淺談管廊監(jiān)控系統(tǒng)和火災(zāi)自動報警系統(tǒng)

安科瑞 陳聰

【摘要】城市地下綜合管廊是將電力、電信、給排水、供熱供暖、垃圾真空、天然氣、制冷管道等各種滿足城市生活需求的市政管道進(jìn)行集中設(shè)置，是保障城市正常健康運(yùn)行的重要基礎(chǔ)設(shè)施。綜合管廊電力艙內(nèi)敷設(shè)有大量電力電纜，且艙室空間相對封閉，電氣火災(zāi)是綜合管廊內(nèi)主要危險之一?；馂?zāi)自動報警系統(tǒng)作為附屬設(shè)施的重要組成部分，為綜合管廊提供必要的安全保障。研究結(jié)果表明：加強(qiáng)監(jiān)控系統(tǒng)和火災(zāi)自動報警系統(tǒng)十分有必要。通過對城市管廊監(jiān)控系統(tǒng)和火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的分析，能夠有效提升火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的效能，保證城市管廊系統(tǒng)的安全。

【關(guān)鍵詞】綜合管廊；監(jiān)控系統(tǒng)；火災(zāi)自動報警。

0引言

綜合管廊指的是在地下建造的建筑物和輔助設(shè)施，可容納不止一種工程管道，包括電力、電信、排水、熱力和煤氣，以暗裝、淺埋、深埋隧道的形式建造，允許安裝、維護(hù)、拆除的地下設(shè)施系統(tǒng)。綜合管廊的設(shè)計為優(yōu)化城市空間，改善城市面貌，安裝維護(hù)和拆除各類市政管道提供了便利。綜合管廊發(fā)展至今，為提高城市綜合運(yùn)作能力，提升城市空間利用率，滿足民生基本需求做出了貢獻(xiàn)。因此綜合管廊的引入,是我國智慧城市建設(shè)的里程碑。

1綜合管廊的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

世界上的綜合管廊在巴黎建成。之后，歐美國家和日本也開始對地下管廊進(jìn)行研究，并逐漸建立了自己的體系。我們國家開始的比較晚，我們的城市空間利用很不合理，管廊的鋪設(shè)也有很多的問題，但我們國家的一些城市一直在進(jìn)行探索，在這之中北上廣深等城市首先進(jìn)行探索并且取得了良好的成果。

2綜合管廊火災(zāi)風(fēng)險

城市地下綜合管廊中的可燃物主要包括電纜，光纜,管道和可燃?xì)怏w。在綜合管廊中安裝各種管道,因此火災(zāi)危險性類別不同。根據(jù)《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》GB50838—2015中7.1.1條，各管線的綜合管廊艙室火災(zāi)危險性分類見表1。

由表1可知，天然氣管道存在危險級別很高，因此需要單艙布置。阻燃電力電纜、通信線纜、熱力管道也存在不容忽視的火災(zāi)隱患。

3監(jiān)控與報警系統(tǒng)概況

綜合管廊監(jiān)控與警報系統(tǒng)比較簡易，大致包括環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、預(yù)警與報警系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)五大系統(tǒng)和統(tǒng)一管理信息平臺，其中統(tǒng)一管理信息平臺通常部署在管廊監(jiān)控中心內(nèi)。各系統(tǒng)組成如圖1所示。

通過統(tǒng)一管理平臺的連接、協(xié)調(diào)、控制和管理每個系統(tǒng)的工作，實(shí)現(xiàn)綜合管理。綜合管理輔助設(shè)施的建設(shè)主要包括結(jié)構(gòu)監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、設(shè)施監(jiān)測，安全系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和自動火災(zāi)報警系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，建設(shè)綜合集成與管控系統(tǒng)，并將門戶、應(yīng)用程序、通信、數(shù)據(jù)、安全和管理等在線監(jiān)視和控制系統(tǒng)進(jìn)行集成，同時可以在系統(tǒng)間進(jìn)行聯(lián)動報警和聯(lián)動控制。管廊綜合監(jiān)控系統(tǒng)一般設(shè)置1個管控中心。3層結(jié)構(gòu)包括管理層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層與現(xiàn)場采集控制層。管理層主要作用是聯(lián)系、協(xié)調(diào)、控制和管理各個子系統(tǒng)的工作，它是整個監(jiān)控系統(tǒng)的核心；在網(wǎng)絡(luò)傳輸層中包含每個防火區(qū)ACU區(qū)域的控制單元，控制單元與監(jiān)控中心之間網(wǎng)絡(luò)通過光纖傳送,實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)、TCP/IP控制數(shù)據(jù)和RS-485數(shù)據(jù)的通信；現(xiàn)場采集控制層主要由接入層交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像頭、現(xiàn)場區(qū)域控制器PLC等組成。其控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

其中，環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（ACU區(qū)域控制單元）是應(yīng)綜合管廊現(xiàn)場眾多監(jiān)測數(shù)據(jù)集中管控、傳輸?shù)男枨蠖O(shè)置的區(qū)域控制模塊，它集信號采集、本地控制、數(shù)據(jù)交換、遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)于一體。環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對管廊內(nèi)環(huán)境和設(shè)備參數(shù)及狀態(tài)的監(jiān)控，實(shí)時將信息傳輸?shù)焦芸胤謪^(qū)站，及時傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的統(tǒng)一管理信息平臺，讓工作人員可以及時發(fā)現(xiàn)問題并立刻解決，保障了管廊的正常運(yùn)行。

4火災(zāi)自動報警系統(tǒng)

根據(jù)《城鎮(zhèn)綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T51274—2017中7.1.2條及《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》GB50838—2015中7.5.7的相關(guān)規(guī)定,綜合管廊內(nèi)在干線和支線上含電力電纜艙室的綜合管廊應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計框架如下。

（1）火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。主要部分有火災(zāi)報警控制柜、探測器、手動報警按鈕、聲光報警器、聯(lián)動模塊、消防電話、消火栓按鈕、消防廣播等。短路隔離器也需要設(shè)置，它的位置應(yīng)在系統(tǒng)的總線上。

（2）手動報警統(tǒng)。在艙室內(nèi)需要設(shè)置手動報警按鈕和聲光報警器，通風(fēng)口和出入口也需要設(shè)置并且需要保證手動報警按鈕是有效的。

(3)火災(zāi)探測器。根據(jù)《城鎮(zhèn)綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T51247—2017的規(guī)定，火災(zāi)自動報警的艙室應(yīng)設(shè)置感煙火災(zāi)探測器，需要聯(lián)動觸發(fā)自動火災(zāi)滅火系統(tǒng)的艙室應(yīng)設(shè)置感溫和感煙火災(zāi)探測器，即干線、支線綜合管廊含電力電纜的艙室也需要同時設(shè)置感溫和感煙火災(zāi)探測器。其中，煙感器可以采用點(diǎn)型智能煙感器，點(diǎn)型感煙探測器主要探測煙霧，通常在火災(zāi)初期時使用，探測到煙霧時立刻報警。溫感器可采用線型光纖溫感器，感溫光纖這一新興的線型分布式火災(zāi)探測手段正逐漸被用戶廣為接受。它與點(diǎn)式感溫火災(zāi)探測器相比，環(huán)境適應(yīng)性更強(qiáng)，在潮濕和粉塵等消防探測場所中都可以工作。

（4）消防電話。在自動報警系統(tǒng)中的緊急電話設(shè)施需要存在，它應(yīng)與控制系統(tǒng)分離。在火災(zāi)報警控制柜旁安置消防電話，消防電話的安裝需要十分明顯且有消防電話標(biāo)識。

（5）系統(tǒng)選擇及控制要求：滅火系統(tǒng)主要采用超細(xì)干粉自動滅火，并支持聯(lián)動和手動控制系統(tǒng)。自動火災(zāi)報警系統(tǒng)整體功能結(jié)構(gòu)如圖3所示。

5安科瑞智慧消防平臺介紹

5.1平臺結(jié)構(gòu)

5.2平臺主要功能介紹

5.2.1首頁

用戶登錄成功之后進(jìn)入首頁，如圖所示。主要展示的內(nèi)容有：項(xiàng)目概況、設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備分類、設(shè)備報警信息、報警分類、報警統(tǒng)計、設(shè)備臺賬信息等。其中地圖可以選配成BIM建筑模型，任何傳感器報警時可以在BIM模型中預(yù)警顯示。

5.2.2消防子系統(tǒng)

智慧消防管理云平臺包含了智慧用電子系統(tǒng)、防排煙子系統(tǒng)、消防水子系統(tǒng)、消防設(shè)備電源子系統(tǒng)、防火門子系統(tǒng)、消防設(shè)備管理子系統(tǒng)和視頻監(jiān)控子系統(tǒng)等。智慧用電子系統(tǒng)可以接入電氣火災(zāi)、孤航電弧、電氣火災(zāi)主機(jī)、滅弧式保護(hù)器探測器和無線測溫探測器等。點(diǎn)擊智慧用電子系統(tǒng)進(jìn)入智慧用電監(jiān)控頁面，點(diǎn)擊菜單顯示整個項(xiàng)目的基礎(chǔ)信息和該項(xiàng)目下的所有探測器的信息，點(diǎn)擊末級節(jié)點(diǎn)顯示具體探測器的監(jiān)控頁面。

消防水子系統(tǒng)可以接入消防栓、消防水壓、水位傳感器等，用于實(shí)時的監(jiān)控消防水管網(wǎng)的壓力、液位、是否漏水，以及開蓋等事件，當(dāng)消防水壓不夠，管網(wǎng)漏水時，系統(tǒng)也能實(shí)時地發(fā)出警報，能讓相關(guān)人員及時維修維護(hù)，保障消防安全。

防排煙子系統(tǒng)通過高靈敏的無線煙感報警裝置，實(shí)現(xiàn)對煙霧、有害氣體、及氣體滅火信息等數(shù)據(jù)采集，實(shí)時秒級檢測煙霧，一且發(fā)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)劇超過風(fēng)險閾值，APP、短信報警、電話報警統(tǒng)統(tǒng)上陣，通過設(shè)備的標(biāo)簽、地理位置定位，快速通知業(yè)主、物業(yè)消防單位是哪個位置的火災(zāi)隱情。

消防設(shè)備電源子系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)控消防系統(tǒng)各個部件（如消防報警主機(jī)、樓層顯示器、水泵、噴淋泵、電梯等）的電源工作狀態(tài)，確保消防設(shè)備供電正常，并對各個部件電源產(chǎn)生的過壓、欠壓、過流、短路、斷路等故障報警提示?？砷L期記錄電壓電流運(yùn)行參數(shù)，自動對消防電源一段時間的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，對可能產(chǎn)出問題的隱患進(jìn)行警示。

防火門子系統(tǒng)通過與門禁報警、視頻識別的關(guān)聯(lián)，實(shí)時監(jiān)控消防通道、安全出口、生命通道防火門的開閉及消防通道堆放物情況，實(shí)現(xiàn)緊急情況下的開閉控制等功能。確保防火門常閉、不上鎖狀態(tài)及保障火警救援是消防生命通道的暢通等，保障安全的生活、工作環(huán)境。

應(yīng)急照明與疏散指示子系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對各個應(yīng)急燈具的實(shí)時監(jiān)控和控制，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，可準(zhǔn)確的給出安全的疏散路徑指示，智能打開消防應(yīng)急指示燈的指示方向及應(yīng)急照明燈，幫助建筑內(nèi)的人群選擇逃生疏散路線，指引安全逃生方向。

視頻監(jiān)控子系統(tǒng)數(shù)據(jù)部門收到感應(yīng)端各子系統(tǒng)報警信息后，可調(diào)出報警位置關(guān)聯(lián)的監(jiān)控攝像頭圖像，查看報警現(xiàn)場視頻輔助進(jìn)行火情確認(rèn)。實(shí)現(xiàn)火災(zāi)報警子系統(tǒng)、消防水子系統(tǒng)、電氣火災(zāi)子系統(tǒng)、防排煙子系統(tǒng)、消防設(shè)備電源子系統(tǒng)、防火門子系統(tǒng)和視頻監(jiān)控子系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了報警點(diǎn)和監(jiān)控點(diǎn)的聯(lián)動。

消防設(shè)備管理子系統(tǒng)能夠?qū)⒚總€建筑、項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)的所有消防設(shè)備和資產(chǎn)納入管理，對一些消防栓、滅火器、噴淋和消防大隊(duì)地址等著重標(biāo)注，日常的巡檢和維護(hù)都需要納入計劃，在緊急情況下，會聯(lián)動GIS調(diào)度子系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度。

5.2.3隱患管理

隱患管理功能包括了隱患查詢、隱患派發(fā)、隱患處理和隱患分析四個模塊?？梢圆榭吹卿浻脩粝碌乃许?xiàng)目的隱患信息，并進(jìn)行派發(fā)和處理操作，且對所有隱患進(jìn)行統(tǒng)計分析。

5.2.4能耗分析

能耗分析功能包括了能耗概況、能耗同比、能耗環(huán)比、能耗報表和能耗預(yù)測等五個模塊。可以查看登錄用戶下的所有項(xiàng)目的能耗統(tǒng)計、同環(huán)比和報表，且按日、周、月等維度進(jìn)行能耗預(yù)測分析。

5.2.5手機(jī)APP

APP支持Android、iOS操作系統(tǒng)，方便用戶查看電氣火災(zāi)、防排煙、消防水、消防設(shè)備電源、防火門、消防設(shè)備管理、視頻監(jiān)控、火災(zāi)報警等子系統(tǒng)的實(shí)時監(jiān)控數(shù)據(jù)、報警信息、能耗統(tǒng)計等。

5.3推薦配置

5.3.1平臺服務(wù)器：建議按照我方配置購買，或者客戶自己租用阿里云資源。

硬件配置清單：（如申請阿里云可忽略）

5.3.2系統(tǒng)現(xiàn)場硬件配置清單：

注：以下配置為針對1個回路選型，其中剩余電流互感器應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場回路電流大

5.4產(chǎn)品介紹

電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器

ARCM300T-Z-2G/4G/NB可選配2G上傳、4G上傳、NB-IOT網(wǎng)絡(luò)上傳，單表流量說明：

上傳間隔一分鐘，小于30M/月；

上傳間隔二分鐘，小于15M/月；

上傳間隔五分鐘，小于10M/月.

6結(jié)束語

綜合管廊是建設(shè)在地下的相對密閉空間，并且里面敷設(shè)了大量的電線、電纜,綜合管廊狹長而橫截面窄，發(fā)生火災(zāi)時煙氣彌漫，能見度低，探測著火點(diǎn)困難，撲救難，破壞性及危害性較大，因此火災(zāi)是綜合管廊中的隱患，所以火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的設(shè)置需要引起重視。

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