地下綜合管廊的弱電與火災報警系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

王勇

（深圳市城市交通規(guī)劃設計研究中心有限公司）

1 實例分析

本文主要對某地區(qū)新建城區(qū)的地下綜合管廊中設計在監(jiān)控系統(tǒng)中的全部子系統(tǒng)進行了詳細的介紹。地下綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)集成了眾多子系統(tǒng)，包括語音通訊、環(huán)境與設備監(jiān)控、火災報警以及安防與視頻監(jiān)控系統(tǒng)等，因此，監(jiān)控系統(tǒng)在地下綜合管廊中是一個集成的自動化平臺。工作人員在檢修與運營地下綜合管廊時可以應用自動化平臺系統(tǒng)來完成完整統(tǒng)一的監(jiān)控作業(yè)。

2 組成地下綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)的因素

2.1 數(shù)據(jù)通訊通道

為了將一個可靠、快速以及安全的數(shù)據(jù)通訊通道搭建在地下綜合管廊工程之中，而依據(jù)管廊的特點以及走向來對防護分區(qū)進行有效布置，通常情況下其布置的間距為200m/個。單雙倉路段設置的防護分區(qū)數(shù)量也不盡相同，其中雙倉設2個，單倉設1個。在地下綜合管廊中共設置了18套火災自動報警器，其中在監(jiān)控中心設置1套并在地下綜合管廊的現(xiàn)場設置17套。其設置的位置是沿著管廊均勻設置火災自動報警器，間距為1.5km/套。地下綜合管廊消防系統(tǒng)網(wǎng)絡的可靠性和安全性因其連接方式是光纖環(huán)網(wǎng)而使得火災自動報警器更加有保障。

在地下綜合管廊中，完整且統(tǒng)一的監(jiān)控平臺因監(jiān)控系統(tǒng)的存在而有效提供給檢測人員，方便他們更好地維修以及運行設備[1]。監(jiān)控軟件平臺不僅應實現(xiàn)與其他系統(tǒng)之間建立相互通訊的關系，還應具備系統(tǒng)安全、數(shù)據(jù)庫管理等功能。在火災自動報警器、網(wǎng)絡高清攝像頭以及地下綜合管廊的現(xiàn)場ACU的作用下，監(jiān)控主干網(wǎng)實現(xiàn)了將一個可靠且安全的數(shù)據(jù)通道建立在監(jiān)控中心之中。

2.2 電力監(jiān)控系統(tǒng)

電力監(jiān)控系統(tǒng)所監(jiān)控的對象主要包括各防護分區(qū)、監(jiān)測變壓器的開關狀態(tài)，還有計量高壓側(cè)電量等電力系統(tǒng)。在檢測高壓側(cè)電量時，電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅可以自動生成相應的報表，且可對地下綜合管廊的總用電量進行有效的統(tǒng)計。而在檢測所有用電設備開關時，不僅可以及時提醒檢查人員對部分故障設備的開關備件進行有效更換，且還可有效統(tǒng)計故障發(fā)生以及設備運行的時間。

2.3 攝像系統(tǒng)

該地下綜合管廊共安裝800臺網(wǎng)絡高清攝像頭，并且跟現(xiàn)場ACU（綜合管廊區(qū)域控制單元）共用監(jiān)控主干網(wǎng)絡。為了減少800臺網(wǎng)絡高清攝像頭對寬帶的占有，實施分布式的視頻監(jiān)控方案。地下綜合管廊每隔1000m設置一套網(wǎng)絡硬盤刻錄機，用來存儲地下綜合管廊內(nèi)的網(wǎng)絡高清攝像頭的所拍攝下的視頻數(shù)據(jù)，整個地下綜合管廊共設置25套網(wǎng)絡硬盤刻錄機。地下綜合管廊視頻監(jiān)控系統(tǒng)不僅實現(xiàn)了監(jiān)控地下綜合管廊各個位置實時狀態(tài)的目的，而且還能夠?qū)v史視頻進行存儲、歸檔以及其他管理工作[2]。

2.4 安防子系統(tǒng)

在該地下綜合管廊中，防入侵系統(tǒng)以及門禁系統(tǒng)組成了其安防子系統(tǒng)。探測器設置在綜合管廊的機械通風口以及投料口，防入侵的探測器一旦接到非法入侵的指令便自發(fā)的播報報警信號，并且被入侵的區(qū)段會清晰的顯示在監(jiān)控中心的大屏上并伴有聲光報警的信號。而在綜合管廊的出口設置了門禁系統(tǒng)，它可以對出入地下綜合管廊的人員進行實時記錄，還可以用來防止陌生人員的進出。

2.5 語音通訊系統(tǒng)

由于平時地下綜合管廊并沒有固定的值班人員，因此為了地下綜合管廊的維檢和施工人員能夠更加方便快捷地通訊聯(lián)絡，在該地下綜合管廊內(nèi)安裝了語音通訊系統(tǒng)。語音通訊系統(tǒng)由兩部分組成：

1）固定語音

固定語音采用IP網(wǎng)絡，每個防火區(qū)設置兩套IP電話，在監(jiān)控中心設置一臺網(wǎng)絡綜合通訊器。固定語音的IP網(wǎng)絡電話與現(xiàn)場的ACU、網(wǎng)絡高清攝像頭共用一條監(jiān)控主干網(wǎng)，實現(xiàn)監(jiān)控中心和地下綜合管廊現(xiàn)場IP電話之間的通訊。

2）無線對講

無線對講由調(diào)度基臺、中繼器、泄露感應電纜以及功分器組成，但是其主要是通過泄露感應電纜收發(fā)無線電的，于是地下綜合管廊便沿線敷設泄露感應電纜。

地下綜合管廊的監(jiān)控系統(tǒng)為運營及維修檢測人員提供了完整且統(tǒng)一的監(jiān)控平臺。監(jiān)控軟件平臺除了具備數(shù)據(jù)庫管理、系統(tǒng)安全等通過功能，還與其他系統(tǒng)集成了相互進行通訊的功能。而監(jiān)控主干網(wǎng)是利用地下綜合管廊的現(xiàn)場ACU、網(wǎng)絡高清攝像頭和火災自動報警器在監(jiān)控中心建立的一個安全、可靠的數(shù)據(jù)通道。

3 火災自動報警系統(tǒng)

消防控制室設立在總控制中心，中心UPS對消防控制室的所有消防設備進行統(tǒng)一供電。將消防專用電話總機柜、消防聯(lián)動控制器、火災報警上位機、圖形顯示裝置、消防電源監(jiān)控柜、防火門監(jiān)控器柜、手動控制盤以及火災報警控制器等消防設備設置在消防控制室中。

3.1 系統(tǒng)構(gòu)成

將包含24V電源、控制模塊、火災自動報警控制器、信號模塊以及氣體滅火控制盤的一套火災自動報警控制柜設置在每個電力艙的防火分區(qū)中，負責信號反饋以及控制本區(qū)域內(nèi)消防設施[3]。在每個防火分區(qū)的配電室內(nèi)設置火災報警控制柜，配電室內(nèi)的電氣專業(yè)配電柜為火災報警控制器的電源進行供電，控制中心區(qū)域火災報警分布在報警區(qū)間以及報警聯(lián)動主機之間，它的火災報警通訊環(huán)網(wǎng)是通過單模光纖來構(gòu)成的。所管轄區(qū)間的火災聯(lián)動、報警以及火災監(jiān)視情況通過區(qū)域火災報警控制柜來實現(xiàn)，并通過網(wǎng)絡將所有信號傳輸至控制中心。系統(tǒng)構(gòu)成圖見下圖1。

3.2 系統(tǒng)配置

在所有電力電纜支架上敷設感溫電纜，其安裝方式采用的是正弦波接觸式；在投料口設備層兩端井的弱電機房、中間井的配電室以及配電室設置區(qū)間火災報警控制柜；在包含電力電纜的艙內(nèi)設置聲光報警器以及手動報警按鈕，設置位置為50m/套；將一套防火門監(jiān)控模塊設置在含有電力電纜艙室的每個防火門處，通過防火門監(jiān)控模塊將故障信號、關閉或是開啟防火門信息在防火門監(jiān)控器上顯示出來；在區(qū)域火災報警控制柜內(nèi)設置應急照明強切以及非消防電源強切控制模塊。將套裝的氣體滅火控制器設置在每個區(qū)間中，并在火災報警控制柜中進行安裝作業(yè)，用于控制與聯(lián)動氣溶膠滅火裝置。

3.3 系統(tǒng)聯(lián)動

將85℃報警可恢復式感溫電纜設置在每層電力電纜支架上，且將智能型感煙探測器設置在含有電力電纜的艙室頂部；將聲光報警器以及手動報警按鈕設置在每個防火分區(qū)中，并將放氣指示燈、聲光報警器以及氣溶膠滅火緊急啟/停按鈕設在每個防火分區(qū)的出口處。相應防火分區(qū)內(nèi)的應急疏散指示以及聲光報警器在接到防火分區(qū)中任一個手動報警按鈕、感煙探測器或是感溫電纜報警后便會相應的開啟；在同時接到防火區(qū)內(nèi)任意一個手動報警按鈕、感煙探測器以及感溫電纜按鈕報警時，應對配電控制柜中的非消防電源進行切斷作業(yè)，對防火分區(qū)中的防火閥、百葉窗以及排風機進行關閉，并將防火門進行關閉作業(yè)，氣溶膠滅火裝置在30s后便會自行啟動進行滅火作業(yè)，在氣體滅火控制盤以及火災報警控制器上會接到故障報警信號以及噴放動作信號的反饋信息，放氣指示燈會相應的開啟。

圖1 火災自動報警系統(tǒng)構(gòu)成圖

3.4 其他災害報警

為了能夠迅速地應對一些突發(fā)情況，會在每個艙的人員進出口處設置報警按鈕裝置，便于巡檢人員及時發(fā)出報警信號。

4 結(jié)語

綜上所述，城市地下綜合管廊在現(xiàn)階段還屬于新興產(chǎn)業(yè)，它不僅可以滿足民生的基本需求，而且能夠提高城市的綜合承載力，對城市現(xiàn)代化的建設具有重要的作用。該綜合管廊工程的信息檢測與監(jiān)控系統(tǒng)設計以及配置都比較全面和先進。工程竣工投入使用以來，運轉(zhuǎn)情況良好，值得在未來被推廣和使用。