上海嘉定1基于5G无线传感网络的智慧管廊综合监控体系设计

2023-07-13

周伯龙

上海嘉定安科瑞电气有限公司

1 基于5G无线传感器网络的智慧公用走廊综合监控系统设计

与国外一些国家相比，我国地下管廊建设在应用技术和管理方法上都有较大的发展空间。 近年来，我国不少城市建设了地下综合管廊。 设计的智能综合管廊系统中存在多条管道，包括供热管道、电力管道、排水管道等，建设地下管廊时，需要从各个方面将安全隐患降到最低。 需要保证顶部区域和底部区域分开，并且两者在两个接口上，以便顶部区域和底部区域分开管理。

底层区域具有预警、位置定位、安全防护、环境监测等多种功能，顶层区域需要具备燃气管理、电力生产管理、供水管理、供热管理等功能。 底层区域通过5G无线传感器网络将地下管廊有毒气体浓度信息、温度信息、湿度信息等环境参数传输至顶层系统。 ，建立底层系统和顶层系统之间的连接。 5G无线传感器网络是智慧综合管廊综合监控系统的基础。 可以保证地下综合管廊底部系统和顶部系统的稳定性，使两者都能稳定可靠地运行。

本文设计的监控系统方案比较简单。 建设单位应根据智慧管廊的具体情况，设计更加完整、准确、详细的施工进度方案。 施工进度方案必须明确施工准备、人员调配、施工设备选择等内容。 对于具体内容，在实际施工过程中，应定期跟踪进度，根据实际情况及时更新数据和内容，确保智慧管廊建设在规定的时间内完成。合同中明确规定。

无线传感器对地下管廊的监测范围可达80km，且设置在地下管廊出口处，可以减少不可控因素对无线传感器的影响。 无线传感器的计算能力较高，但传输性能较差。 为了解决这一问题，在地下综合管廊中设置中继节点，保证环境数据的顺利传输。

2 智慧管廊综合监控系统

监控系统结构如图1所示。

图1 监控系统结构

2.1 环境监测子系统设计

环境监测子系统可以对周围环境进行监测。 地下管廊防火区内设置通风口、人员出入口、逃生口； 为了更有效地对地下管廊内的氧气、甲烷、湿度、温度等环境参数进行监测，在环境子系统中安装了监测传感器，完成与风机、水泵的连接。 监测传感器监测到的信号通过管道传输至控制监测系统，并通过5G无线网络传输至监测终端。 监测终端的显示屏上会显示监测传感器监测到的各种环境参数数据。 当温度、湿度或甲烷等参数浓度数据超标时，监控中心人员会立即发出报警信息，报告安全隐患所在位置。 及时处理。

2.2 设备监控子系统设计

采集地下管廊内照明、风机、环境参数检测仪、排水泵等设备的参数。 采集完成后，通过远程传输的方式实现采集数据的传输。 之所以采集这些设备参数数据，是为了电气设备、照明设备、通风设备等仪表的稳定运行提供数据基础。 通过5G基站发送的监控指令，根据采集到的设备参数数据，对风机、照明设备等进行远程监控，远程控制排水泵、电气设备的启停。

2.3 视频监控子系统设计

通过地下管廊综合系统的网络摄像机采集风机、照明设备、排水泵等图像信息。 经过监控系统的CPU处理后，地下管廊内各种设备当前的运行场景可以显示在监视器上。 在地下管廊内划分5G基站和消防保护区后，在出入口设置网络摄像头，对进出地下管廊的人员进行监控。 监控视频图像经监视器处理并显示，从而实现对整个地下管道走廊的监控。

2.4 智能门禁系统

智能门禁系统包括电子锁、LED显示屏、读卡器和标识符。 地下综合管廊出入口需设置智能门禁系统，以对进出地下综合管廊的人员进行身份控制。 当地下管廊巡查人员在大门外出示登记的身份证时，读卡器就会进行识别认证，智能门禁系统中的电控锁就会自动打开大门。 此时，LED显示屏会记录进入时间和感应卡。 身份信息。 地下管廊巡检人员离开时，直接触摸门内释放按钮，电控锁打开大门，LED显示屏记录离开时间。 LED显示屏除了记录进出时间外，还可以实时显示地下管廊内风机、照明设备、排水泵等设备的运行数据，为巡检和维护工作提供数据依据人员。 智能门禁系统可以有效防止授权人员进入地下走廊。

2.5 报警系统

地下管廊内含有多种可燃物，其中包括大量的电缆、管道、光缆等。 地下管廊一旦发生剧烈火灾，将造成重大安全损失。 报警系统包括传感器、5G监控基站、通信基站和测温等。 在地面、地下监控终端安装光纤、火灾报警屏，通过光缆接收并显示出现的报警信息，定位火灾位置。 当火灾发生时，地下管廊内的报警器会立即发出警报，监控终端会调取火灾区域的视频并传输到显示器上。 消防应急广播立即播报报警信息，门禁系统自动开门，确保被困人员迅速疏散。 自动灭火装置已开启。 火灾成功扑灭后，风机将地下管廊内的有害气体排出。 报警系统结构如图2所示。

图2 报警系统结构

报警系统建立过程中，建设部门应认真审核确认，按照工程造价规定设置报警，并加大对报警数量的控制。

3 基于5G无线传感器网络的智慧公用走廊综合信息管理平台

通过对环境监控子系统、设备监控子系统、视频监控子系统、智能门禁系统、报警系统的集中综合管理，完成地下管廊的“智慧”目标。 信息管理平台包含大量管廊信息。 利用云计算、大数据、数据聚合技术，统一智慧管廊综合信息管理平台中的传感器信息、环境监测信息、设备运行状态信息、火灾预警报警信息。 分类汇总，在地下综合管廊监控终端显示屏、传感器终端、移动智能设备上形成信息管理图像，实现对地下综合管廊的指挥、调度、控制和监控。 智慧走廊综合信息管理平台主要包括以下需求：

首先，所有业务信息都可以在监控终端上显示，为地下管廊的正常运行和生产调度提供数据依据，解决地下管廊的安全隐患。 利用5G无线传感器网络对管廊内各个目标进行身份识别和验证。 利用5G技术确定地下管廊位置、抄读电表、进行业务调查、日常巡检等，并传回故障位置信息和监控终端显示的故障图像。 为了对地下管廊进行有效维护上海能耗监控管理系统，需要利用BIM等技术手段调用管廊内的大屏幕、监控显示器等设备，并按照业务流程进行操作。 通过构建基于5G无线传感器网络的智慧管廊综合信息管理平台，可实现各子系统的自动登录，建立不同的账户，进行权限管理，并可向其他系统进行有针对性的应用。日常维护。 可以简化审批流程，提高工作效率。

4-UT综合管廊能效管理平台

4.1 平台概述

-UT综合管廊能效管理平台集电力监控、能源管理、用电安全、照明控制、环境监测于一体，从数据采集、通讯等方面，为建立可靠、安全、高效的综合管廊管理系统提供数据支撑系统架构、联动控制和综合数据服务的设计，从根本上解决了综合公用廊道管理过程中内部干扰强、用户多、协调复杂的问题，大大提高了系统运行的可靠性和可管理性。提高公用走廊基础设施、环境和设备的利用和回收效率。

4.2 平台构成

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，集成了10KV/0.4KV变电站电力监控系统、变电站环境监控系统、智能电机监控系统、电气消防监控系统、消防设备供电系统、防火门监控系统、智能照明系统、消防应急照明及疏散指示系统。 用户可通过浏览器、手机APP获取数据，通过一个平台对全球管廊用电及用电安全进行集中监控、统一管理、统一调度，同时满足可靠、可靠的需求。管廊用电安全、可靠 稳定、高效、有序的要求。

4.3 平台拓扑

4.4 平台子系统

4.4.1 电源监控

电力监测主要针对10/0.4kV地面或地下变电站。 变电站高压线路均设有微机保护装置和多功能仪表进行保护和监测。 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的参数及能耗实时监测，包括遥控、遥信、遥测、遥信调整、事故报警、记录等。

4.4.2 环境监测

环境监测包括温湿度、烟雾温度、水浸、可燃气体浓度、门禁、视频、空调、消防数据的采集、显示和预警，还可以连接水泵和通风排烟走廊舱排气扇与其他设备集成的第三方系统完成对公用走廊环境的全面监控。

4.4.3 电气安全

- UT能效管理系统针对配电系统中潜在的电气安全隐患，配备了相应的电气火灾传感器、温度传感器、消防设备功率传感器、防火门状态传感器。 实时监测电池温度、内阻，出现异常时通过声光、短信、APP及时报警。

4.5 相关平台部署硬件选型列表

4.5.1电力监控及配电室环境监控系统

4.5.2电气火灾监控系统

4.5.3 消防设备电源监控系统

4.5.4 防火门监控系统

4.5.5 火灾应急照明和疏散指示系统

5 结论

智慧管廊综合监控系统对于地下管廊的维护和运营发挥着关键作用。 本文设计了环境监控子系统、视频监控子系统、智能门禁系统等子系统，构建了智慧管廊综合信息管理平台。 ，通过本文的系统，以实现智慧公用走廊的安全稳定运行。

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据了解，近期施工工地用电能耗管理系统，国网遂宁供电公司采取“线上+线下”宣传模式，创新推广节能新模式，全面开展节能低碳宣传活动。 “线上”利用微信朋友圈、供电服务微信群、国家电网在线APP等方式，大力宣传普及节能减碳知识，让节能低碳理念意识深入人心进入公众； “线下”深入开展节能服务，走进企业活动，充分利用线上国家电网“能效e助手”功能，有效帮助客户准确掌握用电情况，有效实现企业能效优化。

8月26日，国网遂宁供电公司、国网四川综合能源服务有限公司、电力客户代表召开能源托管项目多方洽谈会。 据了解，能源托管服务是独立于托管行业的能源消费托管服务节能新机制。 节能服务公司对用能企业能源采购和使用、用能设备效率、用能方式、政府节能等情况进行评估。 进行全面合同管理，并为技术和设备更新提供资金，从而达到节能降耗的目的，最终实现双方互利共赢。

下一步，国网遂宁供电公司将努力实现能源托管零的突破，积极实施“供电服务”向“供电+能效服务”的延伸拓展，助力提升能效水平全社会关注客户用电优化，进行在线用电分析和能效诊断，帮助企业更经济用电，持续优化用电管理环境。 （王阳生贤）