浅谈综合管廊运维的系统集成方案

导读:AcrelEMS-UT综合管廊能效管理平台集电力监控、能源管理、电气安全、照明控制、环境监测于一体，为建立可靠、安全、高效的综合管廊管理体系提供数据支持

摘要：针对如何发展城市地下综合管廊运维管理模式，综合利用好城市综合管廊，发挥综合管廊保障民生城市生命线的重要作用，通过对日本运维模式的探讨和国内管廊运维的现状进行分析，剖析综合管廊运维管理需要面临和解决的问题，打造具有特色的综合管廊安全、科学、高效、稳定的运维管理体系。

关键词：综合管廊；运维管理；法律体制；入廊收费

0引言

从2015年*批试点城市公布开始，综合管廊在掀起了一股热潮，按照理要求每年国内开建综合管廊长度过2000km，2017年开始综合管廊陆续竣工建成，按照每年2000km计算，每公里需要*运维人员5人，每年将有10000名综合管廊运维人员的需求。2017年底到2018年初综合管廊在国内的发展重心将逐步从建设转向运维管理。

1）运行管理模式

运营管理实行项目公司领导下运维项目部项目经理负责，当值值班长为现场管理*责任人的管理运营责任制。监控中心的机电监视等管理运营工作岗位的人员，采用24小时“四班二运转”方式轮班工作，监视、控制综合管廊运营状况。凡涉及综合管廊系统设备设施的运转、退出、备用、检修（养护）、人员进入重要部位、供电系统倒闸操作等，经主任工程师许可并由其发出执行指令，执行者工作终结或者发现异常情况向当值值班长汇报，双方各在运营记录簿上做好过程记录。严禁因互不通气多头指挥导致误判断、误操作而发生设备设施和人身安全事故。

2AcrelEMS-UT综合管廊能效管理平台

2.1平台概述

AcrelEMS-UT综合管廊能效管理平台集电力监控、能源管理、电气安全、照明控制、环境监测于一体，为建立可靠、安全、高效的综合管廊管理体系提供数据支持，从数据采集、通信网络、系统架构、联动控制和综合数据服务等方面的设计，解决了综合管廊在管理过程中存在内部干扰性强、使用单位多及协调复杂的根本问题，大大提高了系统运行的可靠性和可管理性，提升了管廊基础设施、环境和设备的使用和恢复效率。

2.2平台组成

安科瑞城市地下综合管廊能效管理系统是一个深度集成的自动化平台，它集成了10KV/O.4KV变电站电力监控系统、变电所环境监控系统、智能马达监控系统、电气火灾监控系统、消防设备电源系统、防火门监控系统、智能照明系统、消防应急照明和疏散指示系统。用户可通过浏览器、手机APP获取数据，通过一个平台即可全局、整体的对管廊用电和用电安全进行进行集中监控、统一管理、统一调度，同时满足管廊用电可靠、安全、稳定、高效、有序的要求。

2.3平台拓扑

2.4平台子系统

2.4.1电力监控

电力监控主要针对10/0.4kV地面或地下变电所，对变电所高压回路配置微机保护装置及多功能仪表进行保护和监控，对0.4kV出线配置多功能计量仪表，用于测控出线回路电气参数和用能情况，可实时监控高低压供配电系统开关柜、变压器微机保护测控装置、发电机控制柜、ATS/STS、UPS，包括遥控、遥信、遥测、遥调、事故报警及记录等。

2.4.2环境监测

环境监测包括温湿度、烟感温感、积水浸水、可燃气体浓度、门禁、视频、空调、消防数据的采集、展示和预警，同时也可接入管廊舱室内的水泵和通风排烟风机等设备集成的第三方系统完成管廊环境综合监控。

2.4.3电气安全

AcrelEMS-UT能效管理系统针对配电系统的电气安全隐患配置相应的电气火灾传感器、温度传感器，消防设备电源传感器、防火门状态传感器，接入消防疏散照明以及指示灯具的状态实时显示，并且对UPS的蓄电池温度、内阻进行实时监视，发生异常时通过声光、短信、APP及时预警。

3.相关平台部署硬件选型清单

3.1电力监控及配电室环境监控系统

应用场合（10KV）		产品	型号	功能
	10KV进/馈线		AM6-L	相间电流速断保护，相间限时电流速断保护（可带低压闭锁），相间过电流保护（可带低压闭锁），两段式零序过流保护，反时限相间过流保护（可带低压闭锁），零序反时限过流保护，过负荷保护，控制回路异常告警。
	10/0.4KV变压器		AML-S	分合闸位置、手车工作/试验位置、接地刀闸位置、硬接点信号(保护跳闸、装置告警、控制回路断线、装置异常、未储能、事故等)、报文(过流、过负荷、温报警、过温报警、装置告警、PT断线、CT断线、对时异常等)、遥控开关、故障波形分析(故障录波、故障波形、故障记录、跳闸、故障电流电压)等。
	智能操控装置		ASD500	一次回路动态模拟图、弹簧储能指示、高压带电显示及闭锁、验电、核相、自动温湿度控制及显示（标配一路强制加热）、远方/就地旋钮、分合闸旋钮、储能旋钮、人体感应、柜内照明控制、RS485接口、高压柜内电气接点无线测温。
	10KV计量		PZ72L- E4/UT	该仪表采用交流采样技术，能分别测量电网中的电流、电压、功率、功率因数和电能等参数，可通过面板薄膜开关设置倍率。带RS-485通讯接口，采用Modbus协议;也可将电量信号转换成标准的直流模拟信号输出;或带开关量输入/输出，继电器报警输出等功能。具有许昌开普研究有限公司、*继电保护及自动化设备质量检验中心检测合格的型式检验报告证书和电磁兼容检验证书，产品防护等级均达到IP65，符合管廊综合监控系统中对相关产品功能、防护等级及电磁兼容的要求。
应用场合（0.4KV）		产品	型号	功能
	0.4KV进/出线		PZ72L- E4/UT	该仪表采用交流采样技术，能分别测量电网中的电流、电压、功率、功率因数和电能等参数，可通过面板薄膜开关设置倍率。带RS-485通讯接口，采用Modbus协议;也可将电量信号转换成标准的直流模拟信号输出;或带开关量输入/输出，继电器报警输出等功能。具有许昌开普研究有限公司、*继电保护及自动化设备质量检验中心检测合格的型式检验报告证书和电磁兼容检验证书，产品防护等级均达到IP65，符合管廊综合监控系统中对相关产品功能、防护等级及电磁兼容的要求。
	无功补偿		ARC	测量I、U、Hz、cosΦ，具备过电压保护、欠流锁定、电网谐波过大保护功能,可控制电容器的投切，RS485/Modbus协议
			ANSVC	ANSVC低压无功功率补偿装置并联在整个供电系统中，能根据电网中负载功率因数的变化通过控制器控制电力电容器投切进行补偿,无功功率补偿装置采用散件组成方案，主要以电容电抗、投切开关、控制器等组成。
			ANSVG	补偿方式:线性补偿，全响应时间<5ms，瞬时响应时间≤100us;补偿效果:≥0.99，可补偿容性无功和感性无功，滤除5、7、9、11、13次以内的谐波;自身损耗:≤2%，效率:>98%;监控以及显示具备远程通讯接口，可以通过PC机实时监控;具有人性化的人机交互界面，可通过该界面看到系统和本体的实时电能质量信息，操作简单，可以远控，也可以本控;标准模块化设计，缩短交付周期，同时提高了使用的可靠性和可维护性。
	温湿度控制器		WHD72- 11/UT	智能型温湿度控制器以数码管方式显示温湿度值，有加热器、传感器故障指示、变送功能、带有RS485通讯接口可供远程监控，用户可通过按键编程自行设定系统参数。该仪表集测量、显示、控制及通讯于一体，精度高、测量范围宽，是一种适合于各个行业和领域的温湿度测量控制仪表。具有许昌开普研究有限公司、*继电保护及自动化设备质量检验中心检测合格的型式检验报告证书和电磁兼容检验证书，产品防护等级均达到IP65，符合管廊综合监控系统中对相关产品功能、防护等级及电磁兼容的要求。
智能网关			Anet系列	8个RS485串口2kV隔离，2个以太网接口，支持ModbusRTU、IEC-60870-5-101/103/104、CJ/T188、DL/T645等通讯协议设备的接入，支持ModbusRTU、ModbusTCP、IEC-60870-5-104等上传协议、支持多中心不同数据服务要求，支持断点续传，装置电源:220VAC/DC。
应用场合（配电室）		产品	型号	功能
环境监测	温湿度		/	用于配电房温度和湿度。工作电源：AC/DC85～265V工作温度：-40.0℃～99.9℃工作湿度：0%RH～99%RH
	烟雾		/	光电式烟雾传感;电源正极（DC12V）：+12V，继电器输出：常开触点
	水侵		/	接触式水浸传感器，监测变电所、电缆沟、控制室等场所积水情况，工作电源：DC10-30V工作温度：-20℃~+60℃工作湿度：0%RH~80%RH响应时间：1s继电器输出：常开触点
	局方检测		/	监测变压器、开关、开关柜的局部放电
	门禁		/	常开型；感应距离：30-50mm材质：锌合金，银灰色电度干接点输出
	摄像机		/	视频监控
	开关量模块		ARTU-KJ8	8路开关量输入,8路继电器输出
智能网关			ANet-2E4SM	4路RS485串口，光耦隔离，2路以太网接口，支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPCUA、ModbusTCP（主、从）、104（主、从）、建筑能耗、SNMP、MQTT；（主模块）输入电源：DC12V～36V。支持4G扩展模块，485扩展模块,可扩展16路。

3.2电气火灾监控系统

应用场合		产品	型号	功能
各变电所	0.4KV出线		ARCM200 系列	用于检测TN-C-S、TN-S及局部TT系统中的剩余电流、温度等电气参数，从而预防电气火灾的发生。
各舱室	末端配电箱		ARCM300 系列	用于检测TN-C-S、TN-S及局部TT系统中的剩余电流、温度等电气参数，从而预防电气火灾的发生。
区域变电所	区域分机		Acrel-6000/B3	接收电气火灾监控探测器信号，实现对被保护电气线路的报警、监视、控制与管理，采用485通讯
主变点所监控中心	控制主机		Acrel-6000/B	接收电气火灾监控探测器信号和各区域分机数据，实现对被保护电气线路的报警、监视、控制与管理，可采用485通讯。
配套附件
配套附件	0.4kV电流互感器		AKH-0.66	测量型互感器，采集交流电流信号。

3.3消防设备电源监控系统

应用场合		产品	型号	功能
消防设备电源电压监控			AFPM3-2AVM	监测两路三相交流电压，二线通讯。
区域变电所	区域分机		AFPM100/B3	接收消防设备电源监控探测器信号，实现对被保护电气线路的报警、监视、控制与管理，可采用二线通讯。
主变点所监控中心	控制主机		AFPM100/B1	接收消防设备电源监控探测器信号和各区域分机数据，实现对被保护电气线路的报警、监视、控制与管理，可采用二线通讯。

3.4防火门监控系统

应用场合		产品	型号	功能
普通舱室配电室	常开防火门		AFRD-CK(YT)-65 AFRD-CK(YT)-85 AFRD-CK(YT)-120	监测常开防火门的开闭状态。
普通舱室配电室	常闭防火门		单扇：AFRD-CB1(YT) 双扇：AFRD-CB2(YT)	监测常闭防火门的开闭状态。
防爆舱室	常开/常闭防火门		AFRD-MC	监测常开、常闭防火门的开闭状态。
防爆舱室	监测模块		AFRD-CK/CB	接收AFRD-MC的状态信息同步传输至防火门监控主机。
区域变电所	区域分机		AFRD100/B3	接收防火门监控模块和防火门一体式探测器的信号，实现对防火门开闭状态的报警、监视、控制与管理，采用二线通讯。
主变点所监控中心	控制主机		AFRD100/B	接收防火门监控模块和防火门一体式探测器的信号以及各区域分机的实时数据，实现对防火门开闭状态的报警、监视、控制与管理，采用二线通讯。

3.5消防应急照明和疏散指示系统

应用场合		产品	型号	功能
各变电所和非防爆舱室	集中电源集中控制型消防应急标志灯具（高防护）		A-BLJC-1LROEII1W-A431H(单面安全出口)	防护等级：IP67 设备尺寸：14540015 安装方式：壁挂
	集中电源集中控制型消防应急标志灯具（高防护）		A-BLJC-1LROEII1W-A431H(单面疏散出口)	防护等级：IP67 设备尺寸：14540015 安装方式：壁挂
	集中电源集中控制型消防应急照明灯具（高防护）		A-ZFJC-E*W-A604T8单管式应急照明灯具	防护等级：IP67 设备尺寸：Φ26L400、Φ26L600、Φ26*L1200 安装方式：吸顶、吊挂设备功率：3、6、9、12、15W
			A-ZFJC-E*W-A603HC高防护应急照明灯具	防护等级：IP67 设备尺寸：Φ175*H60 安装方式：吸顶、壁挂设备功率：3、6、9、12、15W
			A-ZFJC-E*W-A603HE高防护应急照明灯具	防护等级：IP67 设备尺寸：1989855 安装方式：吸顶、壁挂设备功率：3、6、9、12、15W
	消防应急灯具电源		A-D-0.3KVA-A200L A-D-0.5KVA-A200L A-D-0.75KVA-A200L A-D-0.1KVA-A200L	防护等级：IP65 设备尺寸：500400200、600480230 安装方式：壁挂设备功率：0.3、0.5、0.75、1KVA 回路数量：8路
防爆舱室	集中电源集中控制型消防应急防爆标志灯具		A-BLJC-1LROEI1W-A431EX（防爆单面出口)	防护等级：IP65 防爆等级：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 设备尺寸：16537565 安装方式：壁挂
	集中电源集中控制型消防应急防爆标志灯具		A-BLJC-1LROEI1W-A431EX（防爆单面左向)	防护等级：IP65 防爆等级：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 设备尺寸：16537565 安装方式：壁挂
	集中电源集中控制型消防应急防爆照明灯具		A-ZFJC-E*W-A630EX	防护等级：IP65 防爆等级：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 设备尺寸：25624378 安装方式：壁挂设备功率：3、6、10W
	集中电源集中控制型消防应急防爆照明灯具		A-ZFJC-E*W-A632EX	防护等级：IP65 防爆等级：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 设备尺寸：Φ135mm*H168mm 安装方式：吊管安装设备功率：3、6、9、12、15W
	消防应急灯具电源(防爆)		A-D-0.3KVA-A200EX A-D-0.5KVA-A200EX A-D-1KVA-A200EX	防护等级：IP43 设备尺寸：904702220、1354702220 安装方式：壁挂设备功率：0.3、0.5、1KVA 回路数量：8路
区域变电所	区域分机		A-C-A100/B3	区域分机通过线网络实时监控各个终端，在险情发生时，自动将信息指令发布到每个终端，终端收到指令之后自动开始工作，如频闪、变向、开、灭灯等工作，实时指示安全的疏散路线。
区域变电所	中继器		CAN转光纤中继	通过CAN转光纤中继实现把CAN线传输转换至光纤传输延长通讯距离增加方案多样性。
主变电所监控中心	监控主机		A-C-A100	监控主机通过线网络实时监控各个终端，在险情发生时，自动将信息指令发布到每个终端，终端收到指令之后自动开始工作，如频闪、变向、开、灭灯等工作，实时指示安全的疏散路线。