综合管廊监控与报警系统设计浅析 .pdfVIP

1引言

综合管廊是一种统筹建设管理地下管线的新模式，为电力、通信、供热、燃

气、供水、排水等各种地下管线建造一个共同的“房子”。全国已建成的综合管廊

项目中，入驻管廊的管线主要包括电力、通信、给水等，部分管廊中还含有排水

管线，但燃气、热力、空气输送等管线入驻最少。

管廊本体是钢筋混凝土地下构筑物，原则上每隔200m设置一个防火分区，

廊内设有通风、供配电、排水、标识、监控与报警系统等附属设施。后期管廊运

管部门会通过以上附属设施对管廊进行科学的综合管理，提高廊内管线安全性、

稳定性等。其中监控与报警系统是决定管廊是否正常运行及运管维护工作是否方

便的重要因素之一，目前仍在不断地改良创新。

综合管廊监控与报警系统由管廊前端设备、通信网络、监控中心三部分组成。

其中，前端设备包括布置在综合管廊内部的检测、控制及报警设施，主要负

责前端现场的数据采集和控制；通信网络由光纤通信网组成，可实现管廊前端设

备与通信中心之间的通信功能；监控中心为综合管廊监控与报警系统的业务管理

和指挥中心，前端所有设备通过通信网络接入监控中心。

笔者根据前期建设单位的意见、工程设计中监控与报警系统设计经验、施工

现场问题与后期运管部门提出的改进建议，对综合管廊监控与报警系统的设计方

案与措施提出以下建议。

2通信网络

通信网络是综合管廊内部各子系统与监控中心主系统之间通信传输及信息

交换的重要枢纽，其系统构架具有多样性。过去，通信网络的设计采用主干环网

结构，即在监控中心设置核心交换机，再通过光纤与廊内底层交换机连接成环。

这种主干环网结构虽然较为经济，但由于目前很多综合管廊项目规模较大，任意

两个节点之间的断线就会造成断点之间区段与监控中心之间的通信中断，严重影

响系统的稳定性，所以笔者建议将主干环网结构只运用于规模较小的工程中。

对于规模较大的综合管廊，通信网络可考虑采用底层区域环网＋主干冗余点

对点通信的系统结构，管廊按每6~8个防火分区（可配合电气供配电辖区考虑）

组建一个底层区域光纤环网，这样就能将一段很长的通信网络分成几个较小的底

层环网；每个防火分区内设置1套底层交换机，接入本分区内除火灾报警系统和

无线对讲系统以外的设备；在每个区域环网靠近监控中心的第一个分区内，交换

机通过光缆与监控中心实现主干冗余点对点光纤通信；监控中心配置2台核心交

换机，互为热备，负责前端通信设备的接入，同时负责与中心计算机系统进行连

接。

上述的设计方案通过增设1套核心交换机实现主干冗余，廊内分区各自成环，

无论是主干网还是底层环网出现断线都不会影响系统运行，大大提高了系统的可

靠性，所以规模较大的综合管廊宜采用底层区域环网＋主干冗余点对点的通信网

络结构。

3廊内设备与环境监控系统

建议在综合管廊内部每个防火分区内布设1套PLC控制单元，负责监测控制

本区内的设备，包括风机、照明、排水泵、井盖、出/入口控制器、综合气体检

测仪、温/湿度检测仪及液位检测仪、供配电系统信息化数据设备等。

对于廊内风机、照明、水泵、井盖、环境监测等设备，可采用点对点传输方

式接入PLC；出/入口控制器、供配电系统信息化等自带控制单元的设备可通过

RS-485总线接入PLC，经处理后通过TCP/IP通信模块接入工业级交换机，从而将

数据上传至监控中心。在远程控制模式下，PLC接收监控中心发送的联动指令，

对上述设备进行监控；在本地控制模式下，将各设备将运行状态输入后根据PLC

内预设的程序进行控制，接收控制信号进行本地控制。

考虑到以往工程分区控制点数量较少的情况，往往在多个分区内共用1套

PLC主机及数套分布式I/O系统，造成实际施工时反馈PLC主机与分布式I/O模

块间距过长不便于扩展，且部分PLC厂家主机与分布式I/O模块之间的线缆需特

别定制，会增加投资成本，所以从稳定性及扩展性两方面考虑，建议每个防火分

区按1个自控单元设计。

4火灾监测、自动报警与消防联动系统

综合管廊内部多为主干管线，担负着城市或片区正常运行的重任。一旦没有

及时发现、扑灭火灾，将导致城市或片区基础设施瘫痪，使城市受到巨大的经济

损失及不良的社会影响，故火灾监测、自动报警与联动灭火系统的设置是非常有

必要的。

4.1火灾监测系统

火灾监测宜采用线型光纤测温，将光纤测温主机与感温光纤等作为主要的火

灾监测装置。先由测温光纤精确定位火灾发生的位置，将信息反馈给光