罗雨秋, 金 勇, 张 洋, 裘是寅, 耿 攀

(上海海事大学, 上海 201306)

0 引 言

目前,地下综合管廊时常发生渗透水、电缆起火、燃气泄漏等安全事故,存在入廊管线事故和舱室所附属设备故障,造成交通功能瘫痪,威胁生命、财产的安全[1-4]。此外地下综合管廊的运营和入廊成本非常大,管理水平尚需提高。本文以提高监控和监测水平为出发点、智能管理和现代化升级为导向,设计了一套地下综合管廊风险分析预警系统。

1 系统实现

1.1 系统总体实现

系统总体实现框图如图1所示。甲烷、氧气、温/湿度传感器和烟雾传感器分别测量管廊实时环境数据,并将采集到的数据发送至CC2650子控制器;CC2650总控制器汇总数据,若其中有数据异常达到或超过预警值,将触发相应的水泵、风机和警示灯等执行器进行相应处理和预警;通过软件定义网络(SDN)网关控制器将环境数据、各舱室运行情况和预警信息等实时信息在物联网智能管控平台、华为云可视化平台发布和共享。

图1 系统总体实现框图

1.2 感知层部分实现

1.2.1 传感器网络部分

根据GB 51354—2019《城市地下综合管廊运行维护及安全技术标准》[5]的要求,除了对管廊各舱室所处环境的温度、湿度和其他设备的运行情况监控外,还需要对氧气和甲烷气体进行监测。环境参数监测内容如表1所示。环境数据监测标准如表2所示。

表1 环境参数监测内容

表2 环境数据监测标准

(1) 温/湿度检测与调节。电缆长期在地下管廊中,容易造成电缆表面温度过高,导致烧毁绝缘层而造成短路情况,故需对地下管廊的温度进行检测。……