1城市綜合管廊監控與報警系統
綜合管廊監控與報警系統是一個(gè)綜合性非常強的管控系統。各系統之間由于技術(shù)體系不一，采用的標準各異，導致難以兼容互通，這不僅需要兼顧環(huán)境與設備監控、通信聯(lián)絡(luò )、地理信息等需求，而且還要兼顧災難事故預警、安全防范等方面對圖像監控的需求，同時(shí)還需要考慮報警、門(mén)禁等配套系統的集成以及與廣播系統的聯(lián)動(dòng)，因此在這些系統的互聯(lián)過(guò)程中必然會(huì )出現系統異構的信息孤島問(wèn)題。
要打破信息孤島的局面，復雜異構方式的監控報警系統需要解決不同廠(chǎng)商、不同產(chǎn)品的兼容和多個(gè)系統相互集成的問(wèn)題，需要考慮到平臺的網(wǎng)絡(luò )接入和資源的開(kāi)發(fā)方式，還需要立足大型聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)的角度去設計，把握好互利與共享的原則。
物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)的基于物聯(lián)網(wǎng)的監控與報警系統成功地解決了眾多品牌相互兼容、各系統集成與融合、協(xié)議與接口標準不統一的難題，成為綜合管廊監控與報警系統未來(lái)的發(fā)展方向，從而使信息孤島難題成為歷史。
2系統設計原則
根據用戶(hù)現狀和需求分析，綜合管廊監控與報警系統依據以下原則設計：
（1）可靠性
系統應確保管廊數據獲取、融合、傳輸等過(guò)程的可靠性。其中，感知數據是管廊各項應用的基礎和判別依據，可靠的數據獲取、融合和傳輸是保證管廊功能正常運行的基礎。
（2）可擴展性
系統應能夠動(dòng)態(tài)調節，為不同網(wǎng)絡(luò )應用提供可擴展性，包括網(wǎng)絡(luò )拓撲結構可擴展、服務(wù)內容可擴展等。
（3）兼容性、開(kāi)放性和易維護性
系統的軟、硬件采用模塊化、組態(tài)化設計，可以方便地進(jìn)行容量的擴充和功能的維護升級。同時(shí)，系統建設基于Web、B/S結構，軟件設置開(kāi)放性網(wǎng)絡(luò )接口，可實(shí)現將監測信息上傳至監控中心和各級主管部門(mén)、單位。
（4）安全性
監控與報警系統的安全標準要特別保護用戶(hù)的信息隱私，為各政府部門(mén)、單位提供不同安全級別的網(wǎng)絡(luò )應用。
3系統設計依據
本設計方案依據國家相關(guān)規定，符合下列規范要求：
《國務(wù)院辦公廳關(guān)于加強城市綜合管線(xiàn)建設管理的指導意見(jiàn)》（2014）27號
《城市市政綜合管廊技術(shù)規范》GB50838
《密閉空間作業(yè)職業(yè)危害防護規范》GBZ/T205
《安全防范工程技術(shù)規范》GB50348
《入侵報警系統工程設計規范》GB50394
《視頻安防監控系統工程設計規范》GB50395
《出入口控制系統工程設計規范》GB50396
《火災自動(dòng)報警系統設計規范》GB50116
《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規范》GB50493
《城鎮燃氣設計規范》GB50028
《爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規范》GB50058
《電子信息系統機房設計規范》GB50174
《建筑物電子信息系統防雷技術(shù)規范》GB50343
《火災自動(dòng)報警系統施工及驗收規范》GB 50166
《自動(dòng)化儀表工程施工及質(zhì)量驗收規范》 GB 50093
《密閉空間作業(yè)職業(yè)危害防護規范》GBZ/T205
4系統設計思路
4.1從安全的角度看綜合管廊監控與報警系統設計
目前，綜合管廊主要存在以下四大問(wèn)題：
一是人的不安全行為（違章）造成的人員安全問(wèn)題，二是物的不安全狀態(tài)（隱患）導致的設備安全問(wèn)題，三是環(huán)境的不安全條件（隱患）誘發(fā)的環(huán)境安全問(wèn)題，四是組織的不安全因素（管理漏洞）導致的管廊安全問(wèn)題。
以上四大核心因素共同誘發(fā)能量的不正常傳遞，從而造成管廊事故。因此，系統必須對這四個(gè)核心因素進(jìn)行管控，以實(shí)現對人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)和環(huán)境的不安全因素等迅速、靈活、正確地理解（——預測）和解決（——啟動(dòng)安全設備或報警），從而實(shí)現地下管廊的本質(zhì)安全。
（1）針對人員安全：通過(guò)人員標識卡、便攜式巡檢儀、人員探測計數器等管控人的不安全行為，使巡檢人員達到可視化管理、無(wú)關(guān)人員實(shí)現防范入侵管理。
（2）針對環(huán)境安全：通過(guò)多功能監測基站和智能傳感器對管廊溫度、濕度、水位、氧氣、H2S、CH4等環(huán)境要素實(shí)時(shí)監控，實(shí)現危險源管理、辨識、評估和控制，從而消除環(huán)境的不安全因素。
（3）針對設備安全：通過(guò)智能傳感器、儀表和多功能監測基站對監控設備、排水設備、通風(fēng)設備、通信設備、消防設備、照明設備、電纜溫度等進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)感知、報警聯(lián)動(dòng)、遠程控制和指揮調度，使之始終處于安全狀態(tài)。
（4）針對管理安全：通過(guò)建立安全機制和預警管理體系，實(shí)現現場(chǎng)可視化、問(wèn)題可視化和隱患的可視化，達到管理無(wú)失誤、指揮無(wú)失誤、操作無(wú)失誤，在此基礎上實(shí)現未雨綢繆、超前預報，防患于未然。
城市綜合管廊的建設目標是在信息化管理的基礎上，逐步實(shí)現自動(dòng)化，用智慧覆蓋整個(gè)管廊運行管理的全過(guò)程，實(shí)現高效、節能、安全、環(huán)保的“管、控、營(yíng)”一體化智慧型管廊。
4.2從物聯(lián)網(wǎng)的角度看管廊監控設計
本系統利用先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過(guò)感、傳、知、用四層架構，實(shí)現對地下管廊的屬性信息和狀態(tài)信息運行透徹的感知和度量，通過(guò)感知實(shí)時(shí)獲取人員、設備、環(huán)境、流程制度等在內的一切數據，實(shí)現地下管廊管理的可視化，提高管廊安全性和用戶(hù)滿(mǎn)意度。
所有的信息都要通過(guò)設備數據標準化傳到平臺監控中心，而監控中心的各種控制命令則要傳輸到各段管廊的各種設備上。
這些信息主要有：
（1）監控攝像機的視頻信號和控制信號；
（2）人員位置信息和人員報警信息；
（3）環(huán)境傳感器和設備傳感器的模擬量數據；
（4）風(fēng)機、水泵等設備的開(kāi)關(guān)量數據；
（5）Wi-Fi電話(huà)的語(yǔ)音信息和廣播信息；
（6）管廊的各種屬性信息和狀態(tài)信息；
（7）管理指令和流程信息等。
我們采用基于物聯(lián)網(wǎng)的整體解決方案化解以上所有問(wèn)題。系統基于物聯(lián)網(wǎng)的標準接口，用戶(hù)可以很順利的處理來(lái)自不同設備及環(huán)境的數據，滿(mǎn)足末端設備擴展需求。
利用物聯(lián)網(wǎng)對地下管廊進(jìn)行感知和識別，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)，進(jìn)行傳輸、計算、處理和數據挖掘，實(shí)現對地下管廊的實(shí)時(shí)控制、精確管理和科學(xué)決策。
5系統流程設計
根據綜合管廊的運營(yíng)復雜情況及特點(diǎn)，建立基于物聯(lián)網(wǎng)的監控與報警系統，是實(shí)現智慧管廊的必由之路。
綜合管廊要實(shí)現系統的安全、穩定運行，又要實(shí)現對供電、消防、照明、通風(fēng)、排水等系統的“集中管理”：
（1）感知層：感知來(lái)自電力、給水、通信、能源等系統的各種數據。
（2）傳輸層：由物聯(lián)網(wǎng)多功能基站提供無(wú)線(xiàn)、有線(xiàn)通信等可靠傳輸。
（3）處理層：通過(guò)一個(gè)“統一管理信息平臺”集成環(huán)境與設備監控系統、安全防范系統、通信系統、預警與報警系統、地理信息系統五大中心模塊實(shí)現系統的分布式應用和縱向深入。
（4）應用層：由于政府管理部門(mén)和四大管線(xiàn)單位（自來(lái)水、電力、煤氣和通信）的本專(zhuān)業(yè)管線(xiàn)運行信息、會(huì )影響到管廊本體安全或其它專(zhuān)業(yè)管線(xiàn)安全運行，因此在應用層要對四大管線(xiàn)單位提供通信接口，以實(shí)現信息的共享和聯(lián)動(dòng)。
