探討金義都市新區(qū)智慧綜合管廊管理平臺

摘要:在分析智慧管廊概念的基礎(chǔ)上，本文給出了金義都市新區(qū)綜合管廊智慧管理平臺的設(shè)計的原則和系統(tǒng)架構(gòu)，并結(jié)合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)提出了智慧管理平臺的若干設(shè)計要點，給出了平臺一些設(shè)計難點的解決方案。 

關(guān)鍵詞:智慧管廊；系統(tǒng)平臺；綜合管廊

 

        在城市化快速發(fā)展日新月異的進程中，推進城市地下綜合 管廊建設(shè)，是創(chuàng)新城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要舉措。智慧綜合管廊作為智慧城市建設(shè)中一個方興未艾的行業(yè)，越來越受到業(yè)界的關(guān)注和重視。 

        智慧綜合管廊，是指通過物聯(lián)網(wǎng)、智能傳感器等技術(shù)，促進綜合管廊的智能化轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)對綜合管廊的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及動態(tài)信息共享、資源整合、準(zhǔn)確管控及智能決策，從而為綜合管廊的管理提供有效支撐。系統(tǒng)通過先進的信息化手段，以安全保障為核心，提升綜合管廊及相關(guān)配套設(shè)施監(jiān)管水平。 

        在市政設(shè)計行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，綜合管廊的智慧化需要針對管廊系統(tǒng)平臺進行設(shè)計帶領(lǐng)，才能更好地整合各種技術(shù)手段，實現(xiàn)智慧化運維管理的目的。 

        金華市金義都市新區(qū)中心區(qū)綜合管廊工程全長約為5.8公里，為雙艙布置形式，敷設(shè)有電力、給水、通訊、熱力等管線，本文主要對金義都市新區(qū)綜合管廊的管理平臺的設(shè)計做一 些分析和總結(jié)。

 

        （1）前瞻性:設(shè)計將借鑒國內(nèi)外的成功建設(shè)經(jīng)驗，充分考慮金義都市新區(qū)綜合管廊的發(fā)展及預(yù)測可能出現(xiàn)的管線管理問題，通過利用先進的技術(shù)、合理配置及完善系統(tǒng)功能，所設(shè) 計的平臺能有效地幫助管廊運維管理水平的提升。為今后綜合管廊建設(shè)在浙江省內(nèi)的推廣起到先導(dǎo)性和示范性作用。 

        （2）先進性:本工程為了保證建設(shè)平臺的可靠有效運行，借鑒或采用目前國內(nèi)外的先進技術(shù)和設(shè)備，使得平臺更具發(fā)展?jié)摿Α?nbsp;

        （3）可靠性:由于管廊是一個牽涉面較多、規(guī)模大、運行環(huán)境復(fù)雜的復(fù)雜系統(tǒng)，因此平臺設(shè)計時應(yīng)統(tǒng)籌考慮所選用的設(shè)備，盡可能選用穩(wěn)定、標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備和產(chǎn)品，符合當(dāng)前的行業(yè)發(fā) 展方向，減少平臺的技術(shù)風(fēng)險，從而保證整體系統(tǒng)的可靠性。 

        （4）安全性:系統(tǒng)平臺作為管廊運行維護的核心系統(tǒng)，并與各個管線運管單位、相關(guān)政府職能部門平臺聯(lián)網(wǎng)，應(yīng)采取有效手段確保信息安全，提高系統(tǒng)的抗破壞能力。尤其網(wǎng)絡(luò)傳 輸、硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)這幾方面的安全性要著重加強。 

        （5）開放性:系統(tǒng)平臺采用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口，完成與管線運管單位、相關(guān)政府職能部門平臺的通信。采用標(biāo)準(zhǔn)的接口或開放的模塊化設(shè)計，使系統(tǒng)與未來新增設(shè)備或新的管理部門 對接更加便利。 

        （6）經(jīng)濟性:平臺設(shè)計在確保用戶需求、系統(tǒng)集成要求的前提下有著良好的性價比，充分考慮用戶實際需要和技術(shù)發(fā)展趨勢，在滿足用戶對功能、質(zhì)量、性能、價格和服務(wù)等各方 面要求的前提下，實現(xiàn)較優(yōu)化的平臺系統(tǒng)設(shè)備配置，降低工程整體造價。

 

        整個平臺系統(tǒng)設(shè)計采用“集中管理”的模式，即控制中心 負(fù)責(zé)本工程管理的應(yīng)急指揮調(diào)度、集中管理、對外協(xié)調(diào)、數(shù)據(jù)采集處理等功能。控制中心分為監(jiān)控中心和機房，監(jiān)控中心設(shè)置大屏幕顯示系統(tǒng)，整個管廊內(nèi)的環(huán)境設(shè)備參數(shù)、視頻、管廊三維地理信息等都可以再大屏上得到集中展示。機房內(nèi)主要放置各類服務(wù)器、數(shù)據(jù)存儲、核心交換機、網(wǎng)絡(luò)安全等設(shè)備，管廊內(nèi)的所有數(shù)據(jù)（環(huán)境設(shè)備參數(shù)和消防參數(shù)等）都存儲到機房的存儲設(shè)備中。調(diào)度指揮人員可以通過管理平臺了解管廊內(nèi)任何設(shè)備的運行狀態(tài)；可以查看任何地點的環(huán)境參數(shù)；可以調(diào)取任何地點的視頻圖像；可以通過通信調(diào)度臺和管廊內(nèi)的任何一部電話通話，將指令下達(dá)給現(xiàn)場人員。通過數(shù)據(jù)、圖像、地理信息和光纖電話的應(yīng)用，可以保證人員做出正確合理的決策，提高管理水平。

        智慧管廊管理平臺的總體架構(gòu)自下而上包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層3層，囊括了環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)、預(yù)警報警系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)等在內(nèi)的多個功能模塊。

 

        （1）管理平臺軟件采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，具有松耦合、 高內(nèi)聚的特點。管理平臺同時需具有高可靠、實時響應(yīng)快、安全性好、開放型好，易于操作維護、可擴展性好，能滿足系統(tǒng) 的采集、運算、控制、顯示、報警、存儲、打印等全部功能要求，滿足控制中心日常監(jiān)控及運營管理的需求。平臺設(shè)計時具有容錯功能，不會因為小錯誤引起系統(tǒng)終端，而重啟。

        （2）SOA平臺架構(gòu)應(yīng)用:本工程中管廊內(nèi)存在多個信息應(yīng)用系統(tǒng)，為保證各個系統(tǒng)之間能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)共享，本工程設(shè) 計一個基于SOA的平臺架構(gòu)。通過把空間信息、地理信息、公 眾信息等相關(guān)的資源轉(zhuǎn)變成服務(wù)的方式，把信息服務(wù)活動的基 本過程結(jié)合到工作業(yè)務(wù)流程中，在SOA架構(gòu)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)靈活的、基于服務(wù)的信息服務(wù)活動。 

        （3）統(tǒng)一權(quán)限管理:本工程平臺設(shè)計開發(fā)統(tǒng)一的權(quán)限管 理功能，包含用戶管理、角色劃分、權(quán)限分配等功能，將綜合管廊各系統(tǒng)權(quán)限無縫的集成在一起，實現(xiàn)統(tǒng)一的權(quán)限分配。通 過管理平臺，給不同的人員設(shè)置不同的配置和權(quán)限，根據(jù)他們 的權(quán)限進入系統(tǒng)后功能界面也不一樣。 

        （4）構(gòu)建總線式應(yīng)用集成環(huán)境:由于管廊監(jiān)控與報警系 統(tǒng)的各個業(yè)務(wù)子系統(tǒng)之間是有通過點對點的網(wǎng)狀集成模式，接口類型很多。同時接口本身沒有相對嚴(yán)格的接口規(guī)范和設(shè)計契 約，導(dǎo)致后續(xù)的接口管理和運維都相當(dāng)復(fù)雜。為解決上述問題，本工程引入服務(wù)總線方式，將所有接口轉(zhuǎn)化為服務(wù)，再接入到ESB總線上，通過嚴(yán)格的規(guī)范和契約文檔控制，從而形成 應(yīng)用集成架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)管控環(huán)境。 

        （5）入廊管線管理模塊:各入廊管線產(chǎn)權(quán)單位的監(jiān)控系統(tǒng)要求能通過標(biāo)準(zhǔn)的通信接口接入到管理平臺內(nèi)，實現(xiàn)將影響到人身安全、管廊本體安全、其他專業(yè)管線安全的信息及應(yīng)急處理信息與統(tǒng)一管理平臺共享。當(dāng)管線發(fā)生事故時，由專業(yè)管線監(jiān)控系統(tǒng)對管線配套設(shè)備進行必要的應(yīng)急控制，并同時報知管理平臺。入廊管線的狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)由入廊管線產(chǎn)權(quán)單位監(jiān)控系統(tǒng)輸出并提供閾值及報警信息。 

 

4.1 管廊電力監(jiān)控系統(tǒng)（10/0.4kV地面變電所）