綜合管廊作為一種集合地下管線于一體的城市基礎設施工程，具有空間的特性，其運營管理顯得十分重要。以計算機技術、電氣控制技術及傳感器技術為硬件基礎，結合數(shù)據(jù)分析技術建立了一套適用于綜合管廊運營管理的智能化系統(tǒng)，為管廊的運營管理提供可靠的技術保障。
綜合管廊作為解決城市地下空間與管網問題的有效方式，代表了城市基礎設施發(fā)展的必然方向和全新模式，其發(fā)展前景是毋庸置疑的。目前，對綜合管廊的研究主要集中在開發(fā)利用的規(guī)劃、設計和施工階段，而對管廊后期的運營管理，特別是以電氣控制技術為手段的運營管理方面的研究比較少。因此，利用電氣控制技術、網絡技術、計算機技術、傳感器技術等建立一套適合管廊運營管理的智能化系統(tǒng)，通過資源共享和信息互通，實現(xiàn)管廊中各子系統(tǒng)的聯(lián)動和快速反應，以提高管廊運營管理的服務質量和效率具有十分重要的意義。
一、綜合管廊運營管理體統(tǒng)體系結構
綜合管廊運營管理是一項綜合程度較高的系統(tǒng)性工作，智能化的運營管理系統(tǒng)由以下兩個方面構成：
1、穩(wěn)定可靠的綜合系統(tǒng)。
2、高效準確的數(shù)據(jù)分析和評估系統(tǒng)。其系統(tǒng)結構見圖1。
二、綜合監(jiān)控系統(tǒng)
為實現(xiàn)綜合管廊的運行安全及時有效的維護，進一步提高綜合管廊的管理效率與服務質量，降低運營成本，采用計算機技術、通信技術、傳感器技術和綜合自動化的理念，建立一套具有集成功能的綜合監(jiān)控系統(tǒng)。綜合監(jiān)控系統(tǒng)分為硬件層和軟件層兩部分，在系統(tǒng)構建上考慮管廊的統(tǒng)一建設，多單位管理維護的特性，采用硬件層統(tǒng)一規(guī)劃設計，軟件層分別管理的思路。
1、監(jiān)控系統(tǒng)硬件
硬件層由監(jiān)控中心、設備監(jiān)控、火宅監(jiān)控、視頻監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控、安全防范及電話通信系統(tǒng)構成，將電力、燃氣、熱力、給排水等專屬檢測控制設備及通風、排水、照明等管廊附屬設備統(tǒng)一歸結到設備監(jiān)控系統(tǒng)中，實現(xiàn)現(xiàn)場信號的統(tǒng)一采集與控制。整個系統(tǒng)的硬件結構見圖2。
（1）監(jiān)控中心
監(jiān)控中心是整個管廊管理系統(tǒng)的核心，負責協(xié)調、控制和管理其它系統(tǒng)的工作。監(jiān)控中心由服務器、中心交換機、網絡打印機等設備構成，與其它個子系統(tǒng)控制計算機按照服務器/客戶機模式構成局域網絡。
（2）設備監(jiān)控系統(tǒng)
設備監(jiān)控系統(tǒng)主要由設置在ACU控制器中的冗余PLC構成，實現(xiàn)對排風機、排水泵及動力、照明等設備的手/自動狀態(tài)監(jiān)視，啟停控制，運行狀態(tài)顯示，運行記錄，故障報警以及實現(xiàn)各種相關的邏輯控制關系、統(tǒng)計分析、能耗計量、電力監(jiān)控等，確保各類設備系統(tǒng)運行穩(wěn)定、安全、可靠和高效，并達到節(jié)能和環(huán)保的管理要求。
（3）火災監(jiān)控系統(tǒng)
火災監(jiān)控系統(tǒng)采用感溫光纖、感溫探測器，信號傳入消防系統(tǒng)監(jiān)控主機。按每200m設置一個防火分區(qū)，在管廊內布置感溫光纖監(jiān)測艙內溫度情況，在進風口、排風機房內及入口設置點式智能感溫探測器，在管廊內設置手動報警按鈕，報警信號接入區(qū)域火災自動報警系統(tǒng)。
（4）視頻監(jiān)控系統(tǒng)
在管廊內設置高清智能網絡攝像頭，信號采用光纖傳輸，供電由ACU控制器內的小母線集中供給。視頻及控制信號經光纖收發(fā)光電轉換處理后，接入視頻網絡交換機，通過豬肝視頻網絡上傳至監(jiān)控中心，在監(jiān)控中心可以任意切換、顯示管廊內各個場所的實時畫面，同時結合其他子系統(tǒng)，實現(xiàn)對管廊的高效管理。
（5）其他系統(tǒng)
環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)：在管廊內設置了多通道氣體監(jiān)測裝置，監(jiān)測管廊內空氣質量、溫濕度，以保證管廊內環(huán)境安全。探測器將環(huán)境信息上傳至PLC，PLC根據(jù)環(huán)境安全要求聯(lián)動風機運行，保證管廊內空氣質量。
安全防范系統(tǒng)：在管廊出入口、投料口設置被動紅外探測器，監(jiān)視出入口處人員進出情況，報警信號接入PLC控制器，可聯(lián)動照明系統(tǒng)及視頻監(jiān)視系統(tǒng)進行現(xiàn)場確認及錄像。
通信系統(tǒng)：在管廊的出入口及防火分區(qū)內設置電話插座，以在緊急情況下或人員維護時與外界通信。
2、監(jiān)控系統(tǒng)軟件
考慮到系統(tǒng)使用維護的便捷性，在軟件上采用統(tǒng)一數(shù)據(jù)支撐服務平臺加接口服務的設計方式，數(shù)據(jù)支撐服務平臺為**監(jiān)控系統(tǒng)，電力生產管理系統(tǒng)，燃氣管理系統(tǒng)等相關管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)服務。
數(shù)據(jù)處理平臺是管廊監(jiān)控系統(tǒng)的核心，是管廊信息的匯聚地。管廊數(shù)據(jù)處理平臺接收管廊內部各區(qū)域控制器的數(shù)據(jù)（包括傳感器信息，故障報警信息，日志記錄及狀變量等），在數(shù)據(jù)支撐平臺中按管理需求重新進行分組匯總，使系統(tǒng)數(shù)據(jù)按功能權限訪問。**監(jiān)控系統(tǒng)通過整體數(shù)據(jù)處理平臺的架構，使**監(jiān)控系統(tǒng)及各專業(yè)管理系統(tǒng)可以在同一界面下按需訪問各自的數(shù)據(jù)，按權限對設備的控制，從而在管理上實現(xiàn)分別按需控制與管理的要求。
三、數(shù)據(jù)分級及評估系統(tǒng)
系統(tǒng)借助于管廊數(shù)據(jù)處理平臺，將監(jiān)控系統(tǒng)采集及現(xiàn)場人工監(jiān)測的數(shù)據(jù)進行分層整理，并結合管廊生命周期內的數(shù)據(jù)，通過按既定策略的深層次分析，從全局角度對數(shù)據(jù)進行處理與判斷，得出管廊實時結構健康評分，提出相應的維修和保養(yǎng)措施。數(shù)據(jù)分級及評估體系結構見圖3。
1、數(shù)據(jù)分級及處理
數(shù)據(jù)指標的分層：數(shù)據(jù)指標層次的劃分需結合結構、排水等專業(yè)共同制定，制定過程中還需盡量收集已有項目運營維護方面存在的問題。例如，將設計到管廊主題結構及威脅到維護人員安全的環(huán)境指標（CO、SO2氣體）等劃分一級指標；將管廊內集水坑液位劃分為二級指標等。
2、數(shù)據(jù)信息處理
專家評判與權重分析：對分層指標結合專家知識，構造判斷矩陣，對指標參數(shù)設置合理的閾值。
評估指標采集與處理：由監(jiān)控系統(tǒng)人工定期巡檢對管廊內運行數(shù)據(jù)進行收集整理，數(shù)據(jù)存儲于綜合管理數(shù)據(jù)庫平臺，并對數(shù)據(jù)進行無量綱化處理，建立分項指標評分。
數(shù)據(jù)信息評判：對管廊內數(shù)據(jù)進行分層判斷，生成不同的報表，對管廊運營維護管理提出合理的建議。
四、結語
智能化監(jiān)控及管理手段的應用，可以實時掌握管廊內結構參數(shù)以及環(huán)境安全狀況，進一步為管廊運營維護提供參考信息，使管廊的運營管理工作做到統(tǒng)一調度、有條不紊，有的放矢。
