[摘要]：综合管廊安全防范系统是由管廊监控管理中心和不同子系统组成，其中子系统应包括视频安防监控系统、外物入侵报警系统、出入口控制系统、电子巡查系统和人员定位系统等几大系统组成。 [关键字]：综合管廊、安全防范系统、网络通讯、联动控制
1、前言
随着城市化飞速发展和城市人口密度不断加大，各专业公司的管线在城市地下越来越密集，由于建设前期各专业没有沟通和建设周期不统一，导致城市道路不断开挖和施工，后期施工的管线专业可能对前期已建设完成的专业管道造成破坏，同时连续周期建设也对市民出行造成各种不便，故地下空间的合理规划成为必要，城市综合管廊因此被提出。城市综合管廊为城市地下管线集约化构筑物，里面可以安装供电、通信、燃气、污水、再生水、给水等市政专业管线，方便维护、管理和运营。为了保障综合管廊安全运营，综合管廊的安全防范系统尤为重要。
2、安全防范系统设计
某城市的综合管廊工程长约0.68km，采用单舱布置。该管廊为支线综合管廊，管廊3.2mx2.95m(内空净尺寸)，入廊管线有DN400给水管、10线10KV电力、12孔通信及预留再生水DN400管道位置。综合管廊采用单舱形式，结构安全等级为一级，管廊环境类别为2a 类，防水等级为二级，耐火等级为一级，舱室火灾危险性类别为丙类，抗震设防烈度7 度。本次主要讨论城市综合管廊的安全防范系统设计，安全防范系统设计主要是由视频安防监控系统、外物入侵报警系统、出入口控制系统、电子巡查系统和人员定位系统。安全防范系统的数据信息可以传输至管廊主体外的监控管理中心，由管廊运行维护人员统一管理。系统各单元详见图1综合管廊安全防范系统网络拓扑示意图。
图1 综合管廊安全防范系统网络拓扑示意图
3、视频安防监控系统设计
视频安防监控系统采用高清视频监控技术，能够实时将视频图像信息的高清采集、高清编码、高清传输、高清存储、高清显示；系统基于IP网络传输技术，提供视频监控的联网功能，实现全网调度、管理及智能化应用；采用具备流直存技术的专业存储设备对视频、图像进行存储，提升存储系统的可靠性和可用性；提供WEB GIS地图运行软件环境，能够在地图上确定并显示各站点的位置。
视频安防监控系统由前端、传输网络、监控中心组成。前端采用式红外摄像机，按照标准的音视频编码格式及标准的通信协议，直接接入网络并进行视频图像的传输。前端控制箱到监控中心采用光纤环网，前端监控设备与控制箱之间通过六类UTP（小于90m）或单模2芯光纤（大于90m）接入。监控中心的设计主要包括视频存储及实现统一管理的平台软件；监控中心采用视频综合管理平台完成视频的解码、拼接、上墙等应用；视频综合管理平台对本项目视频监控设备和用户进行统一管理，实现视频的预览、回放、权限控制以及各类智能应用。
在每个防火分区安装普通网络式红外IP摄像机，配有防护罩、自动光圈、定焦镜头。当舱内发生报警时，视频监控系统根据情况进行定位确认。同时视频监控系统可以通过智能视频分析报警应用系统与火灾报警系统进行联动控制。在管廊的标准段两侧防火门安装式红外IP摄像机，在管廊中间段适当设置式红外IP摄像机，其中摄像机间隔不应大于90m；在通风井中层、人员进出口、投料口设置式红外IP摄像机。摄像机安装在构筑物顶下方，安装位置可根据现场情况调整，确保能无死角监控。管廊内摄像的运行情况：在管廊照明灯具开启1/4时，可正常工作。同时所有人员进出口、进排风井、监控中心等设置普通网络式红外IP摄像机，可对进出人员进行实时监控。
视频监控系统收集到的信息上传到监控中心集中存储，视频录像记录选用硬盘存储设备，通过集中式的存储方式部署在中心机房，用于存储管理所有前端监控摄像头的实时监控视频。采用集中式存储方案，方便管理，数据可靠、安全，容易实现数据的大规模共享和应用。单路录像的存储分辨率不应小于1280x720像素，存储记录时间不应小于30天。视频存储信息支持本地和联网下载、传输功能。信息在存储和传输过程中具有防篡改、防丢失和防窃取功能。每个摄像机传输的带宽量约为20M，千兆网络带宽满足上下行流量分配，保证可靠的传输效率，且千兆网络带宽不宜超过60%。
4、外物入侵报警系统设计
金属声屏障生产线
外物入侵报警装置主要是由红外双鉴探测器、声光报警器和防区控制器组成。红外双鉴探测器具备被动式和主动式两种检测方法，被动检测原理是：当防区区域出现人体移动时，人体发出的红外线经过光学透镜聚焦到热释电红外传感器上，热释电红外传感器感应到红外线信号，经处理后输出数字信号给防区控制器，再通过环网网络向监控中心发出远程报警信号；主动检测原理是：具备主动红外发射机和被动红外接受机，当发射机和接受机之间的红外光束被遮挡一定比例时，输出数字信号给给防区控制器，再通过环网网络向监控中心发出远程报警信号。设备选型可根据发射机和接受机之间的红外光束需求，选择二光束或者三光束产品，保证信号源的稳定。
在管廊人员进出口、通风井设置红外双鉴探测器和声光报警器，红外双鉴探测器将防火分区的外物入侵报警信息发送到监控管理中心，同时启动声光报警器装置，对入侵者进行阻止。同时将报警系统接入视频监控系统，当报警信号输入时可以直接联动摄像机，把报警信息的区域情况及时传送到监控管理中心。
外物入侵报警系统采用总线制传输，可使系统设备紧密结合，及时将报警信号、防拆信号
、设备和线路故障信号、电源波动信号等情况均通过总线及时向控制主机进行反映，并且由中心控制机房通过软件系统下达命令，对系统各器件进行检测，并对各探测器的灵敏度进行调整。
三维网页5、出入口控制系统设计
出入口控制系统主要是针对人员进出出入口（巡查人员进出综合管廊的常规通道）。出入口控制系统系统由管理工作站（设置在监控中心）、门禁控制器、读卡器、带门磁功能电磁锁、开门按钮、IC卡等硬件及管理软件组成。门禁系统具体详见图2。
图2 出入口门禁控制原理图
当巡查人员进出出入口时，通过随身携带的磁卡（需与读卡器匹配）刷卡或在读卡器上输入密码的方式开启门锁，正常打开管廊通道。当通道门出现门禁系统电源被切断或电锁遭受破坏时，门禁控制器及时向监控中心的管理工作站发出警示信号。当巡查人员在管廊内
dc-dc变换器遭遇发生重大事故（如火警、需紧急疏散）时，系统必须与火灾报警系统及其他紧急疏散系统联动，人员可以在不使用钥匙应能迅速安全通过。
门禁管理器与控制设备必须安装于该进出口的对应受控区。门禁系统具有以下功能：通过监控中心工作站主机预先设置程序，系统对持卡工作人员的磁卡进行有效性授权，设置磁卡的有效工作时间和范围（被允许进入的分区）；系统对所有的人员进出、事故报警、故障信息作记录，对各种信息进行有效统计和记录存档；管理工作站应可远程控制所有电锁的开/关，并在显示屏上实时观察所有门禁点的开关状态；当门禁系统出现异常情况（如信号中断、设备破坏、设备故障、磁卡失效或丢失卡开门等）时，门禁系统具有报警功能，管理工作站会发出报警信号，在电子地图显示案发地点，同时将异常情况记录在案和归档。磁卡采用IC卡（含印刷，版面由甲方提供），配100张管理卡。所有前端门禁设备在就近单元应急照明箱内取电，在取电点变压成工作电压后传输至前端设备。
6、电子巡查管理系统设计
综合管廊应设置离线式电子巡查管理系统。电子巡查管理主要是以感应认识技术、计算机程序技术、网络通讯技术等实现管理人员巡查、设备检测的管理系统，电子巡查管理系统
主要是由监控中心管理计算机、通信座、巡更器、信息卡组成。管廊巡查数据支持：移动客户端通过管廊综合管理平台APP扫描管廊内设备或管道二维码，既可以在实时获取相关的所有信息（如设备名称、运维数据信息等），同时支持现场巡查人员现场事故诊断。如现场巡检人员确定现场故障时，可以通过移动客户端进行现场拍照、录音和录像等方式将图片、音频、视频、等信息上传到管廊综合管理平台，将异常情况记录在案和归档。电子巡更点可根据需要设置在综合管廊人员出入口、燃气舱、风机、电力维修井、出线管井、综合管廊内的附属设备安装处、管道上阀门安装处、电力电缆接头处。
7、人员定位系统设计
利用应急通信电话系统兼做人员定位系统，人员定位系统应能满足将人员定位于单个舱室的要求，在单个舱室内定位精度不宜大于100m，在监控中心应能实时显示综合管廊内人员位置。钢水取样器
8、网络通信与联动控制设计
继电器封装
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