理,是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。可分为干线综合管廊、支线综合管廊、电缆沟等三种类型。推进综合管廊建设,能够有效解决城市道路反复开挖、地下空间肆意浪费、市政管线损毁事故频发等问题,保障地下管线的安全运行,提升城市整体环境,为规划发展需要预留了宝贵的地下空间。
二、BIM技术在城市综合管廊建设中的应用
城市综合管廊设计标准高,施工体量大,周期长。将BIM技术全面应用于综合管廊的设计、施工全过程,通过方案模拟、深化设计、管线综合、资源配置、进度优化等应用,避免设计错误及施工返工,能够取得良好的经济、工期效益。
BIM技术应用是继CAD应用使工程师甩掉图板后的又一次建筑业技术革命,将助力建筑产业现代化发展,并支撑城市地下综合管廊的建设。
1.利用BIM技术对管廊节点、监控中心结构、装饰等进行建模、仿真分析,提前模拟设计效果,对比分析,优化设计方案。
利用BIM的3D实比例模型进行管线碰撞检查。
3.将模型导入到Navisworks软件,采用第三人模式,进行净空检查。
4.结合勘察资料、设计图纸,利用BIM技术建模,提前制定施工管控措施。
5.利用建筑、结构、管线的综合3D模型及Navisworks软件虚拟漫游,进行可视化交底,并在管线安装过程中实时对安装工况及效果进行评估,及时纠偏。
6.利用BIM的参数化、可视化模型等特点,集中物资、价格、形象进度等信息,方便施工资源调配及进度优化控制。
7.通过搭建的BIM模型,可在项目建设之初直观感受项目建设过程中和建设完成后的样子,有助于项目各方面理解设计意图,从而减少施工过程中设计变更及返工,间接缩短工期,节约成本,优化施工。
8.三维激光扫描仪—生成点云—三维模型—BIM模型—把BIM带到现场—BIM模型驱动施工。
9.建立设计场地、临设BIM模型,施工现场可视化,明确施工平面布置、合理确定现场布置及现场施工方案,减少二次搬运,减少施工占地,降低工程造价。
10.根据建立的BIM三维信息模型,直接精确生成工程量明细表,精确控制现场材料采购、施工。合理控制现场材料采购成本。
11.信息录入管理--在管廊运营管理中利用BIM技术,可将结构病害、设施损坏、更换的类型、图片、检测时间等信息录入信息模型
中,即可实现快速浏览并发现问题;将病害在结构上进行标识,从而更容易发现病害间的联系和病害发生的真正原因;历次的检测数据及结果记录入BIM模型中后,利用信息模型可以追溯病害的发展过程。
12.运营管理--BIM技术通过3D数字化技术为运营管理提供虚拟模型,直观形象地展示各个机电设备系统的空间布局和逻辑关系,并将其相关的所有工程信息电子化和集成化,对综合管廊及MEP的运营管理起到非常重要的作用。它也是为保障所有设备系统的安全运营提供高效的手段和技术支持。
13.利用BIM技术的协调性,将工程项目的各类信息录入统一管理平台,便于监管部门集中协调,监管建设工程各环节与参与者,从城市管理成面上说,通过项目内建筑信息集成系统的共享,加入城市基础设施等信息,实现智慧城区、智慧城市的目的。
BIM、GIS、倾斜摄影、二维码、云计算、3D打印、无人机技术、VR、AR多种高端技术的融合应用。
… …
三、东环路综合管廊BIM技术的实际应用
东环路综合管廊采用BIM技术,对管廊工程项目进行虚拟建造,对建造过程进行预演,利用三维技术进行施工组织设计,提前发现问题,优化施工过程。在建设项目策划,采购、施工过程中,可以通过BIM技术有效的进行数据交换和智能交付。实现综合管廊的智慧建造。
1.根据设计图纸,搭建场地、综合管廊、机电等BIM模型,该过程就是对该管廊项目进行虚拟建造,仿真分析,提前模拟设计效果,对比分析,优化设计方案,并提前发现设计问题提出设计校核报告及优化建议报告,将设计问题提交给设计院,并对设计院反馈的问题及修改的图纸进行模型修改、补充及提出新的设计问题和建议报告。避免施工过程中设计多次修改及现场返工,减少现场返工,降低工程建造成本。
2.通过施工现场的三维激光扫描仪生成的点云二维图纸,运用BIM相关软件生成实比例的3D场地模型,将BIM模型带到现场实际运用—场地三维模型可视化,清晰现场施工布局,运用场地模型进行现场施工平面布置及施工方案优化。
3.综合管廊结构施工方案的确定及优化--采用BIM技术将管廊的标准段、非标准段、现浇及预制构件进行BIM模型分类管理,根据以往管廊现场施工经验,确定东环路综合管廊结构施工方案、在模型中对该管廊结构进行构件排布,模拟施工工艺。
甲方根据确定的方案提出修改意见,优化施工方案,我方根据意见重新修改方案并模拟施工工艺。最后根据确定的管廊施工方案,导出二维施工图纸,直接指导现场管廊结构施工。
管廊排布图纸能很直观的看到每节条管廊的长度、管廊构件生产的总个数、带吊装的安装个数及精确位置,预制构件标准段或预制构件非标准段的个数、长度、型号等,让施工人员一目了然。
4.利用建立的综合管廊BIM模型,通过revit生成综合管廊结构、建筑、机电主材工程量统计表,形成管廊工程量汇总。现场预制构件及部分主材可根据该量控制现场各主材的采购及施工使用,达到通过工程量控制建造成本的目的。
5.根据BIM三维模型、施工方案、施工组织设计等材料,制作了综合管廊项目总体施工方案模拟、管廊施工难点、施工工艺性施工模拟以及管廊预制场地及管廊生产工艺模拟、管廊机电安装施工模拟等。
6.利用建筑、结构、管线的综合BIM模型及Navisworks软件虚拟漫游,进行可视化交底,并在管线安装过程中实时对安装工况及效果进行评估,及时发现机电设计问题及提出优化建议。
7.管廊MEP优化—原设计中,管廊内部各机电管线的布置与各专业之间存在明显不合理及碰撞问题以及无法排布的现象,通过BIM技术,提前发现这些问题,并提出优化建议,优化管廊机电模型,考虑管廊结构预留洞口,减少管廊结构二次开洞或管廊预留洞口不合理现象,根据优化的管廊机电施工,减少现场机电安装的大量返工现象,降低工程建造成本。
8.同施工、设计等各方协调提前解决施工现场问题。
9.建立BIM的过程中录入项目信息和模型信息,后期施工可共享项目信息,便于业主、设计、施工等各方的项目管理、并直接受益于管廊竣工后的运营管理,直接为管廊运营维护管理提供模型数据库与工程资产信息。
第二篇:综合管廊(本站推荐)
综合管廊
建于城市地下用于容纳两类及以上城市工程管线的构筑物及附属设施。综合管廊(日本称“共同沟”、台湾称“共同管道”),就是地下城市管道综合走廊。即在城市地下建造一个隧道空间,将电力、通讯,燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体,设有专门的检修口、吊装口和监测系统,实施统一规划、统一设计、统一建设和管理,是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。它是实施统一规划、设计、施工和维护,建于城市地下用于敷设市政公用管线的市政公用设施。
发展历史
国外发展
在发达国家,共同沟已经存在了一个多世纪,在系统日趋完善的同时其规模也有越来越大的趋势。
法国
早在1833年,巴黎为了解决地下管线的敷设问题和提高环境质量,开始兴建地下管线共同沟。如今巴黎已经建成总长度约100 公里、系统较为完善的共同沟网络。
此后,英国的伦敦、德国的汉堡等欧洲城市也相继建设地下共同沟。日本
1926年,日本开始建设地下共同沟,到1992年,日本已经拥有共同沟长度约310 公里,而且在不断增长过程中。
建设供排水、热力、燃气、电力、通信、广电等市政管线集中铺设的地下综合管廊系统(日本称“共同沟”),已成为日本城市发展现代化、科学化的标准之一。
早在上世纪二十年代,日本首都东京市政机构就在市中心九段地区的干线道路下,将电力、电话、供水和煤气等管线集中铺设,形成了东京第一条地下综合管廊。此后,1963年制定的《关于建设共同沟的特别措施法》,从法律层面规定了日本相关部门需在交通量大及未来可能拥堵的主要干道地下建设“共同沟”。国土交通省下属的东京国道事务所负责东京地区主干线地下综合管廊的建设和管理,次干线的地下综合管廊则由东京都建设局负责。
如今已投入使用的日比谷、麻布和青山地下综合管廊是东京最重要的地下管廊系统。采用盾构法施工的日比谷地下管廊建于地表以下30多米处,全长约1550米,直径约7.5米,如同一条双向车道的地下高速公路。由于日本许多政府部门集中于日比谷地区,须时刻确保电力、通信、供排水等公共服务,因此日比谷地下综合管廊的现代化程度非常高,它承担了该地区几乎所有的市政公共服务功能。
于上世纪八十年代开始修建的麻布和青山地下综合管廊系统同样修建在东京核心区域地下30余米深处,其直径约为5米。这两条地下管廊系统内电力电缆、通信电缆、天然气管道和供排水管道排列有序,并且每月进行检修。其中的通信电缆全部用防火帆布包裹,以防出现火灾造成通信中断;天然气管道旁的照明用灯则由玻璃罩保护,防止出现电火花导致天然气爆炸等意外事故。这两条地下综合管廊已相互连接,形成了一条长度超过4公里的地下综合管廊网络系统。
在东京的主城区还有日本桥、银座、上北泽、三田等地下综合管廊,经过了多年的共同开发建设,很多地下综合管廊已经联成网络。东京国道事务所公布的数据显示,在东京市区1100公里的干线道路下已修建了总长度约为126公里的地下综合管廊。在东京主城区内还有162公里的地下综合管廊正在规划修建。
俄罗斯
1933年,前苏联在莫斯科、列宁格勒、基辅等地修建了地下共同沟。西班牙
1953年西班牙在马德里修建地下共同沟。
其它如斯德哥尔摩、巴塞罗那、纽约、多伦多、蒙特利尔、里昂、奥斯陆等城市,都建有较完备的地下共同沟系统。
国内发展
中国仅有北京、上海、深圳、苏州、沈阳等少数几个城市建有综合管廊,据不完全统计,全国建设里程约800公里,综合管廊未能大面积推广的原因不是资金问题,也不是技术问题,而是意识、法律以及利益纠葛造成的。
综合管廊建设的一次性投资常常高于管线独立铺设的成本。据统计,日本、台北、上海的综合管廊平均造价(按人民币计算)分别是50万元/米、13万元/米和10万元/米,较之普通的管线方式的确要高出很多。但综合节省出的道路地下空间、每次的开挖成本、对道路通行效率的影响以及环境的破坏,综合管廊的成本效益比显然不能只看投入多少。台湾曾以信义线6.5公里的综合管廊为例进行过测算,建综合管廊比不建只需多投资五亿元新台币,但75年后产生的效益却有2337亿元新台币。
其实北京早在1958年就在天安门广场下铺设了1000多米的综合管廊。2006年在中关村西区建成了我国大陆地区第二条现代化的综合管廊。该综合管廊主线长2公里,支线长1公里,包括水、电、冷、热、燃气、通讯等市政管线。1994年,上海市政府规划建设了大陆第一条规模最大、距离最长的综合管廊——浦东新区张杨路综合管廊。该综合管廊全长11.125公里,收容了给水、电力、信息与煤气等四种城市管线。上海还建成了松江新城示范性地下综合管廊工程(一期)和“一环加一线”总长约6公里的嘉定区安亭新镇综合管廊系统。中国与新加坡联合开发的苏州工业园基础设施建设,经过10年的开发,地下管线走廊也已初具规模。
住建部会同财政部开展中央财政支持地下综合管廊试点工作,确定包头等10个城市为试点城市,计划到2018年建设地下综合管廊389公里(2015年开工190公里),总投资351亿元。根据测算,未来地下综合管廊需建8000公里,若按每公里1.2亿元测算,投资规模将达1万亿。
国务院高度重视推进城市地下综合管廊建设,2013年以来先后印发了《国务院关于加强城市基础设施建设的意见》、《国务院办公厅关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》,部署开展城市地下综合管廊建设试点工作。
除了住建部之外,包括发改委、财政部等相关部门都已经下发有关文件,支持地下管廊建设。2015年1月份,住建部等五部门联合发出通知,要求在全国范围内开展地下管线普查,此后决定开展中央财政支持地下综合管廊试点工作,并对试点城市给予专项资金补助。
试点的10个城市总投资351亿元,其中中央财政投入102亿元,地方政府投入56亿元,拉动社会投资约193亿元。“我们的思路是以试点示范带动全国建设地下综合管廊的积极性。全国共有69个城市在建地下综合管廊约1000公里,总投资约880亿元。
分类
综合管廊宜分为干线综合管廊、支线综合管廊及缆线管廊。
干线综合管廊:用于容纳城市主干工程管线采用独立分舱方式建设的综合管廊。
支线综合管廊:用于容纳城市配给工程管线采用单舱或双舱方式建设的综合管廊。
缆线管廊: 采用浅埋沟道方式建设,设有可开启盖板但其内部空间不能满足人员正常通行要求,用于容纳电力电缆和通信线缆的管廊。
法律规定
国外法律
西欧国家在管道规划、施工、共用管廊建设等方面都有着严格的法律规定。如德国、英国因管线维护更新而开挖道路,就有严格法律规定和审批手续,规定每次开挖不得超过25米或30米,且不得扰民。日本也在1963年颁布了《共同管沟实施法》,解决了共同管沟建设中的资金分摊与回收、建设技术等关键问题,并随着城市建设的发展多次修订完善。
俄罗斯对综合管廊设置的规定:
在拥有大量现状或规划地下管线的干道下面; 在改建地下工程设施很发达的城市干道下面;
需要同时埋设给水管线、供热管线及大量电力电缆情况下; 在没有余地专供埋设管线,特别是铺设在刚性基础的干道下面时; 在干道同铁路的交叉处。日本对综合管廊设置的规定:
在交通显著拥挤的道路上,地下管线施工将对道路交通产生严重干扰时,由建设部门指定建设综合管廊;
综合管廊建设可结合道路改造或地下铁路建设,城市高速等大规模工程建设同时进行。
国内法律
2015年6月1日起实施的《城市综合管廊工程技术规范》(GB50838-2015),对2012年版本的《城市综合管廊工程技术规范》进行了较大的修改和完善,对我国综合管廊建设的推动起到了积极的作用,本版规范强调原则上所有管线必须入廊,但也扩充了综合管廊的分类,新增了缆线管廊。
根据《城市工程管线综合规划规范》(GB50289-98)第2.3节有关规定,当遇到下列情况之一时,工程管线宜采用综合管廊集中敷设:
交通运输繁忙或工程管线设施较多的机动车道、城市主干道以及配合兴建地下铁道、立体交叉等工程地段;
不宜开挖路面的路段; 广场或主要道路的交叉处;
需同时敷设两种以上工程管线及多回路电缆的道路; 道路与铁路或河流的交叉处。
道路宽度难以满足直埋敷设多种管线的路段。
根据《电力工程电缆设计规范》(GB50217-94)第5.2节有关规定,当遇到下列情况时,电力电缆应采用电缆隧道或公用性隧道敷设:
同一通道的地下电缆数量众多,电缆沟不足以容纳时应采用隧道; 同一通道的地下电缆数量较多,且位于有腐蚀性液体或经常有地面水流溢的场所,或含有35KV以上高压电缆,或穿越公路、铁路等地段,宜用隧道; 受城镇地下通道条件限制或交通流量较大的道路,与较多电缆沿同一路径有非高温的水、气和通讯电缆管道共同配置时,可在公用性隧道中敷设电缆。福建、江苏等地出台了综合管廊建设指南,厦门市还出台了厦门市综合管廊管理办法。
建设意义
地下综合管廊系统不仅解决城市交通拥堵问题,还极大方便了电力、通信、燃气、供排水等市政设施的维护和检修。此外,该系统还具有一定的防震减灾作用。如1995年日本阪神大地震期间,神户市内大量房屋倒塌、道路被毁,但当地的地下综合管廊却大多完好无损,这大大减轻了震后救灾和重建工作的难度。
地下综合管廊对满足民生基本需求和提高城市综合承载力发挥着重要作用。共同沟建设避免由于敷设和维修地下管线频繁挖掘道路而对交通和居民出行造成影响和干扰,保持路容完整和美观。
降低了路面多次翻修的费用和工程管线的维修费用。保持了路面的完整性和各类管线的耐久性。
便于各种管线的敷设、增减、维修和日常管理。
由于共同沟内管线布置紧凑合理,有效利用了道路下的空间,节约了城市用地。
由于减少了道路的杆柱及各种管线的检查井、室等,优美了城市的景观。由于架空管线一起入地,减少架空线与绿化的矛盾。
科研成果
“十一五”国家科技支撑计划《城市市政工程综合管廊技术研究和开发》 《城市综合管廊工程技术规范》(报批稿)5项专利 指导意见
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(国办发〔2015〕61号)于2015年8月10日公布。工作目标是到2020年,建成一批具有国际先进水平的地下综合管廊并投入运营,反复开挖地面的“马路拉链”问题明显改善,管线安全水平和防灾抗灾能力明显提升,逐步消除主要街道蜘蛛网式架空线,城市地面景观明显好转
第三篇:综合管廊综合布线施工总结
综合管廊综合布线施工总结
管线布置综合平衡技术是依靠计算机辅助制图手段,在施工前模拟机电安装工程施工完后的管线布置情况。即在施工前先根据所施工的图纸进行“预装配”,必要时进行3D建模,直观的反映出施工图问题,尤其是各专业之间管线的位置冲突及标高冲突。
(一)施工前准备
各专业施工人员提前熟悉图纸,了解设计意图,掌握管道内的输送介质及特点,弄清相关材料及设备的材质、规格、型号、敷设要求等,清晰管廊净标高、管线安装的位置及管廊的平面尺寸,特别是管线的尺寸、间距等。工程开工前,由专人将各专业的管线设计图纸(电子版)全部收集齐全,并组织有关专业技术人员进行研讨,制定各项标准及参数,综合考虑工作方案。
(二)合成初始电子版综合管线布置图
根据工作方案,运用Autocad、3ds Max等软件的绘图功能将各专业的管线设计图纸集中表示在一张图中,合成初始电子版综合管线布置图。整体综合布线图的绘制,可直观地反映建筑内部所有机电设备管道的走向布置。
(三)截取管线布置密集部位关键点
在机电管线综合布置图的基础上能够一目了然的呈现管线及设备密集的部位,截取密集部位进行3D分析,平衡好个管线的位置及标高。
(四)绘制初步局部综合管线剖面布置图 截取此类关键点部位绘制初步综合管线剖面布置图。局部综合布线图及初步综合管线剖面布置图的绘制,能针对性地反映建筑内部机电设备管线的平面布置和空间布置。适用于某个专业对空间有特殊占用要求的情况,有目的、针对性地识别图纸。在提出综合图要求后,结合各专业管线的布置、走向,在平面综合布置的基础上进行空间管线的布置,其中必须考虑到设备安装和管道连接的各方面要求。
(五)各管线综合布置统筹顺序
其基本原则是:电气让水管、水管让风管、小管让大管、有压管让无压管、一般性管道让动力性管道、同等情况下造价低让造价高的(具体问题根据实际情况来定)。
1.给排水首先施工,因为给排水属于最上层,在满足坡度的前提下给排水管道尽可能贴近楼板,以保证下层各专业管道的空间位置。
2.通风管道安装,因为通风管道较大,位置比较固定,不宜改动。电缆桥架在通风管道的一侧,保证在水管道之上,以免水管道产生冷凝水滴落到电缆上。
3.水管道安装,空调水、采暖、消防等管道在通风管道的下方,管道错综复杂。通风(包括防排烟)与空调风管紧贴消防喷淋管道安装(需要预留保温层空间),当风管与消防喷淋头位置重叠时,按消防规范要求设置喷淋头与风管的间距或将消防喷淋头引至风管底部安装,并避开风口位置;
4.考虑电气系统功能变化较频繁(如电缆的增减等)和系统检修维护的方便及安全性,将电气桥架、线槽设置于水管上位或主干风管上方,以便进行电缆的敷设和线路维护;
5.管线支吊架要满足施工需求,支吊架选型要进行受力分析及选型计算分析,提高选型时的安全性、经济性。
6.提高观感,为了给业主创造较高的建筑空间,还应尽量把管线尽量提高,以留下尽可能高的净高,提高建筑的观感。
(六)施工交底
项目部确定施工方案后,认真向各专业施工队伍进行交底,确保工人能认真按施工方案进行施工。并确定样板先行制度,认真记录各单项工序的用工情况,比较多种施工方法优缺点,以及施工方法和工序选择的正确性。通过样板区域的施工,完全能够缩短施工平面的时间,提高施工的质量,降低事故的发生率和施工成本。
(七)总结
管线布置综合平衡技术适用于二次深化设计,通过应用该技术可以用最小的代价来达到最完善的功能,应用该技术形成的图纸才是真正符合施工实际的图纸,才能真正进行现场指导施工。
经济效益分析:首先这种技术主要依赖于计算机的使用,必须配置足够数量足够品质的计算机,这需要一定的投入。其次属于隐形投入,就是这种技术需要具有专业素质的人员,这些人员不仅要求懂得工程技术而且要会使用计算机制图软件,科技人才和人力的投入是不可缺少的,通过对现有人员的培训造就复合性人才才是今后发展的趋势。综合起来这项技术的应用投入很小而且大多数资源还可以与其它的部门共享。这种技术投入不多,对施工企业的带来的效益却是非常大的。首先,避免了因为图纸标注的位置有冲突而产生的返工拆改所造成的损失,仅这一项就可以节省很大一笔支出。其次,可以保证提前预知可能存在的技术问题和负面影响,合理的避让因技术原因而带来的经济损失。最为直接的通过对图纸的深入详细了解和亲自动手修改,提前进行图纸预装配为以后正式施工打下良好的基础。
第四篇:综合管廊-管控平台
目 录
管控平台的功能要求.................................................3 管控平台的内容.....................................................4
一、环境与设备监控系统..............................................4
1.系统组成......................................................4 2.环境监控......................................................4 3.设备监控......................................................4
二、安全防范系统....................................................4
1.系统简介......................................................4 2.系统组成......................................................5
三、视频监控系统...................................................5
1.监控组网方法..................................................5 2.监控项目......................................................5
(1)各专业管线监控.........................................5(2)管廊环境监控...........................................6(3)人员安全管理...........................................6(4)视频监控...............................................6
四、门禁系统........................................................7
五、防入侵系统......................................................7
六、可视化巡检系统(电子巡查管理系统)..............................7
七、通信系统........................................................8
1.系统简介......................................................8 2.系统组成......................................................8 3.系统功能......................................................8
八、预警与报警系统..................................................9
1.系统简介......................................................9 2.系统组成......................................................9
九、火灾报警系统....................................................9
十、可燃气体探测报警系统...........................................10
十一、联动功能.....................................................10 1.消防联动:...................................................10 2.联动排烟/气系统:............................................10 3.联动电源:...................................................10 4.联动广播系统:...............................................11 5.联动电话系统:...............................................11
十二、地理信息系统.................................................11 1.系统简介.....................................................11 2.系统功能.....................................................11
十三、统一管理信息平台.............................................11 1.系统简介.....................................................11 2.系统集成.....................................................12 3.系统特点.....................................................12(1)通过数据采集系统及实时数据库对各系统的数据进行采集和保存。...........................................................12(2)综合管廊统一的权限管理模块。..........................13(3)灵活的配置模块。......................................13(4)监控数据的采集、归类、长期存储。......................13(5)综合数据监测..........................................13(6)系统可通过GIS管理综合管廊数据信息,..................13 管控平台组织架构..................................................14 管控平台的设计依据................................................15 管控平台的工作流程................................................16 管控平台的设备选型................................................18
管控平台的功能要求
综合管廊监控系统其实是监控和报警系统一个融合的系统,整个系统具有着高度的管理性,与此同时,各个子系统之间技术体系各不相同,她们采用的建设标准同样也是不一样的,在建设的过程当中需要考虑环境以及设备的监控,同时,也要满足相关需求,要兼顾灾难事故预警。做好安全防范措施,能够对图像进行全程监控,同时也需要满足报警和门禁等配套集成的联动,消除各类信息孤岛问题。
针对综合管廊监控内部的一些管理特性,要以整个软件为平台核心进行建设,整个综合管廊监控体系必须要具备高科技运行的软件,通过对整个监控和报警系统的建设,将三维地理信息和环境信息以及安全防范信息同视频图像进行融合,同时要融入多种其他的信息,建立统一的资源数据库,保证能够在不同的时间段内调出资源数据库,并能够结合历史数据库来进行有效的分析和预测,满足大数据的空间积累,全面进行融合。
与此同时,综合管廊监控平台应该覆盖所有的综合管廊信息领域,通过分布式方式对所有数据进行实时管理,能够有效地实现系统空间的需求,同时也能够高效集成和扩容,为用户提供高效的平台产品,满足各种不同的需求。
通过分布式实时数据,搭载系统架构等各类信息服务,以及消息总线和服务总线,提供全面的信息交换设置,与此同时,能全面实现系统安全高效的平稳运行,保证各类信息系统的融合,实现从综合管廊监控体系底层到上层的全面调配,满足现场控制到生产调度以及信息化的综合管理。
管控平台的内容
一、环境与设备监控系统
环境与设备监控系统的功能是实现对综合管廊全域内环境和设备的参数和状态实施全程监控,将实时监控信息通过多功能基站准确、及时地传输到监控中心的统一管理信息平台,便于值班人员及时发现现场环境和设备问题,排除故障以及对警情的及时处理,保证管廊正常运行。
1.系统组成
环境与设备监控系统主要由智能传感器(环境监控、设备监控)、多功能基站和智能LED显示器等设备组成。
2.环境监控
根据规范要求,沿管廊纵长每隔200米应设置人员逃生安全孔、投料口、通风口、防火门和人员进出口各一个。
通过在每个防火分区内出入口和通风口处安装气体(O2、CH4、H2S)、温度、湿度、烟雾、水位、水浸等监测传感器,可实现与风机、水泵的自动化控制与对接,检测信号就近送附属设备监控系统现场控制单元,并通过以太网送到监控中心计算机。在监控中心控制室显示屏上,以数字形式显示每个防火分区的氧气百分比含量和温度/湿度。
3.设备监控
对布置在每个防火分区内的排水泵、照明、风机、风道阀门、红外入侵报警装置、环境温度/湿度/氧检测仪表等仪表和设备进行数据采集,监测集水井内液位上限报警信号,通过相应的多功能基站向统一信息管理平台传送,多功能基站同时并接受监控中心的命令,实现远程控制风机的开停及相应防火分区内照明设备总开关的分合。
二、安全防范系统
1.系统简介
安全防范系统的功能是实现对综合管廊全域内人员的全程监控,将实时视频信息和电子巡查信息通过多功能基站及时、准确地传输到监控中心,便于值班人员及时发现现场问题,排除故障以及对警情的及时处理,保证管廊正常运行。
2.系统组成
安全防范系统主要包含视频监控系统、门禁系统、防入侵系统和可视化巡检系统(电子巡查管理系统)四部分。
三、视频监控系统
1.监控组网方法
要打破信息孤岛的局面,复杂异构方式的视频监控系统需要解决产品兼容与多个系统的相互集成,以及平台网络接入和资源开发方式等问题。
视频监控系统结构由前段部分、信号传输部分、中央控制显示部分、数字图像检索回放部分以及数据存储、IP承载网。前段系统采用点位设计;信号传输系统设计内容主要分传输方式和传输管道两部分;中央控制显示部分的设计采用数字化监控中心管理系统;数字图像检索回放部分以加大容量模块化矩阵切换设备作为核心设备,以数模结合方式,实现对快球的远程控制、权限管理,并采用外置储存方式进行集中式数据存储。
系统通过系统前端监控点网络摄像机采集图像信息,系统主机处理后在相连的监视器上反映监控场景。综合管廊每200米为一段防火分区,每段防火分区设置1台多功能基站,在每段防火分区内设置3台网络摄像机(区段出入口):检测卸料口1台、防火门的两边各1台,监测任何进入防火分区内的人员情况。所有的视频监控画面都可以通过智能安全管控平台控制、显示,实现全范围监控,并且可在监视器上切换显示各防火分区的监控画面。
同时,系统采用EPON技术组建汇聚网络,在网络汇聚机房部署OLT,铺设光纤到监控前端,在光纤线路上部署分光器,灵活接入各前端控制点。前端视频编码器通过ONU接入光纤,实现“树形分叉”式的前端接入,可有效节约光纤资源,减少建设成本,后期扩容也更为方便。
2.监控项目
(1)各专业管线监控 ①电力电缆状态监测:高压电缆护层接地环流、电缆运行电流监测,高压电缆接头温度监测,超限或异常状况自动告警。历史曲线、柱状图展示、电缆健康状态分析,保证电缆安全运行。
②给水管网漏水、流量监测。③燃气管网漏气监测。(2)管廊环境监控
①有毒有害气体监测。管廊内一氧化碳、硫化氢、甲烷及空气含氧量的远程监测,并通过现场的LED屏实时显示相应区域的气体含量,超标时实现与风机的联动控制。
②管廊内温湿度实时监控
③积水深度监测。管廊内积水井水位监测,水泵联动控制。
④超标报警。管廊环境参数超标自动报警,在监控平台的图形展示界面上闪烁显示,并可以通过语音、短信方式自动通知值班人员。
⑤管廊内供电设施监控。(3)人员安全管理
①远程井盖开启。管廊出入口安装电控井盖/电控锁,监控中心、电话语音、短信开启井盖/电控锁。
②非法入侵报警。管廊井盖/出入口非法开启告警,监控中心对井盖/出入口的异常状况发出视听告警,集中监控平台的图形界面上闪烁显示,并通过语音、短信方式自动通知值班人员。
③人员定位。对出入地下管廊的人员进行授权管理,只有经授权的人员在授权时间内可进入综合管廊,并采用人员定位系统实现对进入管廊内的人员进行位置定位及人员轨迹跟踪,实时掌握管廊内人员的实际位置,既方便运维单位对进入人员的管理,又有效的保障进入人员的人身安全。
④应急电话。在管廊内建设通信系统,设置固定电话,实现管廊内与监控中心之间的应急通信。
⑤公共广播。在管廊内设置公共广播,紧急情况下,通知管廊内人员安全疏散。
(4)视频监控 ①出入口监控。在管廊井盖/出入口安装摄像机,实现与井盖/出入口监控系统的联动,摄像机在井盖/出入口开启时自动启动LED灯并传送视频信号。
②重要设备监控。在管廊内主要设备处安装摄像机,实时监视现场设备的状况。
③视频侦测。视频监控系统除了具备数字化摄像监控系统自身的视频采集、存储、报警、联动等基本功能外,还具备图像分析处理能力,对于进入禁区的非法闯入行为自动报警。
四、门禁系统
智能门禁系统由读卡器、控制器、电锁和智能LED显示器组成。在管廊出入口设置智能门禁控制系统,门禁处设置智能LED显示器。当巡查人员在闸门外出示经过授权的感应卡,经读卡器识别确认身份后,控制器驱动打开电锁放行,并记录进门时间;当使用者离开所控房间时,在门内触按放行开关,控制器驱动打开电锁放行,并记录出门时间。
智能LED显示器实时显示管廊内环境信息,为巡检、维修人员出、入管廊情况提供安全确认数据记录,能够有效防止未经许可人员进入。
系统采用全IP通信设计,配备先进的工业级处理系统,具有系统自动修复、自我健康管理和线路质量容错设计等特点,让出入管理更安全和更稳定。
五、防入侵系统
在投料口及机械通风口安装红外防入侵探头,一旦有非法入侵,数据经过系统自动识别、判断后通过多功能基站传送给报警控制装置,监控中心模拟显示屏上会显示出入侵的区段及进出人数,并及时记录入侵的时间、地点,同时通过报警设备发出报警信号。
因为红外防入侵系统对监测区域内的照明没有任何特殊要求,甚至在完全黑暗的环境下基站也能正常工作。
六、可视化巡检系统(电子巡查管理系统)可视化巡检系统由多功能能基站(WI-FI)、便携式巡检仪和无线定位标等设备组成。
可视化巡检系统是一种基于物联网的巡检系统,它将视频监控技术与电子巡检技术有机结合起来,既保证了现场巡检工作有效进行,又充分利用现有的成熟网络,使移动监控成为可能。
便携式巡检仪实时传输沿路巡检画面、巡检员对设备的检查画面、设备的运行画面到控制中心,图像清晰、位置信息精准、视频数据可备份、存储,由此实现现场巡检与移动视频监控的有效管理。
可视化巡检系统可以对重点部位巡检情况进行全程录像,并定时传输到监控中心,实现监控无死角。安全值班长、各级领导可以随时监察现场巡检人员的工作情况,以便及时、直接地掌握各部门、人员、设备的运行情况,及时对发生的情况做出反应,同时又有效提高了巡检人员的责任心。
七、通信系统
1.系统简介
通信系统的功能是实现管理、巡检和施工人员的通信联络,管廊配备各区间工作人员之间、现场工作人员与监控中心之间保持信息通畅,确保前端巡检人员信息及时上报,监控中心命令及时下达。
2.系统组成
通信系统主要由广播对讲基站、WIFI无线手机和语音调度服务器等设备组成。
3.系统功能
博深智能广播系统是一套基于物联网的纯数字化音频对讲、广播系统。在物理结构上与标准IP网络完全融合,不仅真正实现基于TCP/IP网络的数字化音频的对讲、广播、直播、点播,并借助TCP/IP网络的优势,突破了传统模拟广播系统的内容局限、空间局限和功能局限等。
智能对讲、广播系统不仅能够完全取代固定式电话和传统的模拟音频广播系统功能,更有传统模拟广播所没有的自主交互式功能:(1)用户可以在总控室内用IP话机或WIFI话机拨打广播基站的分机号码对单个广播基站进行通话;也可以通过调度系统来对一组广播终端进行广播呼叫。
(2)在广播基站上支持一键对讲功能,可以设置呼叫组或分机号码,当出现紧急事件时候,用户可以按下相应的功能键,呼叫事件相关人员。
(3)广播基站也可以被看作是一个IP话机,数字键盘是选配的,用户如果接有数字键盘可以通过数字键盘来拨打对方的分机号码进行通话。
(4)广播基站支持后备电源供电,在没有IP PBX 的情况下,支持脱网通信,支持进行广播呼叫。
(5)支持WIFI AP功能,提供WIFI无线信号的接入。
八、预警与报警系统
1.系统简介
预警与报警系统的功能是实现对综合管廊的全程监测,系统将预警和报警信息通过多功能基站及时、准确地传输到监控中心,实现灾情预警、报警、处理及疏散,同时通过广播系统,向综合管廊内的工作人员广播,使他们及时撤离现场,保证人身安全等功能。
2.系统组成
预警与报警系统由火灾报警系统和可燃气体探测报警系统两部分组成。
九、火灾报警系统
火灾报警系统主要由智能传感器、分布式测温光纤、多功能监测基站和智能广播基站等设备组成。
在每段防火分区内设置智能烟感探测器、分布式测温光纤、手动报警按钮、火灾电话、多功能广播基站和声光报警器等设备。烟感探测器设置间距为10m,手动报警按钮设置在卸料口、两边的防火门处。基站与基站之间采用可插拔光纤连接。
光纤测温主机连接多条线性测温光缆,测温光缆主要监测管廊内电力电缆的温度是否在正常的范围内运行,对于管廊内110kv的电力电缆,每根配置一条测温光缆监测其温度的变化;对于10kv的电力电缆,每层桥架上敷设如正弦波般走向的测温光缆。该系统温度监测精度为1℃,可任意设置多级温度报警值,光纤测温主机可提供一组继电器输出报警信号。
在监控中心设置火灾报警屏,通过总线回路巡检、接收、显示每个报警点的工作情况。当火灾发生时,启动整个管廊内声光讯响器。
十、可燃气体探测报警系统
可燃气体探测报警系统主要由智能传感器、分布式测温光纤、多功能监测基站和智能广播基站等设备组成。
为使系统有效工作,在每段防火分区内设置智能天然气探测器、手动报警按钮、报警电话、多功能广播基站和声光报警器等设备。天然气探测器设置间距为10m;手动报警按钮设置在卸料口、两边的防火门处。基站与基站之间采用可插拔光纤连接,可实现无线采集数据信息,并对设备进行无线远程控制。
监控中心可按需设定天然气报警浓度的上限值(小于其爆炸下限值的20%),天然气探测器接入多功能监测基站,当天然气管道舱天然气浓度超过报警浓度设定上限值时,由多功能监测基站启动天然气舱事故段分区及其相邻分区的事故通风设备,且紧急切断浓度设定的上限值要小于其爆炸下限值的25%,并通过可燃气体报警系统解决燃气泄漏或危险气体累积带来的爆炸隐患,确保燃气管廊设施正常、稳定运行。
十一、联动功能
1.消防联动:
探测器发出检测信号,报警装置联动视频系统,跳出该防区的视频画面,确认报警。
2.联动排烟/气系统:
每段防火分区设置有排风及排烟/气系统,正常时用于排风。当确认探测到火灾/可燃气体时,监控中心可通过多功能基站传输指令实现远程启动风机排烟/气。
3.联动电源: 灾情探测信息确认后,监控中心可通过多功能基站进行指令传输以切断非消防电源。
4.联动广播系统:
灾情探测信息确认后,监控中心启动广播切换模块进行灾情信息广播,特别针对灾情确认区、相邻分区进行广播疏散。
5.联动电话系统:
监控中心可启动专用模块与任一广播基站通话;现场任一广播基站或电话通过监控中心确认后实现与调度主机通话录音。
十二、地理信息系统
1.系统简介
地理信息系统的功能是实现对综合管廊人员、设备和巡检车辆的位置坐标数据的采集、存储、管理、分析和表达,将信息通过多功能基站及时、准确地传输到监控中心,实现对通风线路、避灾路线、监测设备、巡检人机坐标等信息的GIS浏览。
2.系统功能
地理信息系统基于“一张图”模式展示地下管廊和内部各专业管线基础数据管理、图档管理、管线拓扑维护、数据离线维护、维修与改造管理、基础数据共享等功能信息,能为监控与报警系统提供简洁、美观、统一、友好的人机交互界面,具有视觉冲击力;指令简单、准确、无异议,能直观展现“五系统、一平台/中心”信息。
同时,系统具有丰富的地图展示效果,同时支持二维、三维地图的在线展示、流畅切换,支持旋转、缩放、平移等基本操作,且具有统一坐标系,为监控人员与决策人员提供准确的地理信息,确保信息统一可视,同时在应急救援时提供有效的安全分析链。
十三、统一管理信息平台
1.系统简介 统一管理信息平台的功能是实现对大数据的综合分析和交互,将信息通过多功能基站及时、准确地传输到监控中心,以GIS模式实现位置坐标的可视化追踪。
2.系统集成
由于统一管理信息平台依靠多个不同功能的系统,为了有效消除各系统间的信息孤岛,我们从门户集成、应用集成、通信集成、数据集成、安全集成和管理集成六个方面构建一个全局SOA架构和多系统集成互联网的数字化、网络化、集成化和智能化的统一管理信息平台。
(1)门户集成。实现环境与设备监控系统、安全防范系统、通信系统、预警与报警系统、地理信息系统及其它所有系统在统一门户上的集成化统一管理。
(2)应用集成。基于网络架构、以电子地图为导航的综合集成管控平台,实现集成系统之间的信息交换和共享,并对集成信息进行综合应用。
(3)通信集成。集成平台通过建立起一套统一的信息体系,利用先进的XML语言,在各个前端采集设备与平台之间按照统一的标准接口,通过消息服务进行信息交换和控制信息交换。
(4)数据集成。通过对多系统数据采集和分析,可以实现系统之间的关联和统计,并可以输出不同的报表。
(5)安全集成。建立统一的权限管理体系,以密码技术为基础,在网络环境中实现统一用户管理、身份认证及单点登录、统一授权管理、安全审计与责任认定、统一门户管理功能等,为各系统提供完善的安全支撑。
(6)管理集成。通过统一的管理平台实现对五大系统的管理,包括对设备和软件的注册、配置、维护和更新。
3.系统特点
(1)通过数据采集系统及实时数据库对各系统的数据进行采集和保存。以采集整理后的各生产自动化及管理系统数据信息为基础,建立不同层面面向现场的运营指挥调度平台,实时监测管廊运营现场状况,实现通风、人机、工作面等多种安全运营分析模型。
同时,整合各类数据,为各级各类管理、技术、监控人员、单位提供分析、决策的支持。主要包括综合监测、运营调度、安全管理、数据分析等功能。(2)综合管廊统一的权限管理模块。
开发统一的权限管理模块,包含角色划分、权限分配等功能,将综合管廊各系统权限无缝的集成在一起,实现统一的权限分配。通过综合调度分析平台,不同的人员就有不同的配置和权限,根据他们的权限进入系统后功能界面也不一样。
(3)灵活的配置模块。
包含个性化设置、软件扩展功能配置、功能模块配置等多种灵活配置,实现无需修改程序就能灵活的配置需要的功能,增加的功能模块会在左边的菜单栏体现出来。
(4)监控数据的采集、归类、长期存储。
对于运营中涉及到的环境、指标、故障、时间等对于监管、运营有价值的数据,都将作长期的存储。
同时,应实现以下功能:实时预警及报警功能、基础手工数据的录入、系统间的联动功能、系统数据在线监视无缝集成、视频的无缝集成等。
(5)综合数据监测
系统能够将巡检工作面、管廊供电、通风、供排水、设备等工作情况与监控信息在大屏幕上显示,实现集中监控,同时,上级单位指挥调度中心可以调阅管廊监控的相应信息。
该模块要求将各系统单位的监测系统(环境监控、人员定位、语音通信、工业电视等)进行综合集成,同时实现各监控系统之间的数据融合,在此基础上,提供各类联动报警、联动提示、综合监测等。
(6)系统可通过GIS管理综合管廊数据信息,可实现通风线路、避灾路线、监测设备、巡检人机坐标等GIS浏览。
管控平台组织架构
地下管廊综合监控系统的系统框由监控中心、管委会监控室、现场检测及控制三部分组成。监控中心是整个监控系统的核心,它联系、协调、控制和管理各子系统的工作。管委会监控室设置LCD大屏幕,用于监控综合管廊内的实时情况。现场检测及控制部分主要由接入层交换机、网络摄像头、现场区域控制器ACU等组成。其中ACU负责采集管廊内的检测信号,并对根据信号对管廊内设备进行控制。综合管廊监控系统主要由上位监控软件平台、监控主干网、各子系统等组成。组网具体如下图所示:
管控平台的设计依据
GB 50838-2015《城市综合管廊工程技术规范》 GB 50289-98《城市综合管线规划规范》 GB 50028《城镇燃气设计规范》 GB 50052《供配电系统设计规范》
GB 50058《爆炸危险环境电力装置设计规范》 GB 50093《自动化仪表工程施工及质量验收规范》 GB50116《火灾自动报警系统设计规范》 GB50140《建筑灭火器配置设计规范》
GB50166《火灾自动报警系统施工及验收规范》 GB50174《电子信息系统机房设计规范》 GB50208《地下防水工程质量验收规范》 GB50243《通风与空调工程施工质量验收规范》 Gb50268《给水排水管道工程及验收规范》
管控平台的工作流程
管控平台的设备选型
一、管廊属于地下空间,湿气能够通过各种方式渗透到管廊内,空气流通也会带来湿气。特别是在南方地区,雨水较多的季节,空气相对湿度本身就能够达到90%以上,即便不断开启换气扇,管廊内仍然湿气很重,甚至会形成凝露。
湿度过大会有腐蚀危害。在相对湿度大于40%之后,钢铁便缓慢开始腐蚀。当达到60%之后,钢铁会进入一个迅速腐蚀的状态。据统计,全球有四分之一以上的工业制造不良品与潮湿的危害有关。对于电子工业,潮湿的危害已经成为影响产品质量的主要因素之一。集成电路、电容器、焊锡、PCB、晶体等均会受到潮湿的危害。
湿度过大时,霉菌也会破坏物质的物理和机械指标。霉菌的发生霉菌种类异常繁多,它们包括真菌门中的子囊菌纲、藻状菌纲、不完全菌纲等,其中,对工业材料有侵袭作用的有四万余种。环境相对湿度大于60%霉菌即可生长,大于RH65%时,生长加快,湿度达RH80-95%时,是霉菌的高发环境,长期如此,对于工业设备的腐蚀不可小觑。
当前大多数监控系统使用的主要设备,如ACU箱内的PLC、网络交换机等,主要适用在干燥的环境下,而且几乎没有防凝露的产品,防护等级是达不到管廊要求的。《城市综合管廊工程技术规范》GB50838-2015规定:综合管廊内监控与报警设备防护等级不宜低于IP65。如果要达到国标要求的IP65,便要将设备安置在防护箱内。但防护箱也存在一定问题,防护箱会影响设备散热,同时IP65的防护箱很难完全隔绝气态水进入,长此以往,很难保证防护箱内设备的稳定了。因此,电气设备本身的防护能力,更决定了今后运行的稳定性。因此在设备选型的时候,不能太倚重防护箱,更应当注重设备本身的防护能力,最好设备本身(主要指ACU设备,包含PLC、交换机等)可以做到IP65甚至更高等级。
二、高压电缆是综合管廊最重要的入廊管线之一,随之而来的是强烈的电磁干扰。国家电网标准Q/GDW 540.1-2010《变电设备在线监测装置检验规范》,4.8规定了电磁兼容性能试验要求。过强的电磁干扰会造成设备故障,设备对电磁干扰的承受能力尤为重要。因此在管廊内应考虑设备的电磁兼容能力,选用通过高等级EMC兼容性测试认证的产品。
在综合管廊监控领域,目前一般的做法是拿普通工业应用场景的电气产品组合起来,或者其他应用场景的产品简单移植过来,能基本满足国标的规定,但要保持长期在管廊内部稳定运行,则要打一个问号了。以后期运维的角度考虑,以管廊实地应用环境出发,应当尤为注重以上两方面,选择合适的产品,来作为综合管廊运维的得力工具。
第五篇:地下综合管廊试点工作一季度总结
地下综合管廊试点工作一季度总结
及二季度安排 一、一季度建设进展情况
(一)政策措施方面
管廊有偿使用收费政策通过市政府第二十届2次常务会议审议,《沈阳市地下综合管廊有偿使用收费办法(试行)》已由市政府办公厅印发,《沈阳市地下综合管廊有偿使用收费参考标准》经市建委市发改委会签,正式印发。下发《市建委关于加快在建管廊工程建设有关事宜的通知》,督促各工程实施主体按照市政府工作部署,进一步优化工程建设实施计划,加强施工组织协调,确保在市政府确定的期限内完成建设任务。
(二)工程建设方面
南北快速干道综合管廊和浑南新城综合管廊二期工程建设进展较快。南北快速干道综合管廊主体工程已完工,排水、热力管线(道)已投入使用,正在实施给水、电力、电信管线(道)入廊工程。浑南新城综合管廊二期工程主体工程已完工,正在实施机电安装、管线入廊和变电站等分部分项工程。
南运河段综合管廊已形成廊体结构总计约10公里,其中,D3-D4区间右线约2.3公里洞通。29座节点井主体结构已完工21座。铁西新城综合管廊已形成廊体结构4.9公里,一期工程监控中心已完工。现冬期停工,计划近期全面复工建设。
二、下一步工作安排
加快管廊工程建设。南北快速干道综合管廊、浑南新城综合管廊二期工程要在今年5月底前完工,6月份试运营。南运河段综合管廊在保证工程质量安全的前提下,加快节点井主体结构、廊体结构等工程建设,确保节点井主体结构在6月底前基本完成。铁西新城综合管廊要尽快全面复工,切实提高工程建设进度。
2018年3月19日