摘要：綜合管廊作為城市地下管線(xiàn)的綜合載體，對城市發(fā)展有著(zhù)重要促進(jìn)意義，結合現代物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的應用，對城市綜合管廊進(jìn)行智能化管理，能夠有效提高城市基礎服務(wù)質(zhì)量。城市綜合管廊在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用推動(dòng)下，得到了較大程度的發(fā)展，對城市的發(fā)展建設也起到了較為突出的作用。結合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，不斷優(yōu)化施工設計方案，提高施工及流程的規范性以及標準，整體提升城市綜合管廊的服務(wù)質(zhì)量，是現階段城市基礎設施建設的*點(diǎn)。本文圍繞城市綜合管廊在物聯(lián)網(wǎng)融合通信系統作用下的具體應用情況展開(kāi)論述，以進(jìn)一步推動(dòng)城市基礎設施建設。

關(guān)鍵詞：綜合管廊；物聯(lián)網(wǎng)；融合通信系統

0引言

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現代社會(huì )企業(yè)生產(chǎn)、運營(yíng)過(guò)程中有著(zhù)重要的應用，其不僅在通信方面提供了較大便利，更是對機械應用效率、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量的提高產(chǎn)生較大影響。作為城市基礎設施建設重要的組成部分，綜合管廊對城市發(fā)展的影響不言而喻，合理利用物聯(lián)網(wǎng)融合通信系統，可以有效提升管廊運營(yíng)管理水平，進(jìn)而提升入廊的電力、給水、通信等管線(xiàn)安全運營(yíng)水平，提升城市供電、供水以及網(wǎng)絡(luò )通信的可靠性和安全性，對保障城市安全運行有著(zhù)非常大的促進(jìn)作用。

1工程案例簡(jiǎn)介

城市綜合管廊建設發(fā)展過(guò)程中，物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)起到了很大的作用，對管廊現代化建設提供了可靠的信息通信支持。如中國聯(lián)通通信業(yè)務(wù)，對城市綜合管廊建設提供了可靠的信息通信幫助。對于市政基礎設施綜合管廊建設的需求，中國聯(lián)通公司就結合了自身的綜合信息服務(wù)優(yōu)勢，圍繞構建信息化企業(yè)目標，進(jìn)一步實(shí)現安全、可靠、無(wú)線(xiàn)化融合以及國際化統一且穩定的信息化企業(yè)網(wǎng)絡(luò )目標。針對市政管廊需求中基礎通信業(yè)務(wù)（語(yǔ)音、數據）、人員艙室定位、信息安全保障等，中國聯(lián)通公司對相應定位系統網(wǎng)絡(luò )層架構作出了合理優(yōu)化，運用蜂窩網(wǎng)絡(luò )室內定位技術(shù)，實(shí)現高精度定位目標，對城市綜合管廊內部各管線(xiàn)系統進(jìn)行*準定位，以保證管線(xiàn)問(wèn)題發(fā)生時(shí)，能夠被及時(shí)發(fā)現、*準定位，輔助管線(xiàn)維修人員進(jìn)行相應操作，以滿(mǎn)足城市綜合管廊物聯(lián)融合通信管理需求，對城市基礎設施建設起到促進(jìn)作用。中國聯(lián)通公司與管廊運營(yíng)管理單位的合作中，除在語(yǔ)音、數據等方面進(jìn)行加強優(yōu)化外，更進(jìn)一步構建完善系統內部虛擬專(zhuān)網(wǎng)、核心專(zhuān)網(wǎng)等，以保證城市綜合管廊系統能夠更加高效運行和處理相關(guān)業(yè)務(wù)，為民眾提供更高水平的城市基礎服務(wù)。

2物聯(lián)網(wǎng)融合通信系統的構成與功能

現階段的城市綜合管廊通信系統主要是針對狹小封閉空間研發(fā)的一種新型物聯(lián)網(wǎng)融合通信系統，其在通信穩定性以及覆蓋面積方面有著(zhù)很大優(yōu)勢，該系統的具體構成與功能情況如下述內容所示。

2.1構成

“智慧線(xiàn)"是能夠將射頻單元、回饋系統以及電源線(xiàn)、信號處理單元和傳輸線(xiàn)等匯聚在同一電纜內部的特殊線(xiàn)纜。從外觀(guān)上看，智慧線(xiàn)與常規電纜幾乎相同，不同的是其線(xiàn)纜內部構造，每間隔一段距離，會(huì )設置一個(gè)無(wú)線(xiàn)通信節點(diǎn)，節點(diǎn)可覆蓋30～50米的范圍，節點(diǎn)覆蓋交疊，能夠實(shí)現無(wú)線(xiàn)通信信號穩定且連貫，實(shí)現語(yǔ)音、定位以及數據傳輸等功能。

物聯(lián)網(wǎng)融合通信系統主要依托智慧線(xiàn)（隧道通信系統延伸構成）的無(wú)線(xiàn)空中接口，接入智慧線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，承載語(yǔ)音、定位以及數據等業(yè)務(wù)。該系統通信與傳統基站組網(wǎng)方案不同，該組網(wǎng)方案的部署難度較低，且建網(wǎng)速度較快，成本較低，容易維護。

2.2功能

城市綜合管廊相當于一條市政管線(xiàn)通道，可以實(shí)現水務(wù)、燃氣以及網(wǎng)絡(luò )通信、電力、熱力等的集中敷設。運行過(guò)程中，對現代信息化建設、管理需求程度也會(huì )越來(lái)越高。在智慧線(xiàn)支持下，城市綜合管廊可以實(shí)現高效通信、指揮，統一、開(kāi)放的城市監測目標，對管廊中各監測儀表、設備狀態(tài)業(yè)務(wù)應用以及檢測設備和人員、無(wú)線(xiàn)通信等進(jìn)行綜合管控。在報警、監控功能實(shí)現的同時(shí)，對細分專(zhuān)業(yè)系統如通風(fēng)系統、排水系統、防火系統、標識系統和供電、照明系統等附屬設施系統業(yè)務(wù)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，以保證各系統業(yè)務(wù)之間能夠“互通有無(wú)"，共同控制整個(gè)管廊的運行管理體系。且在現代科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展下，后續科技創(chuàng )新應用過(guò)程中，該系統也可以以其開(kāi)放性特點(diǎn)，容納更多智慧通信技術(shù)，拓展業(yè)務(wù)的同時(shí)，更好為城市綜合管廊網(wǎng)絡(luò )服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)融合通信系統具體有如下幾方面功能。

（1）建立并提供一套統一開(kāi)放、全覆蓋型通信平臺。①實(shí)現全覆蓋式工業(yè)級無(wú)線(xiàn)2M數據接入平臺；②實(shí)現建設一套全覆蓋無(wú)線(xiàn)300M寬帶接入平臺；③為專(zhuān)業(yè)設備、系統提供接入、傳輸途徑；④內部形成光纖環(huán)網(wǎng)；⑤具有數據分類(lèi)、分析、儲存以及處理等功能；⑥具有語(yǔ)音交換以及公網(wǎng)接入功能；⑦平臺具有較強的開(kāi)放性和擴展性。

（2）在上述功能建立的基礎上，對具體系統業(yè)務(wù)進(jìn)行優(yōu)化研發(fā)，能夠在多領(lǐng)域進(jìn)行實(shí)踐應用，各領(lǐng)域應用過(guò)程中，體現出無(wú)線(xiàn)通信的優(yōu)勢——移動(dòng)終端間、移動(dòng)終端與各路電話(huà)之間（如調度電話(huà)、行政辦公電話(huà)以及公網(wǎng)電話(huà)等）的語(yǔ)音、短信功能。在定位顯示方面也有著(zhù)較大優(yōu)勢，可以通過(guò)在線(xiàn)巡查方式，對人員位置等進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，發(fā)現異常會(huì )立即上報相關(guān)數據、圖文信息，再結合無(wú)線(xiàn)通信、視頻功能，實(shí)現遠程操控。除此之外，系統內部自帶安全防范模塊，能夠及時(shí)定位入侵者，聯(lián)動(dòng)視頻監控、聲光報警等系統，對非法入侵行為予以實(shí)時(shí)監測、監控。其內部的無(wú)線(xiàn)傳感接入系統，能夠監測管廊內部環(huán)境參數，一旦發(fā)現異常就會(huì )立即啟動(dòng)報警裝置，能夠對系統內部各環(huán)節、模塊以及數據傳輸等進(jìn)行監控。系統內部的地理信息模塊能夠融合管廊內部各專(zhuān)業(yè)管線(xiàn)實(shí)現基礎數據管理、共享目標。不僅如此，統一管理信息平臺可以根據用戶(hù)的具體要求提供定制服務(wù)，實(shí)現與各專(zhuān)業(yè)管線(xiàn)管理單位相關(guān)基礎數據之間的交互應用；還可以為基礎設施地理信息系統預留通信接口，且保證具有可靠性、易維護性以及容錯性、可擴展性。

（3）除上述功能外，物聯(lián)網(wǎng)融合通信系統還融合了城市綜合管廊中的自動(dòng)照明、無(wú)線(xiàn)廣播、情報發(fā)布、在線(xiàn)監測、警報以及無(wú)線(xiàn)視頻傳輸、APP應用擴展等功能，對城市綜合管廊的建設與發(fā)展提供可靠的通信網(wǎng)絡(luò )保障。

3加強城市綜合管廊基于物聯(lián)網(wǎng)融合通信系統應用的意義及措施

城市綜合管廊物聯(lián)網(wǎng)融合通信應用具體還應做到以下幾點(diǎn)，才能保證該系統應用能夠符合各時(shí)期、各階段的城市發(fā)展要求，滿(mǎn)足城市基礎設施建設需求。

3.1強化智慧管廊技術(shù)的應用

城市綜合管廊物聯(lián)網(wǎng)融合通信系統還應注意強化智慧管廊技術(shù)的應用，以進(jìn)一步滿(mǎn)足城市發(fā)展需要?，F代科學(xué)技術(shù)在不斷發(fā)展，過(guò)程中應該將相應的技術(shù)有效運用于城市綜合管廊物聯(lián)網(wǎng)融合通信過(guò)程，以此提高系統應用的效果。應用各類(lèi)先進(jìn)技術(shù)準確把控項目各層面信息，利用建模實(shí)現數據分析，為后期具體的施工提供可靠的數據支持。如現階段已逐漸被廣泛應用的BIM以及GIS技術(shù)，將該兩種技術(shù)進(jìn)行充分融合，可實(shí)現智慧管廊技術(shù)的有效應用。

具體融合操作如下：①針對BIM技術(shù)進(jìn)行調整，工程建設運用三維數字技術(shù)，為工程建模，對施工項目相關(guān)信息做數字模型處理，進(jìn)而提出合理、科學(xué)的可視化解決方案，將其運用到工程施工過(guò)程，如設計過(guò)程、施工以及運營(yíng)過(guò)程等，以此提供更加有效的服務(wù)。②針對GIS（地理信息系統）技術(shù)，利用計算機采集地表空間、地理分布相關(guān)數據信息，并對信息進(jìn)行分析處理，利用BIM、GIS技術(shù)結合的方式，實(shí)現地下管線(xiàn)、建筑結構、地理環(huán)境等相關(guān)數據的采集，利用該數據進(jìn)行建模處理，將管廊、管線(xiàn)以及其他與工程相關(guān)數據信息輸入模型，促進(jìn)管廊工程建設水平提升。

3.2整合廊內設備，提升工作效率

進(jìn)一步完善環(huán)境與設備監控體系，有效提升綜合管廊的管理質(zhì)量。首先，需構建完整的無(wú)線(xiàn)通信系統。將該系統與公共網(wǎng)絡(luò )通信系統以及等進(jìn)行充分融合，設置于管廊內部，穩定聯(lián)系各移動(dòng)終端。除此之外，還可以利用公共電話(huà)，運用“總部接入+內部號碼"方式，對異常情況進(jìn)行及時(shí)報警，通知并輔助相關(guān)維修人員快速找到故障位置，進(jìn)行針對性維修。其次，可以利用物聯(lián)通信技術(shù)實(shí)現在線(xiàn)巡查，以幫助相關(guān)管理人員充分了解管廊內部結構，對運行數據做深入分析，依據監控數據，分析找到管理不足之處，進(jìn)而針對性改正。與此同時(shí)，相關(guān)管理人員還可以借助無(wú)線(xiàn)通信、視頻功能，對相關(guān)業(yè)務(wù)進(jìn)行遠程控制。再次，可進(jìn)一步建立安全防范體系，以有效防御外部入侵，準確定位入侵者，聯(lián)動(dòng)視頻監控、報警裝置，依據相關(guān)數據信息，快速分析入侵者信息，并能夠對臨時(shí)查看人員進(jìn)行合理的區域控制，以免系統信息泄露或遭到不法入侵。除此之外，還可以建立無(wú)線(xiàn)傳感接入系統，綜合運用物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，針對管廊內部環(huán)境參數做進(jìn)一步監控，實(shí)時(shí)監測數據變化情況，控制報警裝置等，以保證系統運行安全。*后，可結合地理信息系統，加強城市綜合管廊系統的數據管理、功能發(fā)揮，嚴格監管各管線(xiàn)，加強維修、保養，加大管理力度，實(shí)現系統內部各類(lèi)數據信息共享，以保證城市管線(xiàn)交通運行良好。與此同時(shí)，還應該進(jìn)一步結合現代信息技術(shù)、大數據分析技術(shù)等，根據用戶(hù)需求，合理構建信息分析管理平臺，以有效提高信息利用率。在平臺中預留通信接口，以備后續保養、維修利用。

3.3完善預警報警機制，強化風(fēng)險管控

物聯(lián)網(wǎng)融合通信系統對城市綜合管廊的日常管理有著(zhù)重要影響。城市綜合管廊位于地下，

其運行空間特殊，維修、保養操作難度較大，對相關(guān)人員的技術(shù)能力提出更高要求。而物聯(lián)網(wǎng)融合通信系統則能夠在信息技術(shù)、通信技術(shù)等的支持下，實(shí)現管廊內部各系統模塊間的交互運行，并對運行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監測與控制。利用數字化處理技術(shù)，將各系統模塊的運行數據集中于同一平臺，進(jìn)行綜合處理，能夠達到高效管理的目的。對于管廊內部系統模塊出現的問(wèn)題，能夠及時(shí)做出反應，并提示作出相應處理。不僅如此，城市綜合管廊中安裝無(wú)線(xiàn)傳感裝置，能夠利用通信技術(shù)，在原數據庫及其內部數據信息維護的基礎上，及時(shí)分析找出相應的維護、管理問(wèn)題，進(jìn)而輔助制定解決方案。具體應用過(guò)程中，還需準確輸入各項數據，如管線(xiàn)保修時(shí)間要求、維護時(shí)間要求等，后續發(fā)生故障時(shí)，可以利用傳感器即時(shí)報警，來(lái)提醒相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行維修處理，提高城市綜合管廊整體運行服務(wù)質(zhì)量。運用物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)還能夠對城市綜合管廊的具體設施維護過(guò)程進(jìn)行合理簡(jiǎn)化，整體提升管廊信息智能化水平。如可以結合利用人工智能技術(shù)，實(shí)現智能化識別功能，對城市綜合管廊各管線(xiàn)進(jìn)行運行、管理方案的優(yōu)化，并對運行管理過(guò)程作出有效評價(jià)，為后續優(yōu)化內容做參考，提高數據利用率，滿(mǎn)足城市綜合管廊運行安全、運行穩定的需求。值得注意的是，物聯(lián)網(wǎng)融合通信系統在具體搭建應用過(guò)程中，應該妥善處理各項信息數據，加強閾值預警設計以及構建病害三維模型等，以保證其能夠更好地為城市綜合管廊系統服務(wù)，保證管廊整體通信系統運行通暢，為城市基礎服務(wù)提供可靠保障。

3.4體現自動(dòng)化控制優(yōu)勢

與傳統的自動(dòng)化控制方案相比較，基于物聯(lián)網(wǎng)融合通信系統的城市綜合管廊更具有優(yōu)勢性。首先，其能夠在*大程度上節省設備的布置空間，利用物聯(lián)網(wǎng)嵌入式控制系統，能夠降低設備空間要求，降低土建施工難度及投入。由此也能夠進(jìn)一步縮減布線(xiàn)成本，縮短施工周期，在建設期、運維期都能夠*大降低成本。且能夠一定程度上降低運維難度，可借助零編程等實(shí)現設備自動(dòng)控制，向著(zhù)界面化操作方向發(fā)展，有利于及時(shí)解決運維難題。其次，基于物聯(lián)網(wǎng)融合通信系統的城市綜合管廊建設，具有更高的可靠性。通過(guò)采用先進(jìn)且可靠的自組網(wǎng)Mesh網(wǎng)絡(luò )架構，能夠滿(mǎn)足對管廊設備以及環(huán)境監控系統的可靠性提高的要求，并能夠對環(huán)境的健康狀態(tài)進(jìn)行有效甄別與監測。環(huán)境監測受到傳感器壽命以及技術(shù)架構等方面影響，相較于傳統誤報率高的傳感器，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下的環(huán)境監測系統，能夠更加有效地甄別環(huán)境情況，并對其做出智能分析，提高環(huán)境監測準確率的同時(shí)，能夠提供智慧預警，提醒相關(guān)人員及時(shí)做出調整，整體提升環(huán)境監測甄別效率效果。城市綜合管廊工程建設過(guò)程中，運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后，改善土建環(huán)境的同時(shí)，有效促進(jìn)相關(guān)網(wǎng)絡(luò )建設，對整個(gè)城市基礎設施建設的智能化、自動(dòng)化發(fā)展提供了可靠保證。

4AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺

4.1平臺概述

AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺集電力監控、能源管理、電氣安全、照明控制、環(huán)境監測于一體，為建立可靠、安全、高效的綜合管廊管理體系提供數據支持，從數據采集、通信網(wǎng)絡(luò )、系統架構、聯(lián)動(dòng)控制和綜合數據服務(wù)等方面的設計，解決了綜合管廊在管理過(guò)程中存在內部干擾性強、使用單位多及協(xié)調復雜的根本問(wèn)題，大大提高了系統運行的可靠性和可管理性，提升了管廊基礎設施、環(huán)境和設備的使用和恢復效率。

4.2平臺組成

安科瑞城市地下綜合管廊能效管理系統是一個(gè)深度集成的自動(dòng)化平臺，它集成了10KV/O.4KV變電站電力監控系統、變電所環(huán)境監控系統、智能馬達監控系統、電氣火災監控系統、消防設備電源系統、防火門(mén)監控系統、智能照明系統、消防應急照明和疏散指示系統。用戶(hù)可通過(guò)瀏覽器、手機APP獲取數據，通過(guò)一個(gè)平臺即可全局、整體的對管廊用電和用電安全進(jìn)行進(jìn)行集中監控、統一管理、統一調度，同時(shí)滿(mǎn)足管廊用電可靠、安全、穩定、高效、有序的要求。

3.3平臺拓撲

4.4平臺子系統

4.4.1電力監控

電力監控主要針對10/0.4kV地面或地下變電所，對變電所高壓回路配置微機保護裝置及多功能儀表進(jìn)行保護和監控，對0.4kV出線(xiàn)配置多功能計量?jì)x表，用于測控出線(xiàn)回路電氣參數和用能情況，可實(shí)時(shí)監控高低壓供配電系統開(kāi)關(guān)柜、變壓器微機保護測控裝置、發(fā)電機控制柜、ATS/STS、UPS，包括遙控、遙信、遙測、遙調、事故報警及記錄等。

4.4.2環(huán)境監測

環(huán)境監測包括溫濕度、煙感溫感、積水浸水、可燃氣體濃度、門(mén)禁、視頻、空調、消防數據的采集、展示和預警，同時(shí)也可接入管廊艙室內的水泵和通風(fēng)排煙風(fēng)機等設備集成的第三方系統完成管廊環(huán)境綜合監控。

4.4.3電氣安全

 AcrelEMS-UT能效管理系統針對配電系統的電氣安全隱患配置相應的電氣火災傳感器、溫度傳感器，消防設備電源傳感器、防火門(mén)狀態(tài)傳感器，接入消防疏散照明以及指示燈具的狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示，并且對UPS的蓄電池溫度、內阻進(jìn)行實(shí)時(shí)監視，發(fā)生異常時(shí)通過(guò)聲光、短信、APP及時(shí)預警。

4.5相關(guān)平臺部署硬件選型清單

4.5.1電力監控及配電室環(huán)境監控系統

4.5.2電氣火災監控系統

4.5.3

5結語(yǔ)

綜上所述，城市綜合管廊基礎設施建設對城市發(fā)展起到非常積*的促進(jìn)作用。相關(guān)部門(mén)及工程建設單位，應該在認識到科技產(chǎn)品應用對綜合管廊建設重要性的基礎上，積*采取有效措施，以改善綜合管廊建設環(huán)境，提高其應用效率。在充分了解物聯(lián)網(wǎng)融合通信系統后，繼續尋找創(chuàng )新突破之法，將該系統技術(shù)更加有效地應用于城市建設工程中，使其發(fā)揮*大效用，對民眾的生產(chǎn)生活起到更大的促進(jìn)作用。相關(guān)技術(shù)研發(fā)人員，也應該加大技術(shù)研發(fā)力度，進(jìn)一步推陳出新，應用相關(guān)技術(shù)推動(dòng)城市發(fā)展。

參考文獻

【1】劉航.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在城市地下綜合管廊建設中的應用綜述[J].現代信息科技,2020,4(04):170-173.

【2】劉軍.安防通信一體化系統在城市綜合管廊中的應用[J].智能建筑與智慧城市,2020(05):29-30.

【3】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2022.05

【4】王文斌.城市綜合管廊基于物聯(lián)網(wǎng)融合通信系統應用分析