探討金義都市新區智慧綜合管廊管理平臺

摘要:在分析智慧管廊概念的基礎上，本文給出了金義都市新區綜合管廊智慧管理平臺的設計的原則和系統架構，并結合國家相關(guān)標準提出了智慧管理平臺的若干設計要點(diǎn)，給出了平臺一些設計難點(diǎn)的解決方案。 

關(guān)鍵詞:智慧管廊；系統平臺；綜合管廊

 

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

        智慧綜合管廊，是指通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、智能傳感器等技術(shù)，促進(jìn)綜合管廊的智能化轉型，實(shí)現對綜合管廊的基礎數據及動(dòng)態(tài)信息共享、資源整合、準確管控及智能決策，從而為綜合管廊的管理提供有效支撐。系統通過(guò)先進(jìn)的信息化手段，以安全保障為核心，提升綜合管廊及相關(guān)配套設施監管水平。 

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

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

 

        （1）前瞻性:設計將借鑒國內外的成功建設經(jīng)驗，充分考慮金義都市新區綜合管廊的發(fā)展及預測可能出現的管線(xiàn)管理問(wèn)題，通過(guò)利用先進(jìn)的技術(shù)、合理配置及完善系統功能，所設 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在浙江省內的推廣起到先導性和示范性作用。 

        （2）先進(jìn)性:本工程為了保證建設平臺的可靠有效運行，借鑒或采用目前國內外的先進(jìn)技術(shù)和設備，使得平臺更具發(fā)展潛力。 

        （3）可靠性:由于管廊是一個(gè)牽涉面較多、規模大、運行環(huán)境復雜的復雜系統，因此平臺設計時(shí)應統籌考慮所選用的設備，盡可能選用穩定、標準化的設備和產(chǎn)品，符合當前的行業(yè)發(fā) 展方向，減少平臺的技術(shù)風(fēng)險，從而保證整體系統的可靠性。 

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

        （5）開(kāi)放性:系統平臺采用標準的數據接口，完成與管線(xiàn)運管單位、相關(guān)政府職能部門(mén)平臺的通信。采用標準的接口或開(kāi)放的模塊化設計，使系統與未來(lái)新增設備或新的管理部門(mén) 對接更加便利。 

        （6）經(jīng)濟性:平臺設計在確保用戶(hù)需求、系統集成要求的前提下有著(zhù)良好的性?xún)r(jià)比，充分考慮用戶(hù)實(shí)際需要和技術(shù)發(fā)展趨勢，在滿(mǎn)足用戶(hù)對功能、質(zhì)量、性能、價(jià)格和服務(wù)等各方 面要求的前提下，實(shí)現較優(yōu)化的平臺系統設備配置，降低工程整體造價(jià)。

 

        整個(gè)平臺系統設計采用“集中管理”的模式，即控制中心 負責本工程管理的應急指揮調度、集中管理、對外協(xié)調、數據采集處理等功能?？刂浦行姆譃楸O控中心和機房，監控中心設置大屏幕顯示系統，整個(gè)管廊內的環(huán)境設備參數、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?jì)戎饕胖酶黝?lèi)服務(wù)器、數據存儲、核心交換機、網(wǎng)絡(luò )安全等設備，管廊內的所有數據（環(huán)境設備參數和消防參數等）都存儲到機房的存儲設備中。調度指揮人員可以通過(guò)管理平臺了解管廊內任何設備的運行狀態(tài)；可以查看任何地點(diǎn)的環(huán)境參數；可以調取任何地點(diǎn)的視頻圖像；可以通過(guò)通信調度臺和管廊內的任何一部電話(huà)通話(huà)，將指令下達給現場(chǎng)人員。通過(guò)數據、圖像、地理信息和光纖電話(huà)的應用，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)境監控系統、安全監控系統、預警報警系統、通信系統和地理信息系統等在內的多個(gè)功能模塊。

 

        （1）管理平臺軟件采用模塊化結構設計，具有松耦合、 高內聚的特點(diǎn)。管理平臺同時(shí)需具有高可靠、實(shí)時(shí)響應快、安全性好、開(kāi)放型好，易于操作維護、可擴展性好，能滿(mǎn)足系統 的采集、運算、控制、顯示、報警、存儲、打印等全部功能要求，滿(mǎn)足控制中心日常監控及運營(yíng)管理的需求。平臺設計時(shí)具有容錯功能，不會(huì )因為小錯誤引起系統終端，而重啟。

        （2）SOA平臺架構應用:本工程中管廊內存在多個(gè)信息應用系統，為保證各個(gè)系統之間能夠實(shí)現數據共享，本工程設 計一個(gè)基于SOA的平臺架構。通過(guò)把空間信息、地理信息、公 眾信息等相關(guān)的資源轉變成服務(wù)的方式，把信息服務(wù)活動(dòng)的基 本過(guò)程結合到工作業(yè)務(wù)流程中，在SOA架構的基礎上實(shí)現靈活的、基于服務(wù)的信息服務(wù)活動(dòng)。 

        （3）統一權限管理:本工程平臺設計開(kāi)發(fā)統一的權限管 理功能，包含用戶(hù)管理、角色劃分、權限分配等功能，將綜合管廊各系統權限無(wú)縫的集成在一起，實(shí)現統一的權限分配。通 過(guò)管理平臺，給不同的人員設置不同的配置和權限，根據他們 的權限進(jìn)入系統后功能界面也不一樣。 

        （4）構建總線(xiàn)式應用集成環(huán)境:由于管廊監控與報警系 統的各個(gè)業(yè)務(wù)子系統之間是有通過(guò)點(diǎn)對點(diǎn)的網(wǎng)狀集成模式，接口類(lèi)型很多。同時(shí)接口本身沒(méi)有相對嚴格的接口規范和設計契 約，導致后續的接口管理和運維都相當復雜。為解決上述問(wèn)題，本工程引入服務(wù)總線(xiàn)方式，將所有接口轉化為服務(wù)，再接入到ESB總線(xiàn)上，通過(guò)嚴格的規范和契約文檔控制，從而形成 應用集成架構的標準管控環(huán)境。 

        （5）入廊管線(xiàn)管理模塊:各入廊管線(xiàn)產(chǎn)權單位的監控系統要求能通過(guò)標準的通信接口接入到管理平臺內，實(shí)現將影響到人身安全、管廊本體安全、其他專(zhuān)業(yè)管線(xiàn)安全的信息及應急處理信息與統一管理平臺共享。當管線(xiàn)發(fā)生事故時(shí)，由專(zhuān)業(yè)管線(xiàn)監控系統對管線(xiàn)配套設備進(jìn)行必要的應急控制，并同時(shí)報知管理平臺。入廊管線(xiàn)的狀態(tài)監測數據由入廊管線(xiàn)產(chǎn)權單位監控系統輸出并提供閾值及報警信息。 

 

4.1 管廊電力監控系統（10/0.4kV地面變電所）