城市综合管廊监控系统的研究与设计

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21世纪以来,城市发展对于地下空间的利用不断提高,综合管廊作为城市供电线路、供暖管道、通信线路等一系列市政设施的集合,有效提高了地下空间的利用率,各个国家也在不断重视对于城市综合管廊的研究,但传统模式下的主要研究方向在于管廊早期的设计、规划以及施工方面,对于后期运行、维护、管理研究较少。随着科技的不断进步,智慧城市的思想横空出世,例如物联网、云计算、BIM-GIS等前沿科技在不断的发展,将智能化技术运用于城市综合管廊的发展中,既能有效的节省人力物力,又能更加高效的保证管廊的正常运行,是当前城市综合管廊可预见的发展趋势。论文以福建省洪湾路城市综合管廊作为研究对象,从整个系统的网络构架设计出发,结合部分子系统的硬件设计、通讯接口设计、控制方案软件设计、人机界面设计及实现等几个方面来说明城市综合管廊智能化监控平台的搭建过程。在网络构架上采用了分布式DCS思想,保证了整个系统的完整性。针对管廊供电,采用了双线冗余的电路拓扑结构,设计了一套基于智能化思想的双电源接入故障自动切换方案,并通过Modbus通信协议,结合工业自动化通用技术平台IAP技术,完成了供电子系统组态设计,对廊内设备供电情况进行实时监控,较好地解决了城市综合管廊内部供电可靠性问题。另外设计了一套火灾报警和消防联动控制系统,将BP神经网络算法融入火灾探测器中,提高了火情判断的正确率,同时结合火灾现场各子系统的动作情况,设计了子系统在消防联动中的具体工作流程,最后详细介绍了基于IAP技术的消防子系统的标准逻辑控制功能模块地搭建,及其组态平台地设计,并对其运行过程进行展示,说明该智能监控系统在城市综合管廊运行过程中的可靠性,通过智能化手段解决了管廊内发生火灾的安全性问题。该系统的正常运行展示可以证明,针对管廊供电,该系统能够有效做到主、备回路地自动切换,较好地实现了管廊设备不间断供电的要求;针对廊内消防安全,能够实现在廊内发生火灾时,及时启动消防联动措施,对火灾进行处理,保证了管廊的安全。本课题的研究一定程度地提高了城市综合管廊的综合管理水平,打破传统人力为主设备为辅的运维模式,较好地做到了少人值守,为城市综合管廊的智能化研究提供了新技术,为智慧城市的全面发展提供新思路。
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