01 概述

綜合管廊一般是建于城市地下用于容納兩類及以上城市工程管線的構筑物及附屬設施，將電力、自來水、熱力、煤氣、電信、網絡等市政公用管線根據規劃要求集中敷設在同一個構建物內，實施統一設計、施工、管理的市政公用隧道空間，并且還具備排水、通風、照明、通信和監控等功能。主要的作用就是為了避免城市道路被反復開挖，減少城市污染，為城市運轉提供各種能源和通信，保證城市運轉。無論承載的管線出現故障，還是自身附屬設備出現故障，都可能造成部分功能的癱瘓，因此建設綜合管廊時需要設置各類現場傳感器用于監測和控制管廊內部設施運行情況。通常包括：管廊附屬地面及內部供電系統、照明系統、消防系統、排水排煙系統、環境溫、濕度，可燃氣體探測、門禁、入侵檢測、視頻、巡更等。

02 項目需求

管廊由于其用途成為城市動力和通信的大動脈和生命線，重要性不言而喻，對于綜合管廊的監測和控制主要有以下幾個方面要求：

2.1 對地上變電所變壓器、開關柜電氣參數進行監控；

2.2 對管廊內部配電箱柜電氣參數進行監視；

2.3 對管廊內照明遠程控制和紅外感應控制；

2.4 對管廊內部配電回路漏電電流、線纜溫度進行監測和異常報警；

2.5 對管廊內消防設備電源回路進行監測和異常報警；

2.6 對管廊內防火門狀態進行監測和控制；

2.7 管廊內消防疏散通道、出口有明顯的指示燈具，并可以通過不同應急預案進行緊急控制；

2.8 根據管廊內部集水坑水位控制水泵啟停，根據內部可燃氣體濃度及煙霧啟停排風風機；

2.9 監測管廊內部環境溫濕度，煙霧、甲烷等可燃氣體監測、報警及聯動控制；

2.10 監測管廊門禁以及非法入侵報警；

2.11 管廊內部視頻監控及巡更系統；

2.12 監控軟件采用B/S架構，接入以上監測數據，通過瀏覽器、手機APP或短信等方式提供數據監測和異常報警，并可通過系統發布維保、巡檢及搶修派工任務。

03 解決方案

本方案遵循的標準有：

GB50838-2015《城市綜合管廊工程技術規范》

GB/T 14285-2006《繼電保護和安全自動裝置技術規程》

GBT 14598.300-2008《微機變壓器保護裝置通用技術要求》

GB/T 2887-2011《計算機場地通用規范》

GB50052-2009《供配電系統設計規范》

GB/T 20965-2013《控制網絡HBES技術規范 住宅和樓宇控制系統》

GB 50116-2013《火災自動報警系統設計規范》

GB 14287-2014《電氣火災監控系統》

GB25506-2010 《消防控制室通用技術要求》

GB50116-2013《火災自動報警系統設計規范》

GB28184-2011《消防設備電源監控系統》

GB29364-2012《防火門監控器》

GB51309-2018 《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》

GB/T10736-2007《低壓電動機保護器》

GB/T15576-2008 《低壓成套無功功率補償裝置》

04 方案設計

根據綜合管廊監控系統要求，方案配置綜合監控系統和子系統解決方案。

●變電所電力監控子系統

●智能照明控制子系統

●電氣火災監控子系統

●消防設備電源監控子系統

●防火門監控子系統

●消防應急照明和疏散子系統

●水泵風機控制系統

●管廊動環監控子系統

●綜合管廊運維管理云平臺

方案建立基于云平臺的“監、控、維"一體的綜合監控系統，從數據采集、通信網絡、系統架構、聯動控制和綜合數據服務等方面的設計，解決了管廊監控系統中存在內部干擾性強、使用單位多及協調復雜的根本問題，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、環境和設備的使用和恢復效率。

4.1 電力監控子系統

電力監控系統主要針對10/0.4kV地面變電所，對變電所高壓回路配置微機保護裝置及多功能儀表進行保護和監控，對0.4kV出線配置多功能計量儀表，用于測控出線回路電氣參數和用能情況。

4.1.1 電力監控子系統設備選型

變電所高低壓柜主要配置如下：

4.1.2 電力監控子系統功能

實時監測

系統人機界面友好，以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態，實時監測各回路電壓、電流、功率、功率因數、電能等電參數信息，動態監視各配電回路斷路器、隔離開關、地刀等合、分狀態，以及有關故障、告警等信號。

詳細電參量查詢

在配電一次圖中，可以直接查看該回路詳細電參量，包括三相電流、三相電壓、三相總有功功率、總無功功率、總功率因數、正向有功電能，并可以查看24小時相電流趨勢曲線。

運行報表

查詢各回路或設備時間的運行參數，報表中顯示電參量信息應包括：各相電流、三相電壓、總功率因數、總有功功率、總無功功率、正向有功電能等。

實時報警

電力監控系統具有實時報警功能，系統能夠對配電回路斷路器、隔離開關、接地刀分、合動作等遙信變位，保護動作、事故跳閘等事件發出告警。電力監控系統具有實時語音報警功能，系統能夠對所有事件發出語音告警。

歷史事件查詢

電力監控系統能夠對遙信變位，保護動作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數越限等事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統事件和報警進行歷史追溯，查詢統計、事故分析。

電能統計報表

電力監控系統以豐富的報表體支撐量體系的完整性。系統具備定時抄表匯總統計功能，用戶可以自由查詢自系統正常運行以來任意時間段內各配電節點的用電情況，即該節點進線用電量與各分支回路消耗電量的統計分析報表。

用戶權限管理

電力監控系統為保障系統安全穩定運行，設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作（如遙控的操作，數據庫修改等）。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

遙控操作

電力監控系統可以對整個配電系統范圍內的設備進行遠程遙控操作。例如配電系統維護人員可以通過監控系統的主界面點擊相應的斷路器遙信點調出遙控操作界面，可以及時執行調度系統或站內相應的操作命令。

網絡拓撲圖

電力監控系統支持實時監視接入系統的各設備的通訊狀態，能夠完整的顯示整個系統網絡結構；可在線診斷設備通訊狀態，發生網絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。

4.1.3 電能質量治理

ANAPF系列有源電力濾波器通過電流互感器采集系統諧波電流，經控制器快速計算并提取各次諧波電流的含量，產生諧波電流指令，通過功率執行器件產生與諧波電流幅值相等方向相反的補償電流，并注入電力系統中，從而抵消非線性負載所產生的諧波電流。

產品特點：

●補償方式靈活：既可補諧波，又可兼補無功，可對 2-51 次諧波進行全補償或特定

●次諧波進行補償；

●可治理三相不平衡；

●線性補償，響應時間≤5ms；

●具有人性化的人機交互界面，可通過該界面看到系統和本體的實時電能質量信息，操作簡單，可以遠控，也 可以本控；

●采用進口 IGBT，功率密度大，可靠性高；

●采用 DSP 高速檢測和運算的數字控制系統；

●監控以及顯示具備遠程通訊接口，可以通過 PC 機實時監控；

●標準模塊化設計，縮短交付周期，同時提高了使用的可靠性和可維護性。

ANSVG靜止無功發生器是一種用于補償無功、諧波治理以及不平衡調節的新型電力電子裝置；智能控制系統主動根 據系統的線性動態需求，自動調節模塊的輸出；ANSVG整機主要是由ANSVG模塊組成；能完成更大容量的無功 功率的補償，整機通過一個7寸觸摸屏實現人機交互。觸摸屏通過RS485與ANSVG模塊進行通信。

功能特點：

●補償方式靈活：補償負載無功，濾除 5、7、9、11、13 次以內的諧波；

●可治理三相不平衡；

●線性補償，響應時間≤5ms；

●具有人性化的人機交互界面，可通過該界面看到系統和本體的實時電能質量信息，操作簡單，可以遠控，也 可以本控；

●采用進口 IGBT，功率密度大，可靠性高；

●采用 DSP 高速檢測和運算的數字控制系統；

●監控以及顯示具備遠程通訊接口，可以通過 PC 機實時監控；

●標準模塊化設計，縮短交付周期，同時提高了使用的可靠性和可維護性。

4.2 智能照明控制子系統

ASL1000智能照明控制系統中，所有的設備都是通過總線線纜（2×2×0.8四芯屏蔽線）相互連接在一起。

需安裝在配電箱內的模塊主要有總線電源、開關驅動器、IP網關、耦合器、干接點輸入模塊等。這些模塊使用35mm標準導軌安裝。

需安裝在控制現場的模塊主要有傳感器和智能面板。其中傳感器作為自動控制感應模塊，嵌入式安裝在管廊頂部，有人經過可以設定紅外感應控制亮燈，人離開后在設定的時間內熄燈，智能面板等手動控制設備，可嵌墻安裝在管廊分區入口處，這樣可實現自動控制、現場控制和值班室遠程控制相結合。

4.2.1 智能照明控制子系統設備選型

電源模塊

功能說明：

KNX/EIB系統標準供電電源，耦合總線信號，并且監測KNX/EIB系統的電流。另外本系列的電源提供一個30V的輔助直流電壓，為其他的外設(如觸摸屏幕、IP網關等)提供電源。該模塊可以為64個設備供電，帶總線復位、過流指示和短路保護。

開關驅動器

功能說明：

開關驅動器，支持KNX總線協議，用于對設備進行開關控制的驅動器，具有邏輯、延時、預設、場景、閾值開關等功能。

0-10V調光驅動器

功能說明：

0-10V調光模塊，支持KNX總線協議，用于控制調光回路，具有軟開/關功能， 每一回路能同時被8個場景調用，能檢測回路狀態。尤其適合對白熾燈、LED燈和低壓鹵素燈進行調光，還具有開關、場景、狀態反饋等功能。 

可控硅調光模塊

功能說明：

可控硅調光模塊，支持KNX總線協議，作為調光模塊既可以直接控制輸入電源的通斷來控制負載的通斷狀態，還可以通過相位控制方法實現對輸入電壓的調節從而實現LED的調光功能。

人體感應和光照度傳感器

功能說明：

智能照明傳感器，支持KNX總線協議，可感受外界信號、物理條件（如光、紅外），并將感應的信息傳遞給其它KNX模塊（如調光器、開關驅動器），實現其功能。主要用于智能照明控制系統中公共走道、門廳、車庫等需要自動控制場所。

智能面板

功能描述：

智能面板，支持KNX總線協議，用于接受按鍵觸動信號，可通過區分短按與長按并結合不同參數配置實現開關、調光、場景、窗簾控制、調溫、報警等功能。

干接點輸入模塊

功能說明：

干接點信號輸入模塊，支持KNX總線協議，用于接受外部干接點信號輸入，可通過不同參數配置實現開關、調光、場景、窗簾控制、數值發送、計數、調溫、報警等功能。

4.2.2 智能照明控制子系統功能

平臺登錄

雙擊電腦桌面上的“智能照明系統"軟件，進入操作界面。此時軟件已經準備就緒，等待用戶登錄，如下圖所示：

軟件功能界面

登錄賬戶后的軟件運行界面如下圖所示：

軟件運行界面分為5個區域，上圖中用5個紅色框區分。

區域1：“登錄用戶區"，該區域顯示當前登錄的用戶名，點擊可以退出用戶登錄。

區域2：“功能列表區"，該區域顯示軟件功能，軟件功能分為：平面視圖、模塊列表、歷史記錄、定時設置、維護設置，點擊可以分別進入不同的頁面，下文會詳細介紹各界面內容。

區域3：“軟件標題區"，該區域顯示故障提示、軟件名稱、系統時間、退出軟件按鈕。

區域4：“功能頁面顯示區"，該區域為軟件功能具體操作顯示界面，通過點擊區域2的功能列表，對應的區域4功能頁面顯示也會改變。

區域5：“故障顯示區"，當發生模塊離線、網關設備掉線或者狀態反饋和下發控制命令不一致時會發生故障報警，并將故障報警信息記錄并顯示在界面中，提示內容為故障時間、模塊位置、故障說明。

平面視圖

通過點擊“功能列表區"的“平面視圖"按鈕進入，如上圖所示。平面視圖界面主要分為兩個部分，左邊：布局列表，右邊：控制顯示視圖。

布局列表：

該區域顯示軟件監控的樓層及對應的箱子、模塊等等布局，可實現功能有：開關控制、調光控制、定時控制、場景控制、窗簾控制、電流檢測、回路故障判斷、平面圖和樓總控等等。

控制顯示視圖：

該區域顯示布局列表中每個項目的控制點，并實時反饋現場受控回路的開關狀態，用戶可以直觀看到模塊當前的狀態和反饋值并實現遠程集中控制。

開關控制控件

可以對單個照明回路實現開關控制，還可對每個模塊、箱子、樓層、自定義分區實現總控。現場受控回路的開關狀態會實時反饋。

調光控制控件

拖動調光控件，照明設備從0%到100%進行調光,點擊左右兩邊的符號，可進行步進調光，一個步進增加/減少20%；通過圖標的亮滅狀態反饋現場開關的狀態。

點擊模塊調光單控可以對一個模塊的照明回路實現調光控制；

點擊調光總控,可以對多個照明回路實現調光控制。

場景控制控件

點擊場景控件，用戶可自主切換預先設置的場景。

軟件界面上顯示不同的場景模式和場景功能，通過圖標的亮滅顯示對應的場景的狀態是打開還是關閉。

窗簾控制控件：

窗簾控制有兩種控件，一種是開關和步進調節功能；另一種是無極調節和步進調節功能。

點擊窗簾單控控件，可以開合百葉窗/窗簾或者調整百葉角度；

點擊窗簾總控圖標，可以對多路窗簾實現調光控制；

通過圖標的亮滅狀態，反饋現場窗簾的開合狀態，數值表示窗簾的相對動作的值。

電流檢測控件

讀取帶電流檢測開關驅動器所有回路的電流、開關控制，并自動分析回路是否有故障狀態。電流值、故障狀態顯示、開關狀態會實時反饋在界面上。

平面圖

顯示管廊里的模塊控制的負載位置，并通過右側開關進行控制。

樓總控

進行區域總控。