綜合管廊智能運(yùn)維關(guān)鍵技術(shù)分析與應(yīng)用探究

馬博輝 鄭小立 張 亮

（1、四川大學(xué)電氣工程學(xué)院，四川 成都610000 2、國網(wǎng)寧夏電力有限公司檢修公司，寧夏 銀川750011）

地下綜合管廊的大規(guī)模建設(shè)與運(yùn)行，將成為我國城市極為重要的基礎(chǔ)設(shè)施與服務(wù)設(shè)施，對(duì)其開展的運(yùn)維管理工作，能夠有效提高城市管理效率，提供應(yīng)急保障。在此期間，通過運(yùn)用智能化技術(shù)，有利于促進(jìn)管廊運(yùn)維管理工作的高效穩(wěn)定發(fā)展。

1 工程案例

某地下綜合管廊總長(zhǎng)度共計(jì)4125m，管廊全線同16 條規(guī)劃路相交。按照入廊管線的內(nèi)容與規(guī)格，將其設(shè)定為熱力艙+綜合艙的模式；管廊的斷面形式計(jì)算公式為：B*H=（（2.6+4.4）*3.8），總長(zhǎng)度為4410m[1]。

2 綜合管廊智能運(yùn)維關(guān)鍵技術(shù)

2.1 BIM建模技術(shù)

2.1.1 建立模型

第一，構(gòu)建管廊廊體模型。

采用Archicad 軟件，精準(zhǔn)導(dǎo)出三維設(shè)計(jì)尺寸與體積數(shù)據(jù)，為概預(yù)算提供依據(jù)。此外，利用該軟件建模技術(shù)導(dǎo)出的圖片，可以確保質(zhì)量，圖中不但覆蓋了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)備，還具備3D 渲染效果。

在此期間，相關(guān)技術(shù)人員，需要運(yùn)用該軟件中的明細(xì)表功能，計(jì)算出各工程建設(shè)所需用道德材料數(shù)量，隨后在軟件中展開施工模擬、場(chǎng)地布置以及碰撞檢查的流程。

第二，構(gòu)建入廊管線模型。

該項(xiàng)目?jī)?nèi)所包含的入廊管道，主要有給水管道、熱力管道、電力管道以及通信管道等。在開展管道鋪設(shè)工作期間，應(yīng)當(dāng)根據(jù)規(guī)劃要求進(jìn)行鋪設(shè)。隨后，要注重運(yùn)用BIM技術(shù)，構(gòu)建管廊的主體結(jié)構(gòu)、給水管線、熱力管線以及通信管線等BIM模型，并做好各類管道信息的標(biāo)記工作。

2.1.2 技術(shù)控制

第一，展開碰撞檢查。

在BIM 模型當(dāng)中，對(duì)各類管線進(jìn)行布置，通過采取信息關(guān)聯(lián)的方式，來防止出現(xiàn)碰撞情況。碰撞檢查的內(nèi)容，包括內(nèi)部各管線的碰撞檢查，以及針對(duì)地下空間與軌道交通的碰撞檢查。

第二，凈空檢查。

運(yùn)營(yíng)公司需要運(yùn)用BIM技術(shù)，對(duì)人物高度與活動(dòng)屬性，實(shí)施自由定義，對(duì)后期運(yùn)營(yíng)情況、項(xiàng)目設(shè)備維修情況進(jìn)行檢測(cè)。要在設(shè)備模擬安裝期間，注重檢測(cè)其設(shè)計(jì)方案是否可行、是否符合規(guī)定。

2.2 智能監(jiān)控技術(shù)

2.2.1 火災(zāi)監(jiān)控技術(shù)

該系統(tǒng)的終端傳感器，主要是煙感火災(zāi)探測(cè)器。在運(yùn)用該技術(shù)期間，需要安裝手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警裝置，方便巡檢人員在發(fā)現(xiàn)火災(zāi)之后，能夠迅速進(jìn)行報(bào)警，要將報(bào)警信號(hào)接入火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中；要在每間隔200m 的位置，規(guī)劃出一座防火分區(qū)，每個(gè)分區(qū)內(nèi)每間隔15m 各安裝一座煙感火災(zāi)探測(cè)器；要將傳感器所獲取的信號(hào)，全部接入到先放系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)內(nèi)進(jìn)行處理。以Z號(hào)防火分區(qū)，所獲取的火災(zāi)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)為例，構(gòu)建系統(tǒng)數(shù)據(jù)收集表，如表1 所示。

表1 Z 號(hào)防火分區(qū)火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)收集表

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影響中老年民眾保健食品風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知的因子以保健食品知識(shí)、政府信任、企業(yè)品牌信任、專業(yè)醫(yī)護(hù)工作者、標(biāo)簽說明最為明顯。中老年人認(rèn)為需要更多的信息，特別是關(guān)于保健食品的健康益處、營(yíng)養(yǎng)成分、功能作用等。專家信任與專家信息來源、親朋好友來源、廣告來源的影響相對(duì)微弱一些。本研究給保健食品行業(yè)提供指導(dǎo)，為了降低民眾的風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知，提升監(jiān)管部門的風(fēng)險(xiǎn)溝通效率，可以采取如下措施：

2.2.2 視頻監(jiān)控技術(shù)

該系統(tǒng)承擔(dān)收集管廊中視頻信息的任務(wù)，可以為控制中心的管理人員，給予多方面的視覺信息。在運(yùn)用該技術(shù)是，管理人員能夠隨意切換廊中所有位置的實(shí)時(shí)畫面。倘若某區(qū)域發(fā)生險(xiǎn)情，該區(qū)域的視頻畫面，便可以跟隨報(bào)警系統(tǒng)，自動(dòng)切換至自動(dòng)中心的視頻換面當(dāng)中。針對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集，所構(gòu)建的數(shù)據(jù)表，如表2 所示。

表2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)收集表

2.2.3 環(huán)境監(jiān)控技術(shù)

該系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)管廊中的環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)內(nèi)容涵蓋了溫度、濕度以及含氧量。倘若監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超標(biāo)之后，即溫度在40℃以上、濕度在90%以上、含氧量在90%以下，該區(qū)域的機(jī)械通風(fēng)設(shè)施便會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，實(shí)施強(qiáng)制性換氣。此外，要注重在所有防火分區(qū)的地坪地處，設(shè)置液位開關(guān)，以此監(jiān)測(cè)水位信號(hào)。倘若水位低于地坪超過30cm，液位開關(guān)便可以自動(dòng)報(bào)警，并自動(dòng)開啟排水泵實(shí)施排水。針對(duì)環(huán)境監(jiān)控的數(shù)據(jù)收集，所建立的數(shù)據(jù)表，如表3 所示。

表3 環(huán)境監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)收集表

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2.2.4 安全防范技術(shù)

表4 安全防范系統(tǒng)數(shù)據(jù)收集表

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3 綜合管廊智能運(yùn)維平臺(tái)整體架構(gòu)

第一，在數(shù)據(jù)源方面的部署。

該層主要的部署對(duì)象，要從物聯(lián)網(wǎng)的計(jì)入設(shè)備入手。比如周圍環(huán)境與監(jiān)測(cè)設(shè)備、安全防護(hù)設(shè)備、日常運(yùn)維的采集、廊體與環(huán)境的監(jiān)測(cè)等相關(guān)數(shù)據(jù)。與此同時(shí)，要注重預(yù)留BIM、GIS 等數(shù)據(jù)接口，包括氣象、地震等相關(guān)外部部門的數(shù)據(jù)。

第二，在數(shù)據(jù)采集層面的部署。

該層數(shù)據(jù)采集的服務(wù)端，要參考實(shí)時(shí)定位和制圖的城市地下空間三維數(shù)據(jù)。其采集技術(shù)能夠融合激光掃描技術(shù)、移動(dòng)測(cè)量技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，打造出一項(xiàng)先進(jìn)的新型三維移動(dòng)測(cè)量技術(shù)。該技術(shù)在不具備GPS 技術(shù)以及復(fù)雜慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的環(huán)境當(dāng)中，只通過技術(shù)設(shè)備本身所配置的簡(jiǎn)單慣性測(cè)量裝置，便可以有效對(duì)管道數(shù)據(jù)開展快速化、便捷化、低成本的采集工作。

第三，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層面的部署。

該層通常將大數(shù)據(jù)平臺(tái)劃分為三大數(shù)據(jù)庫，其一是監(jiān)測(cè)管廊及各條管線風(fēng)險(xiǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，其二是可視化監(jiān)測(cè)和展示BIM技術(shù)與GIS 技術(shù)的信息庫，其三是存儲(chǔ)常規(guī)運(yùn)營(yíng)資料的運(yùn)維管理數(shù)據(jù)庫。

第四，在數(shù)據(jù)計(jì)算層面的部署。

該層采用分布式計(jì)算的方法，以此對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)施整合與分析。通過運(yùn)用該算法，可以將該應(yīng)用劃分為諸多子部分，隨后將其分別分配給多臺(tái)計(jì)算機(jī)予以處理，以此節(jié)省整體計(jì)算時(shí)間，大幅度提升計(jì)算的效率。

第五，在數(shù)據(jù)應(yīng)用層面的部署。

該層可以將經(jīng)過平臺(tái)計(jì)算之后的數(shù)據(jù)，有效應(yīng)用至各項(xiàng)業(yè)務(wù)當(dāng)中，其中包括系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)、綜合監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、應(yīng)急管理數(shù)據(jù)、日產(chǎn)管理數(shù)據(jù)、資產(chǎn)管理數(shù)據(jù)、決策與分析數(shù)據(jù)、模型管理數(shù)據(jù)以及移動(dòng)APP 等信息數(shù)據(jù)。

4 結(jié)論

在開展綜合管廊管理與運(yùn)行工作的過程中，運(yùn)營(yíng)公司與工作人員，要結(jié)合地下管廊的實(shí)際情況，充分運(yùn)用智能化管理技術(shù)，以此發(fā)揮綜合管廊在城市發(fā)展中的積極作用。

圖1 綜合管廊智能運(yùn)維管理平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖