浅谈城市管廊智慧配电能效管理平台应用

摘要：通过讨论城市地下公用隧道的智能运营管理，阐述了如何通过信息技术收集和计算公用隧道及其附属设施、隧道内管道中包含周围环境中某些模型的参数和数据以及设备运行状态的数据，从二维数据、宏观和微观数据到三维和可视化，为公用隧道综合控制一体化平台的发展提供理论依据和技术支持。

关键字：综合管廊；智能化；BIM+GIS；运营管理

引言

2016年，针对中国城市规划建设管理中的突出问题，国务院发布的《关于进一步加强城市规划建设管理的若干意见》明确提到，到2020年，中国将建设一批具有世jiexian进水平的地下公用隧道并投入运营。重复挖掘地面的问题要明显改善，管道安全水平和防灾防灾能力要明显提高，城市主要街道上空的蜘蛛网架空线要逐步消除，城市地面景观要明显改善。

近年来，我国地下公用隧道建设呈现出蓬勃发展的趋势。公用隧道已经成为解决城市地下状况和地下管网问题的有效途径，得到了业界的普遍认可，也代表了城市基础设施未来发展的必然路径和新模式[1]。但目前对城市地下公用隧道的研究仍以开发利用的规划、设计和施工阶段为主，对公用隧道后期的运营管理关注较少，尤其是在智能技术应用的后期日常维护运营中。

伴随着物联网，大数据，VR、AI、随着虚拟仿真等技术的出现和不断发展，如何利用数字化手段实现城市地下公用隧道的智能维护和运营，通过资源共享和信息交流，将对提高公用隧道运营管理的效率和服务质量起到积极作用。

1城市地下综合管廊简介

城市地下公用隧道又称管沟、共同管道和共同沟(以下简称“公用隧道")。它的定义如下:许多共同的管道，包括电力线、通信线、广播电视线、供水线、雨水线、污水线、中水线、热力线和燃气线，都集中在城市道路下。在统一规划、建设和管理的指导下，地下空间和资源的zui大化和优化。目前，公用隧道根据容纳的管道性质，主要分为四种类型:干管隧道、支管隧道、电缆隧道和干支混合隧道。

2城市智能管廊综合管理平台

BIM技术和GIS（GeographicInformat*tem）基于模型管理的技术应用于城市智能走廊综合管理平台，采用三维模式模拟地下走廊，整合包括周边环境模型信息和设备运行状态数据在内的综合走廊及其附属设施和走廊管道，将大量分散的设备和传感器数据转化为系统的管理数据，让管理者实时查看收集到的监控数据和周边环境图像，实现对二维数据、宏观数据和微观数据的三维立体化、可视化、精细化和智能化管理，提高综合走廊的运行维护水平、应急能力和运行管理水平。

基于SOA(面向服务的架构)设计的平台采用三层结构，即应用层、中间层和数据层，如图1所示。应用层，即面向对象的应用，包括基于GIS的信息管理门户网站、通风管理子系统、供电管理子系统、排水管理子系统、安全防范子系统、通信应用管理子系统、预警报警子系统、消防管理子系统、照明管理子系统、地理信息管理子系统、BIM子系统等。同时，提供基于B/S电脑、手机等客户端软件(浏览器/服务器)模式。

中间层，即为第三方开发提供各种应用服务支持和标准接口协议。整个综合监控平台的应用基础是数据访问、消息管理、安全服务等基础服务。

数据层负责访问数据库。不需要关注数据采集、数据传输、数据分析等具体操作，也不需要关注不同厂商、不同标准、不同终端设备的物理接口和拓扑方式。

图1城市智能管廊综合管理平台结构

2.1平台功能框架设计

软件架构

基于BIM+GIS技术的综合应用，平台软件架构设计采用了“管+控"的一体化规划设计理念。将平台中不同应用系统中类似的模块规划设计放在一起，使平台更加可靠，维护更好，管廊的承载能力更加容易管理，同时降低了施工成本和维护成本

所谓类似的地方包括统一的数据传输平台，适应各种物联网终端的模块化访问设备，构建数据仓库，建立标准化的数据格式。如图2所示，城市智能走廊综合管理平台的软件结构。

图2城市智能管廊综合管理平台软件结构

硬件架构

根据监控的具体规范要求，平台将在要求的点安装各种传感采集终端，对各种采集终端的点、数据传输状态、网络状态等数据进行对比分析。规划部门将对终端选点进行合理的采集，然后将选点和数字终端数据上传到数据中心后，系统软件平台将在采集现场呈现实时工作情况，并根据以往的历史数据进行对比分析，为系统预警判断提供一些更高级的算法模型。如图3所示，城市智能隧道综合管理平台的硬件结构。

图3城市智能隧道综合管理平台硬件结构

3AcrelEMS-UT公用隧道能效管理平台

3.1平台概述

AcrelEMS-UT公用隧道能效管理平台集电力监控、能源管理、电气安全、照明控制、环境监控于一体，从数据采集、通信网络、系统架构、联动控制、综合数据服务等方面提供数据支持。为建立可靠、安全、有效的公用隧道管理系统提供数据支持，解决了公用隧道管理过程中内部干扰性强、用户多、协调复杂的根本问题，大大提高了系统运行的可靠性和可管理性。

3.2平台组成

安科瑞城市地下公用隧道能效管理系统是一个深度集成的自动化平台，集成了10KV/O.4KV变电站电力监控系统、变电站环境监控系统、智能电机监控系统、电气火灾监控系统、消防设备电源系统、防火门监控系统、智能照明系统、消防应急照明和疏散指示系统。用户可以通过浏览器和手机APP获取数据，集中监控、统一管理和统一调度管廊用电和用电安全，同时满足管廊用电可靠、安全、稳定、有效、有序的要求。

3.3平台拓扑

3.4平台子系统

电力监测；环境监测；电气安全

3.5有关平台部署硬件选择清单

4结束语

在充分利用基础地理信息公共平台和走廊BIM模型提供的各种服务的基础上，采用先进的物联网和智能手段，将走廊运营中的人员、设备、事件等元素与BIM模型和GIS三维空间模型进行数据关联，通过这两种模型构建的数字孪生体远程控制设备。并对运维过程中采集的数据进行人工智能、大数据、云计算等分析比较。，为综合走廊的有效运营和安全运营提供理论依据和方案参考，实现智能化、科学化、精细化和标准化的管理和维护。

参考文献

[1]王恒栋，xue伟辰.综合管廊工程理论与实践［M］.北京：中国建筑工程出版社，2013.

[2]刘雅莉，孟晓强.城市地下城综合管廊智慧化运营管理论述.

[3]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2022.05