淺談智慧管廊運維管理平臺的搭建與應用
張娟
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：智慧管廊運維管理平臺的建設具有實際的應用價值，在具體運用的過程中，其本身的影響力十分明顯，可以更好地保證相關工作的開展。智慧管廊綜合管理平臺融合了多種技術，涉及到多個組成部分，文章重點分析智慧管廊運維管理平臺的搭建以及應用。
關鍵詞：智慧管廊；運維管理平臺；搭建；應用
0引言
智慧管廊運營管理系統擁有著復雜的組成部分，涉及到的每一個部分都有著極為嚴格的要求，因此應該積極的重視相關架構的構成要素，在確定了系統本身情況的基礎上，逐步完善相應的系統規劃，確保智慧管廊運營管理更加穩定，實現由規劃設計到建設交付的全過程控制目標，凸顯出運行維護及全生命周期管理的功能。
1智慧管廊運營管理系統的概述
1.1 系統情況
智慧管廊運營管理系統重點是指借助于計算機系統平臺，運用互聯網和傳感器等多種技術，構建起的相對完善的且呈現出可視化狀態的統一管理信息平臺。系統運用整合管廊附屬通風系統和消防系統的方式，依照網絡化分布監控設施監測模塊，構建起大數據互聯互通的整體，打造出富有集約化和網絡化等多種特征的系統平臺。管廊智慧化運營管理系統重點是運用獲取相關參數的方式，讓信息監測更加到位，通過智能化分析預控，保證更好地對相關的管廊和廊內 附屬設施進行細致的安排，通過可視化的分析與判斷，促使應急處置和防火防災等落到實處，實現管廊資產的高效管理目的，保障線路運營的整體**性。
1.2組成部分
智慧管廊綜合運維信息平臺重點是通過智慧管廊數據中心以及相應的物聯網平臺共同組合而成，通過科學合理的結合，使相應的平臺和系統發揮出積極的作用。智慧管廊智能物聯網平臺則是系統底層核心服務，通過向下的過程，能夠及時與各個設備和傳感器 等統一接入，提供主要的通信終端產品，運用相對可靠的接口模型，促使多種協議得到有效的支持。向上 的過程則能夠為應用提供較為一致的設備訪問接口，真正強化相應的工作成果。智慧管廊數據中心則是運 用了Hadoop開源平臺和關系型數據庫平臺，通過科學合理的構建，使得相應的系統發揮出積極的作用，保證更好地運用至存儲設備狀態數據的處理和非結構 化數據的處理中。關系型數據庫能夠被運用在設備信 息和運維信息的結構化數據存儲中，通過借助于數據 中心基本服務，使具體的平臺彰顯出實際的利用成果。
圖 1 綜合管廊運維管理平臺組成框
1.3基本架構
物理層中，可以適當地將共享服務器資源進行合理的布設，在基礎架構服務層中，也可適當地運用Linux 操作系統進行有效的操作，物理層的基礎之上，還能夠及時搭建起相應的虛擬云平臺，滿足具體的工 作需要，促使物理層服務器硬件資源得以有效共享；平臺服務層中，往往會構建起為應用軟件提供多種服 務的平臺功能，比如 GIS（地理信息系統），BIM 等； 軟件應用服務層中，依照管廊運維管理的實際需要，開發出多種功能軟件。運用相對可靠的（HA）系統架構，能夠保證服務期實現冗余運行的具體目標，可以支持損失 1/3 服務器資源，即便是這樣的情況，也能讓系統保持在相對穩定的運行狀態下。借 助于科學合理的分布式冗余存儲技術，在多塊硬盤被 損壞的時候，還能適當保障數據的完整性，不會發生 丟失的情況。科學應用虛擬化技術的云計算架構，促 使著硬件資源能夠有效轉化，轉變為資源池，體現出 便于切分的優勢之處，通過運用虛擬引擎動態調配硬 件資源，促使系統軟件可以依照具體的運行需要實現 硬件運行的基本目的，讓部分硬件故障不會威脅到系 統的運行成果，確保硬件故障有效隔離，維護系統的可用性和應用的可用性。
2 智慧管廊運維管理平臺的搭建與應用
2.1運營環境參數監測與設備監控管理
環境以及設備監控屬于智慧管廊運營管理系統中相對重要的功能模塊，在具體運用的過程中，能夠更好地保障綜合管廊中內部環境及設備參數、狀態等實現全程監控的目的，通過實時監控信息，利用好多功能基站，準確及時地傳輸相關信息，確保監控中心統一管理信息平臺獲取相關的資源。相關的工作人員也可及時借助于可視化的運營管理方案，加以獲取基礎性的數據信息和預警數據等，保證現場環境和設備存在的問題得到有效的解決，排除相應故障，完成對警情的科學處理，促使管廊穩定運行。
2.2環境監測管理
圖 2 氣體傳感器報警處理 SOP
管廊中任意防火分區被視作重要的單元，借助于科學的設置方案，讓管廊中的多個附屬系統監控元器件得到有效的分析，實現對綜合管廊全區域環境參數的科學監控和分析，同時又能將實時監控的信息加以反饋，運用數據采集裝置進行實時傳遞，保證對監控中心的可視化監控大屏提供有效的信息，方便值班人員及時根據現場情況發現異常問題，排除一系列因素之后，采取有效的處理對策，讓管廊處于正常的運行狀態下。在環境監測管理中，重點分析的參數涵蓋溫度、濕度和甲烷濃度等。
2.3設備監控管理
針對管廊的通風系統設備，如風機以及風道閥門等，同時還有供電系統設備和照明系統等，均應接受狀態監控，經過遠程監控，實現了狀態監測的目的，借助于輸出遠程邏輯控制，確保照明系統、通風設備和電氣設備等附屬系統設備能夠接受有效的監管。在具體開展工作時，相應的系統可以及時的監測到異常的情況，同時發出相應的告警信號，確保工作人員可以在短時間內及時處理。運用設置于管廊上的多功能集采和傳輸基站等，讓信息傳送更加到位，同時實現有效的聯動，接受監控中心的命令和指示，完成遠程控制風機開停的基本目的。具體的防火分區中，防火門的開啟和關閉也是重要的一環，通過多種設備的管理功能，讓相關的工作穩定開展。設備監控模塊的基礎功能涵蓋著發送指令控制設備的啟停、切換設備的手/自動狀態等。
當顯示設備狀態的時候，正常的情況下會顯示綠色，若是存在著任何的故障，則會呈現出灰色，設備一旦啟動或者是停止運行，燈開關的形態會用動畫形式展示，借助于手動以及自動的操作，體現設備運行情況。設備監控界面能夠詳細地分析出設備的基本情 況，反饋具體的信息，比如生產廠商以及維修情況等， 還可對分艙分區予以支持，確保設備類型的展示更加 理想。
2.4報警及聯動處置管理
環境參數和對應的設備監控監測基礎信息往往是運用管廊運營管理系統實現有效的互通互聯目的，確保聯動的基本成果更加理想，符合具體的需求。管廊中一旦出現任何的異常情況，或者是存在著特殊的問題時，均可運用這樣的方式監控，利用好監控大屏的展示效果，發揮出對應的預警以及報警信號，提示值班人員及時地參與到處置工作中，還能自動的依照設置的標準處理流程完成異常情況的處理。比如，在常規的狀態之下，若是突然出現了異常的災情問題，則視頻的系統調用和火災報警等能夠實現合理的聯動， 彰顯出相對可靠地運維管理職能，發揮出職能本身的效力。
2.5運營環境視頻監控管理
系統前端的監控點網絡攝像機通常會對相關的圖像信息加以采集，系統主機經過了科學的處理之后， 會直接的將相關情況反映至監控大屏之上，突出實際的監控場景。運用科學設置分區的方式，讓多個功能基站合理的配合起來，防火分區中設置好對應的網絡攝像機，便可監測防火分區中運營環境信息和入廊人員的基本情況，做出較為細致的判斷。相關的視頻監控畫面均可運用智慧管廊運營管理系統控制和顯示等過程，完成對全部范圍的有效監控，便于在監視器上及時地將分區監控畫面呈現到位。依照區域出現的異常問題，系統需要調用問題區域的視頻畫面，將其前置于監控大屏幕中，確保監控人員可以及時掌握具體的情況，**了解災情，安排科學的處置對策，實現運營過程的**管理目的。
2.6管廊防入侵監控管理
經過科學的設置在投料口、人員出入位置的紅外 入侵報警和聲光報警等，使得相應的行為得到有效的 監管，保證更好的規范一系列操作，若是出現非法入 侵的問題，則數據能夠及時的進行自動地識別，經過 科學的判斷，通過多功能的基站科學的傳輸相關資源， 發送給報警控制裝置，自動將相關的信號傳輸至監控 中心的報警主機，使得監控中心的監控大屏可以反饋 出實際情況，通過自動調用區域中的視頻影像，顯現 出入侵行為的地理位置，及時的記錄下入侵的具體情況，通過科學的設置報警設備發出報警信號，為工作人員爭取一定的時間。管理人員依照報警信號合理安排事件的處置過程，讓管廊運營更加合理。
2.7管廊運營消防**管理
經過適當的設置于每段防火區的智能煙感探測器發揮出積極的作用，使得相應的設備和工作過程得到有效維護，通過將多個模塊進行有效互聯和共通，使多種信息有效的傳遞，為具體控制和管理提供保障。在監控中心設置出對應的火災報警屏分區，借助于總線回路巡檢接收，明確報警點的基本工作情況。若是出現火災等異常的情況，啟動管廊中的聲光報警器，可以及時調用相關的視頻資源，傳送至監控大屏上，由此為相關工作人員開展具體的工作提供借鑒。整個過程中，能夠為人員的**提供有力的支持，使得消防通道的快速撤離得以實現。在確定了相關區域并無作業人員的時候，或者是已經撤離去**地帶后，才能切斷非消防電源。自動滅火裝置的啟動，往往可以通過合理的降低艙室溫度以及氧氣含量的方式，達到相對理想的滅火成效。滅火完成后，風機自動啟動將有害氣體排出。
3安科瑞產品在智慧管廊運維管理的應用
3.1火災報警系統
火災報警系統在整個管廊智能化系統監控中也具有重要性建設應用意義，要想保障整個系統應用的監控管理能力提升，就應該在系統應用中，及時將系統應用內的火災警報監督控制管理工作優化。火災自動報警系統包括:火災自動報警系統、防火門監控系統、電氣火災監控系統。
電氣火災監控系統（管廊地下部分）產品選型
Acrel-6000電氣火災監控系統由Acrel-6000系列監控設備、ARCM200BL、ARCM200L系列監控探測器和配套附件組成。系統各設備之間均采用RS485總線進行連接，施工布線簡單方便。
Acrel-6000/B1電氣火災監控設備簡介
電氣火災監控系統組網
注：地下管廊使用的動力箱/柜符合管廊相關標準，防護等級達IP65
3.2 環境及設備監控系統
在綜合管廊智能化建設管理中，為了將整體的智能化管廊建設工作開展性能提升，需要在管廊建設中，對其對應區域內的設備運行以及對應的環境監測工作開展進行分析，并且在分析中，按照具體的管廊建設處理中的設備控制進行科學的系統監控規劃。該部分環境監控系統的實施中，系統對應的環境及設備監控共分為以下幾點：一是環境監測設備；二是排水設備；三是通風設備；四是照明設備，只有將對應的環境監測設備和監控系統運行系統建設好，才能保障在系統的監控運行中，將整個系統應用的監督控制管理能力發揮出來。
安科瑞配電室綜合監控系統，可實現管廊內智能開關柜運行監控、高壓開關柜帶電顯示、電流電壓等負載運行監控、母線測溫監測、電纜測溫監測、環境監測、有害氣體監測、安防監控、取暖通風、門禁、燈光、風機、除濕機、空調控制等功能。實現動力環境各數據的檢測與設備控制，實現動力環境優化，避免運行環境的失控導致配電設備運行故障，保證維護人員**，延長設備使用壽命，減少配電室粗放式管理導致成本過高，同時實現配電動力環境的分布式遠程管理。
3.2.1系統結構
配電室綜合監控系統以智能控制為核心，通過物聯網技術的集成應用，實現配電室內環境的全天候狀態監視和智能控制。系統由485通信和網絡通信混合組網，完成站端視頻、環境數據以及**防范等數據的采集和監控，適配于當下多種應用場景。
系統結構
系統遵循物聯網分層分布式物理體系，即設備層、網絡層、站控層，構建而成完全一體化的智慧管理平臺系統。
監控系統架構采用平臺化SOA架構，具有良好的可擴展性。當數據接入量大或者訪問用戶數大的時候，可以通過部署多個應用實例來提高系統服務能力。同時可根據用戶的使用要求，靈活配置運行的服務組件。
在一個區域內部署時的典型場景如下圖，配電室的各類智能檢測設備通過有線或無線網絡連接到監控中心，單個配電室或箱變的監測數據可集中上傳到監控中心或者物聯網平臺。
3.2.2監控范圍
系統把環境、視頻、通風、照明、**防范、消防、一次設備輔助監控等所有監控量在系統主界面上進行一體化顯示和控制，避免各系統孤立顯示和控制。
1. 環境監控子系統
配電室綜合監控設備安裝在配電室、箱變、變電所內，通過采集和傳輸技術，可以實時監測配電室內的重要場所和設備的工作環境，如溫度、濕度、電纜溝水位、漏水/水浸、有害氣體(SF6，H2S，NO，CO，O2，O3)、TVOC、煙霧、明火、人體感應、噪聲等。
當檢測到環境量出現異常時，可及時顯示、報警，并可通過通信網絡將數據上傳至系統平臺。根據預先設置的上下限值，聯動控制空調、視頻、燈光、加熱裝置、除濕器、通風機、聲光報警等設備。保障配電室場所的電力設備**運行。防止因環境改變、非授權活動、設備狀態變化等引起的事故，滿足配電室遠程運維的可靠管控要求。為新型現代化配電室的智能化、可視化、自動化、互動化做有效支撐。
站端設備包含各種傳感器（溫度、濕度、漏水、水位、有害氣體等）。系統平臺可以直觀的顯示出被監測量的大小或狀態，以及被監測量的實時值或各種故障發生的情況。
告警功能：在監控中心對環境參量超過預設值時發出視聽告警，在監控系統的人機界面上閃爍顯示，同時可以提供警示燈、報警音箱、語音、短信通知等多種告警方式。
設備狀態檢測：系統可以實時監控配電室內各監測設備（傳感器）以及通信線路，自動診斷設備及鏈路故障，并實時顯示在界面上。
數據查詢：環境監測數據、狀態監測數據及遠程控制數據的歷史數據查詢。
2. 消防監控子系統
煙霧、溫感、明火等火災消防信息的接入，聯動聲光報警器進行報警，以及通過短信方式自動通知值班維護人員。
3. 安防監控子系統
紅外雙鑒、紅外對射、震動、門磁等安防相關設備接入 ，并可實時播放告警語音、發送提醒短信等。
4. 無線測溫子系統
無源無線測溫產品由主機（或收發器）和傳感器兩部分組成。主要應用在高低壓開關柜內母排搭接點，斷路器觸頭、電纜接頭、大電流設備等電氣連接點和其他易過熱點等位置的溫度檢測，并把測量結果通過網絡上傳到監控中心數據庫服務器，通過軟件分析能夠對溫度過高發出告警信息，實現溫度故障的早期預測，防患于未然。
5. 饋線監測子系統
可以監測開關柜局放和饋線回路的開關狀態、溫度、電壓、電流、功率、功率因數、有功、無功、諧波、電能量采集等。支持設置上下限的告警值，實現語音播放、發送短信等聯動提醒方式。
6. 變壓器監測子系統
變壓器三相繞組溫度檢測、風機運行狀態、震動檢測。支持設置上下限的告警值，實現語音播放、發送短信等聯動提醒方式。
7. 視頻監控子系統
視頻監控采用數字監控系統，實現專業監控功能。支持海康主流硬盤錄像機和數字高清攝像機系列產品。
8. 溫濕度控制子系統
溫濕度控制器運用傳感器檢測柜內的溫度與濕度值，并通過控制外接的風扇與加熱器對溫度與濕度值進行調節，可有效防止因低溫、高溫造成的設備故障以及受潮或結露引起的爬電、閃絡事故的發生。
9. 門禁控制子系統
系統支持人員進入出去時間人員記錄，系統提供設備或網絡故障報警、非法闖入報警、門開超時報警、非法刷卡報警以及脅迫報警等。
10. 空調節能控制子系統
可以控制空調開機、關機、升溫、降溫等，并能夠直接調整空調的溫度值。
11. 燈光控制系統子系統
可以遠程控制燈光的關閉和打開。
12. 其他控制功能
水泵控制。
加熱器控制。
聲光報警器控制：遠程控制啟動和關閉，避免擾民。
風機控制：實現對主、副新風機的智能控制。
除濕機控制：室內除濕機控制以及與濕度聯動。
其它設備控制。
3.2.3硬件選型
Acrel-2000E/G 柜體式
Acrel-2000E/B 壁掛式
4結語
明確了智能管廊綜合管理平臺的組成部分，通過詳細的分析，認識到運維管理平臺服務器和數據庫服務器等的具體應用價值和優勢。在本文的概述中，概括了智能管廊綜合管理平臺的建設和應用，旨在通過具體的分析過程，為相關系統的科學使用和實際作用的充分彰顯提供借鑒和參考，為具體工作的開展打下較為堅實的基礎。
參考文獻
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【3】安科瑞企業微電網設計及應用手冊.2020.06版
【4】吳恩遠,周中.電氣火災監控系統設計與應用圖集 2012.8
作者簡介：張娟，女，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智慧管廊監控及運維管理，郵箱: 2880635303@qq.com
