技安綜合管廊監控系統是一個(gè)綜合性非常強的管控系統。各系統之間由于技術(shù)體系不一,采用的標準各異,導致難以兼容互通,這不僅需要兼顧環(huán)境與設備監控、通信聯(lián)絡(luò )、地理信息等需求,而且還要兼顧災難事故預警、安全防范等方面對圖像監控的需求,同時(shí)還需要考慮報警、門(mén)禁等配套系統的集成以及與廣播系統的聯(lián)動(dòng),因此在這些系統的互聯(lián)過(guò)程中必然會(huì )出現系統異構的信息孤島問(wèn)題。
要打破信息孤島的局面,復雜異構方式的監控報警系統需要解決不同廠(chǎng)商、不同產(chǎn)品的兼容和多個(gè)系統相互集成的問(wèn)題,需要考慮到平臺的網(wǎng)絡(luò )接入和資源的開(kāi)發(fā)方式,還需要立足大型聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)的角度去設計,把握好互利與共享的原則。
物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)的基于物聯(lián)網(wǎng)的監控與報警系統成功地解決了眾多品牌相互兼容、各系統集成與融合、協(xié)議與接口標準不統一的難題,成為技安綜合管廊監控系統未來(lái)的發(fā)展方向,從而使信息孤島難題成為歷史。
系統設計原則
根據用戶(hù)現狀和需求分析,技安綜合管廊監控系統依據以下原則設計:
(1)可靠性原則
建立嚴格的質(zhì)量控制和數據校核機制,準確真實(shí)地各類(lèi)管廊線(xiàn)狀,提升管廊管理的全面性,保障管廊數據獲取、融合、傳輸等過(guò)程安全可靠。
(2)可擴展性原則
系統采用動(dòng)態(tài)調節,為不同網(wǎng)絡(luò )應用提供可擴展性,與專(zhuān)業(yè)管線(xiàn)系統及其它系統平臺的對接提供接口,提供管廊及相關(guān)數據、管廊元數據訪(fǎng)問(wèn)接口,便于數據的交換與共享;
(3)兼容性、開(kāi)放性和易維護性
系統的軟、硬件采用模塊化、組態(tài)化設計,可以方便地進(jìn)行容量的擴充和功能的維護升級。同時(shí),系統建設基于Web、B/S結構,軟件設置開(kāi)放性網(wǎng)絡(luò )接口,可實(shí)現將監測信息上傳至監控中心和各級主管部門(mén)、單位。
(4)安全性
監控與報警系統采用可控的軟件和設備,確保管廊及相關(guān)數據的邏輯安全和物理安全,避免數據存儲設備的物理?yè)p壞,并保證網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下數據的安全,防止病毒入侵、非法訪(fǎng)問(wèn)、惡意更改毀壞,采取完備的數據保護和備份機制,保護用戶(hù)的信息隱私,為各政府部門(mén)、單位提供不同安全級別的網(wǎng)絡(luò )應用。
(5)共享性原則
管廊的斷面線(xiàn)狀、艙位數量等信息和管線(xiàn)主管部門(mén)之間建立良好的數據交換和共享機制,將管廊數據利用率最大化;
(6)開(kāi)放性原則
管廊綜合信息管理的體系、方法及平臺應該具有復用性和可擴展性,在平臺建設過(guò)程中需要采用靈活的架構,低耦合的功能模塊設計,形成通用化、系列化、模塊化的開(kāi)放平臺,便于系統功能擴展、升級、維護等,并可按不同的業(yè)務(wù)需求封裝成各類(lèi)功能服務(wù)包,從而提高代碼的重用率以及研發(fā)的效率。
綜合管廊管理系統設計思路
從安全角度
目前,綜合管廊主要存在以下四大問(wèn)題:一是人的不安全行為(違章)造成的人員安全問(wèn)題,二是物的不安全狀態(tài)(隱患)導致的設備安全問(wèn)題,三是環(huán)境的不安全條件(隱患)誘發(fā)的環(huán)境安全問(wèn)題,四是組織的不安全因素(管理漏洞)導致的管廊安全問(wèn)題。以上四大核心因素共同誘發(fā)能量的不正常傳遞,從而造成管廊事故。因此,系統必須對這四個(gè)核心因素進(jìn)行管控,以實(shí)現對人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)和環(huán)境的不安全因素等迅速、靈活、正確地理解(——預測)和解決(——啟動(dòng)安全設備或報警),從而實(shí)現地下管廊的本質(zhì)安全。(1)針對人員安全:通過(guò)人員標識卡、便攜式巡檢儀、人員探測計數器等管控人的不安全行為,使巡檢人員達到可視化管理、無(wú)關(guān)人員實(shí)現防范入侵管理。(2)針對環(huán)境安全:通過(guò)多功能監測基站和智能傳感器對管廊溫度、濕度、水位、氧氣、H2S、CH4等環(huán)境要素實(shí)時(shí)監控,實(shí)現危險源管理、辨識、評估和控制,從而消除環(huán)境的不安全因素。
安全:通過(guò)智能傳感器、儀表和多功能監測基站對監控設備、排水設備、通風(fēng)設備、通信設備、消防設備、照明設備、電纜溫度等進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)感知、報警聯(lián)動(dòng)、遠程控制和指揮調度,使之始終處于安全狀態(tài)。(4)針對管理安全:通過(guò)建立安全機制和預警管理體系,實(shí)現現場(chǎng)可視化、問(wèn)題可視化和隱患的可視化,達到管理無(wú)失誤、指揮無(wú)失誤、操作無(wú)失誤,在此基礎上實(shí)現未雨綢繆、超前預報,防患于未然。技安綜合管廊的建設目標是在信息化管理的基礎上,逐步實(shí)現自動(dòng)化,用智慧覆蓋整個(gè)管廊運行管理的全過(guò)程,實(shí)現高效、節能、安全、環(huán)保的“管、控、營(yíng)”一體化智慧型管廊。
從物聯(lián)網(wǎng)角度
本系統利用先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),通過(guò)感、傳、知、用四層架構,實(shí)現對地下管廊的屬性信息和狀態(tài)信息運行透徹的感知和度量,通過(guò)感知實(shí)時(shí)獲取人員、設備、環(huán)境、流程制度等在內的一切數據,實(shí)現地下管廊管理的可視化,提高管廊安全性和用戶(hù)滿(mǎn)意度。
上圖可以看出,井下所有的信息都要通過(guò)設備數據標準化傳到平臺監控中心,而監控中心的各種控制命令則要傳輸到各段管廊的各種設備上。這些信息主要有:
(1)監控攝像機的視頻信號和控制信號;
(2)人員位置信息和人員報警信息;
(3)環(huán)境傳感器和設備傳感器的模擬量數據;
(4)風(fēng)機、水泵等設備的開(kāi)關(guān)量數據;
(5)Wi-Fi電話(huà)的語(yǔ)音信息和廣播信息;
(6)管廊的各種屬性信息和狀態(tài)信息;
(7)管理指令和流程信息等。我們采用基于物聯(lián)網(wǎng)的整體解決方案化解以上所有問(wèn)題。系統基于物聯(lián)網(wǎng)的標準接口,用戶(hù)可以很順利的處理來(lái)自不同設備及環(huán)境的數據,滿(mǎn)足末端設備擴展需求。利用物聯(lián)網(wǎng)對地下管廊進(jìn)行感知和識別,通過(guò)網(wǎng)絡(luò )互聯(lián),進(jìn)行傳輸、計算、處理和數據挖掘,實(shí)現對地下管廊的實(shí)時(shí)控制、精確管理和科學(xué)決策。