孟繁宇
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 20220620
一、前言
綜合管廊（日本稱“共同溝"、中國臺灣稱“共同管道"），就是地下城市管道綜合走廊，即在城市地下建造一個隧道空間，將電力、通信，燃氣、供熱、給排水等各種工程管線集于一體，設有專門的檢修口、吊裝口和監(jiān)測系統(tǒng)，實施統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設計、統(tǒng)一建設和管理，推進城市地下綜合管廊建設，是創(chuàng)新城市基礎設施建設的重要舉措，不僅可以逐步消除“馬路拉鏈"、“空中蜘蛛網(wǎng)"等問題，用好地下空間資源，提高城市綜合承載能力，滿足民生需求，而且可以帶動有效投資、增加公共產(chǎn)品供給，提升城市發(fā)展質量，為經(jīng)濟發(fā)展增添新動力。
關鍵字： 綜合管廊 電力監(jiān)控 消防應急照明和疏散指示系統(tǒng) 能效管理
二、綜合管廊類型介紹
（一）、按其所容納的管線劃分：
1.干線綜合管廊：一般設置于道路中央下方或道路紅線外綜合管廊帶內，主要輸送原站(如自來水廠、發(fā)電廠、燃氣制造廠等)到支線綜合管廊，其一般不直接服務沿線地區(qū)。其主要收容的管線為電力、通訊、自來水、燃氣、熱力等管線，有時根據(jù)需要也將排水管線收容在內。在干線綜合管廊內，電力從超高壓變電站輸送至一、二次變電站，通訊主要為轉接局之間的信號傳輸，燃氣主要為燃氣廠至高壓調壓站之間的輸送。干線綜合管廊的斷面通常為圓形或多格箱形，綜合管廊內一般要求設置工作通道及照明、通風等設備。干線綜合管廊的特點主要為：穩(wěn)定大流量的運輸、高度的安全性、內部結構緊湊、兼顧直接供給到穩(wěn)定使用的大型用戶、一般需要專用的設備、管理及運營比較簡單。
2.支線型綜合管廊：主要負責將各種供給從干線綜合管廊分配、輸送至各直接用戶。其一般設置在道路的兩旁，收容直接服務的各種管線。支線綜合管廊的斷面以矩形斷面較為常見，一為單格或雙格箱型結構。內部要求設置工作通道及照明、通風設備。主要特點為：有效(內部空間)斷面較小、結構簡單施工方便、設備多為常用定型設備、一般不直接服務大型用戶。
3.纜線型綜合管廊：主要負責將市區(qū)架空的電力、通訊、有線電視、道路照明等電纜收容至埋地的管道。一般設置在道路的人行道下面，其埋深較淺，一般在1.5米左右。以矩形斷面較為常見，一般不要求設置工作通道及照明、通風等設備，僅增設供維修時用的工作手孔即可。
4.干支線混合型綜合管廊：干支線混合綜合管廊在干線綜合管廊和支線綜合管廊的優(yōu)缺點的基礎上各有取舍，一般適用于道路較寬的城市道路。
（二）按斷面形式劃分：
1.矩形綜合管廊：
2.半圓形綜合管廊
3.圓形綜合管廊
4.拱形綜合管廊
三、AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺
綜合管廊（Underground Pipe Gallery;utility tunnel）一般是建于城市地下用于容納兩類及以上城市工程管線的構筑物及附屬設施，將電力、自來水、熱力、煤氣、電信、網(wǎng)絡等市政公用管線根據(jù)規(guī)劃要求集中敷設在同一個構建物內，實施統(tǒng)一設計、施工、管理的市政公用隧道空間，并且還具備排水、通風、照明、通信和監(jiān)控等功能。主要的作用就是為了避免城市道路被反復開挖，減少城市污染，為城市運轉提供各種能源和通信，保證城市運轉的高效。無論承載的管線出現(xiàn)故障，還是自身附屬設備出現(xiàn)故障，都可能造成部分功能的癱瘓，因此建設綜合管廊時需要設置各類現(xiàn)場傳感器用于監(jiān)測和控制管廊內部設施運行情況。通常包括：管廊附屬地面及內部供電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、排水排煙系統(tǒng)、環(huán)境溫、濕度，可燃氣體探測、門禁、入侵檢測、視頻、巡更等。
AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理系統(tǒng)集電力監(jiān)控、能源管理、電氣安全、照明控制、環(huán)境監(jiān)測于一體，為建立可靠、安全、高效的綜合管廊管理體系提供數(shù)據(jù)支持。
AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺
（一）電力監(jiān)控/能源管理系統(tǒng)板塊
綜合管廊電力監(jiān)控系統(tǒng)板塊主要針對10/0.4kV地面或地下變電所，對變電所高壓回路配置微機保護裝置及多功能儀表進行保護和監(jiān)控，對0.4kV出線配置多功能計量儀表，用于測控出線回路電氣參數(shù)和用能情況，可實時監(jiān)控高低壓供配電系統(tǒng)開關柜、變壓器微機保護測控裝置、發(fā)電機控制柜、ATS/STS、UPS，包括遙控、遙信、遙測、遙調、事故報警及記錄等，電力監(jiān)控系統(tǒng)可以直觀顯示一次系統(tǒng)圖，并實時顯示各電壓等級各回路的遙測量、遙信量和報警信號等，遙測量包括電壓、電流、功率、功率、電能等電參量，高低壓柜內電氣節(jié)點溫度值等。
綜合管廊能電力監(jiān)控系統(tǒng)
變電站運行監(jiān)視
遙信量包括中壓開關柜內路斷路器、手車、隔離開關、負荷開關、地刀開關的分合狀態(tài)，柜內弧光探頭的鏈路狀態(tài)、斷路器彈簧儲能狀態(tài)及遠方就地控制狀態(tài)；
報警信號包括微機保護裝置的告警信號、保護跳閘信號及裝置異常信號\線路弧光保護動作信號、節(jié)點溫度告警及設備通信異常告警，異常信號可以通過聲光報警。
事件順序記錄
故障錄波分析
無線測溫
（二）3.2 電氣安全系統(tǒng)板塊
AcrelEMS-UT能效管理系統(tǒng)針對配電系統(tǒng)的電氣安全隱患配置相應的電氣火災傳感器、溫度傳感器，消防設備電源傳感器、防火門狀態(tài)傳感器，接入消防疏散照明以及指示燈具的狀態(tài)實時顯示，并且對UPS的蓄電池溫度、內阻進行實時監(jiān)視，發(fā)生異常時通過聲光、短信、APP及時預警。
1.電氣火災監(jiān)測系統(tǒng)板塊
電氣火災探測器一般設置在變電所0.4kV饋線側，采集數(shù)據(jù)漏電電流和線纜溫度后上傳至監(jiān)控主機，實現(xiàn)對電氣安全預警。現(xiàn)場設置的傳感器監(jiān)測配電系統(tǒng)回路的漏電電流和線纜溫度，異常時實時發(fā)出報警信號。
電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)作為火災自動報警系統(tǒng)的預警子系統(tǒng)，由電氣火災監(jiān)控主機、電氣火災監(jiān)控單元、剩余電流式電氣火災探測器以及測溫式電氣火災探測器組成，通過現(xiàn)場總線構成一套完整的預防電氣火災的監(jiān)控系統(tǒng)，數(shù)據(jù)可集成至管廊的AcrelEMS-UT能效管理系統(tǒng)并提供預警信號。
2.消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)板塊
管廊消防設備比較多，消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)主要功能就是用于監(jiān)測消防設備的工作電源是否正常，保障在發(fā)生火災時消防設備可以正常投入使用。
消防設備電源監(jiān)控監(jiān)控系統(tǒng)采用消防二總線，以機房分區(qū)設置區(qū)域分機采集消防設備電源狀態(tài)，區(qū)域分機通過二總線接收多臺傳感器的電壓、電流信息和開關狀態(tài)信息，以此實現(xiàn)對消防設備電源工作狀態(tài)的實時監(jiān)視。
3. 防火門監(jiān)控系統(tǒng)板塊
防火門監(jiān)控系統(tǒng)主要是通過防火門監(jiān)控模塊及其附件來檢測現(xiàn)場常開，常閉防火門的狀態(tài)；當火災發(fā)生時，控制現(xiàn)場的常開防火門關閉，并通過門磁開關來反饋現(xiàn)場的防火門的關閉狀態(tài)，有效抑制火勢蔓延阻止煙氣擴散，確保人員安全疏散及減少火災損失。
4.消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)板塊
根據(jù)消防要求還需要設置消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)，用于火災狀態(tài)下人員的疏散指示，一旦發(fā)生火災，通過消防應急照明和疏散指示燈具指引快速疏散。
消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)由主機、集中電源、指示燈具和照明燈具組成，可以根據(jù)預先設置的應急預案快速啟動疏散方案引導人員疏散。
根據(jù)管廊環(huán)境要求，可以選擇高防護等級或防爆型照明和指示燈具。
（三）智能照明系統(tǒng)板塊
1.防火分區(qū)單獨控制，分區(qū)內設置智能控制面板就地驅動器；開關驅動器連接消防報警系統(tǒng)，接收消防報警信息，強制打開驅動器回路。
2.廊內上方安裝智能照明傳感器，使人員進入管廊內自動開啟燈具，在管廊內停留燈具保持常亮，離開后燈具關閉。
3.除了現(xiàn)場的控制方式外，還可用電腦端實現(xiàn)集中控制，實時遠程監(jiān)控當前區(qū)域的照明情況，必要時可遠程控制該區(qū)域的照明。
4.考慮現(xiàn)場模塊分布較廣，距離過長，除了現(xiàn)場的控制方式外，還可用電腦端實現(xiàn)集中控制，實時遠程監(jiān)控當前區(qū)域的照明情況，必要時可遠程控制該區(qū)域的照明。
5.系統(tǒng)支持單控、區(qū)域控制、自動控制、感應控制、定時控制、場景控制、調光控制等多種控制方式，支持延時控制，避免同時亮燈負荷對配電系統(tǒng)造成沖擊。模塊不依賴系統(tǒng)，可獨立工作，每個模塊均自帶時間模塊，可根據(jù)經(jīng)緯度自動識別日出日落時間實現(xiàn)自動控制功能。
（四） 變電站環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)板塊
變電所環(huán)境監(jiān)測包括溫濕度、煙感溫感、積水浸水、可燃氣體濃度、門禁、視頻、空調、消防數(shù)據(jù)的采集、展示和預警，同時也可接入管廊艙室內的水泵和通風排煙風機等設備集成的第三方系統(tǒng)完成管廊環(huán)境綜合監(jiān)控。
1.溫濕度監(jiān)測
管廊配電室區(qū)域對環(huán)境溫濕度要求比較高，檢測重要區(qū)域的溫濕度分布，通過溫濕度傳感器連接到網(wǎng)關通訊接口上傳平臺，完成管廊配電室溫濕度監(jiān)控功能。
2.水浸監(jiān)測
水浸屬于開關報警監(jiān)測量，可以用開關量檢測獲得。具體方法是：通過漏水感應線緊貼在空調下面的地板下，傳感器檢測報警信號接開關量采集裝置，然后在軟件配置相應的名稱和告警閾值，即簡單方便地完成了防盜紅外、漏水和煙霧檢測監(jiān)控。
3.煙霧報警
煙感屬于開關報警監(jiān)測量，可以用ARTU開關量檢測模塊采集，將煙霧傳感器安裝在天花板頂上，避免空調直接對準方位，通過煙霧傳感器可以感知管廊產(chǎn)生的煙霧并提前預警。
4.氣體報警
綜合管廊然氣艙室連接變電站可能會產(chǎn)生一定的可燃氣體，比如天然氣，這是一種易爆的氣體，達到一定的濃度必須啟動排風設備及時清除。
可在網(wǎng)關設置自動啟動風機邏輯，當網(wǎng)關檢測到氫氣濃度超過設定值，在發(fā)出預警信號的同時可以自動啟動排風風機，確保氫氣濃度在安全程度內。
5.門禁及紅外監(jiān)測
系統(tǒng)可以采集管廊門禁狀態(tài)和紅外報警，并在系統(tǒng)平面圖上顯示門禁開閉狀態(tài)并通過顏色預警，防止有人意外進入未授權區(qū)域。
6.空氣質量監(jiān)測
系統(tǒng)可以監(jiān)測管廊變電站內空氣質量和粉塵含量。
四、安科瑞綜合管廊能效管理平臺的應用
面向未來，根據(jù)用戶需求，配置AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理系統(tǒng)，將為管廊提供的監(jiān)測和控制，從數(shù)據(jù)采集、通信網(wǎng)絡、系統(tǒng)架構、聯(lián)動控制和綜合數(shù)據(jù)服務等方面的設計，解決綜合管廊在管理過程中存在內部干擾性強、使用單位多及協(xié)調復雜的根本問題，大大提高了系統(tǒng)運行的可靠性和可管理性，提升管廊基礎設施、環(huán)境和設備的使用和恢復效率。
未來，安科瑞將為更多城市建設數(shù)以千計的綜合管廊能效管理系統(tǒng)，繼續(xù)為建設智慧管廊、安全管廊提供數(shù)據(jù)支持。
參考文獻：
[1]今日頭條：城市地下綜合管廊技術，全面了解.
[2]百科：城市地下綜合管廊.
[3]安科瑞電氣股份有限公司.
[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計應用手冊.2020.06版.
[5]安科瑞綜合管廊能效管理系統(tǒng)解決方案.2020.06版.
