20160830地下综合管廊监测技术方案

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地下综合管廊监控工程方案

地下综合管廊监控工程方案

地下综合管廊监控工程方案一、项目背景地下综合管廊是为了满足城市基础设施建设和城市管理需要而建设的地下建筑。

它是由生活供水管网、消防供水管网、城市燃气管网、城市电力供应管网、城市通信网络等基础设施技术设施组成,是城市在建设中和运营管理中一项非常重要的基础设施。

地下综合管廊不仅可以有效地整合城市基础设施,降低建设成本,减少占地面积,而且可以减少各种地面工程对城市交通和环境的影响。

然而,地下综合管廊建设和运营管理中还存在着一系列问题,比如:隧道内部温度和湿度监测、火灾监测和报警、污水管网监测等。

在这些问题中,管廊监控系统是一项非常重要的内容。

地下综合管廊监控工程是一项非常大的工程,它需要对地下综合管廊的各个方面进行全方位的监控,以保障地下综合管廊的安全和稳定运行。

二、项目目标地下综合管廊监控工程旨在实现以下目标:1. 实现地下综合管廊的实时监测和远程控制,提高管廊的安全性和可靠性;2. 构建符合地下综合管廊工程要求的监控系统,保障管廊建设和运营管理的需要;3. 提高地下综合管廊的管理效率,减少人工监测成本;4. 加强地下综合管廊的应急管理能力,及时处理各种突发事件。

三、技术方案1. 监控系统架构地下综合管廊监控系统采用分布式架构,由监控中心、控制层和数据采集层组成。

监控中心用于实时监测地下综合管廊的运行状态,控制层用于远程控制地下综合管廊的设备,数据采集层用于采集地下综合管廊的各种数据。

监控系统还包括通信网络、数据库和服务器等设备。

2. 监控系统功能(1)实时监测和数据采集:监控系统可以对地下综合管廊的各种数据进行实时监测和采集,包括温度、湿度、烟雾浓度、氧气浓度、水压、水位、电流等。

(2)故障诊断和报警:监控系统可以对地下综合管廊的设备进行故障诊断,及时发出报警信息,进行故障处理。

(3)远程控制和运行管理:监控系统可以对地下综合管廊的设备进行远程控制,实现设备的开关和调整,对地下综合管廊的运行进行管理。

地下综合管廊监控工程方案

地下综合管廊监控工程方案

地下综合管廊监控工程方案1. 简介地下综合管廊是一种新型的城市地下管线通道建设方式,其包括了电力、通讯、自来水、天然气等多种管线,可以避免城市地下道路上的混乱。

然而,维护这种地下管线对于城市管理来说是一项重要的任务。

地下综合管廊监控工程方案就是为了监测和管理这些管廊的情况而设计的一种方案。

2. 监控系统概述地下综合管廊监控系统由以下部分构成:2.1 系统平台系统平台主要包括硬件和软件两个部分。

硬件部分主要包括服务器、网络交换机、报警终端和摄像头等,软件部分主要包括监控系统软件和报警系统软件。

2.2 监控和报警子系统监控和报警子系统主要由视频监控、远程控制、数据采集、数据存储、报警处理等模块组成。

视频监控模块主要通过各种传感设备采集地下管廊的实时视频信号,通过远程控制模块进行远程控制,实现对管廊的实时监控。

数据采集模块主要采集各种传感器的数据,如温度、湿度、气压等,对数据进行实时分析和处理,预测管廊的异常情况。

数据存储模块主要实现数据的本地存储和云端备份,并对数据进行归档和备份。

报警处理模块主要实现各种异常情况的报警信息处理和转发,为管理员提供实时的报警信息。

2.3 管廊巡检子系统管廊巡检子系统主要利用无人机、机器人等技术实现对管廊的巡检。

巡检过程中,通过无人机和机器人等探测设备,对管廊进行全面的巡检,收集各种传感器和摄像头的数据,提高管廊安全性。

3. 管廊监控和报警系统的特点3.1 实时性地下综合管廊监控系统具有实时性,能够及时掌握管廊资料,快速发现问题,及时处理。

3.2 多功能性地下综合管廊监控系统具有多种监控手段,可以同时监控管道的电力、通信、自来水、天然气等多种管线,方便全面的管理管道运行情况。

3.3 数据处理能力地下综合管廊监控系统可以采集各种传感器的数据,进行数据分析和处理,预测管廊的异常情况,提高管廊运行的安全性。

4. 系统优势4.1 智能化程度高地下综合管廊监控系统利用传感技术、视频监控技术、无人机技术等,实现管道的全面监控,提高管道的安全性。

地下综合管廊基坑监测方案

地下综合管廊基坑监测方案

地下综合管廊基坑监测方案一、项目背景和目的:地下综合管廊工程是现代城市建设的重要组成部分,保障城市各项基础设施的正常运行和发展。

然而,在地下综合管廊的施工过程中,基坑的稳定与安全性是一项重要的监测任务。

本方案旨在制定地下综合管廊基坑的监测方案,确保施工过程的安全性和监测数据的准确性。

二、监测目标:1.监测基坑的沉降情况,及时发现和处理地面沉降引起的安全隐患;2.监测地下水位的变化,确保基坑施工过程中的排水能力和稳定性;3.监测基坑周边建筑物和管道的变形情况,防止施工引起的损坏和事故;4.监测基坑施工过程中的土体位移情况,及时采取相关措施。

三、监测方案1.预设监测点:根据基坑的尺寸和地质环境,在基坑周边预设一定数量的监测点,包括地表沉降监测点、基坑内沉降监测点、地下水位监测点、建筑物内部变形监测点和管道变形监测点。

2.监测设备:选择合适的监测设备,包括全站仪、水位计、倾斜计、挠度计、应变计等,并确保设备的准确性和可靠性。

3.监测频率:根据基坑施工的不同阶段和施工地质环境的变化,制定不同的监测频率。

通常情况下,施工前需进行基础监测,施工过程中进行定期监测,施工后进行收尾监测。

4.数据处理与分析:监测数据需要及时传输到监测中心进行处理和分析,以评估基坑施工的安全性和稳定性。

同时,也需要比对历史数据进行对比分析,并及时反馈监测数据给相关人员。

四、监测方案的实施:1.制定监测计划:在施工前,制定详细的监测计划,包括监测点设置、监测设备选型和布置、监测频率等。

2.安装监测设备:根据监测计划的要求,安装监测设备,并确保设备的准确性和可靠性。

3.监测数据采集:按照监测频率要求,定期采集监测点的数据,并确保数据的准确性和完整性。

4.数据处理和分析:及时传输监测数据到监测中心进行处理和分析,对数据进行比对和对比分析。

5.监测报告和反馈:根据数据处理和分析结果,编制监测报告,并及时反馈给相关的施工人员和监理单位,确保施工安全。

地下管廊监测方案

地下管廊监测方案

地下管廊监测方案1. 引言地下管廊是城市基础设施的重要组成部分,承载着城市各类管线的通信、供水、供电、排水等功能。

为了保障地下管廊的正常运行和维护管理,需要对其进行监测和检测工作。

本文将介绍一种地下管廊监测方案,旨在提供一套简洁有效的方法,用于准确获取地下管廊的运行状态和异常情况。

2. 系统设计地下管廊监测方案主要包括数据采集、数据传输、数据存储与处理三个模块。

2.1 数据采集为了获取地下管廊的运行状态信息,需要通过传感器实时采集相关数据。

常见的数据采集指标包括管廊温度、湿度、压力、形变等。

选择适合的传感器并合理安置在管廊的关键位置,保证数据采集的准确性和可靠性。

2.2 数据传输数据传输模块负责将采集到的数据传输到监测中心。

可以使用有线或无线通信方式进行数据传输。

对于远距离传输,可采用无线通信技术,如4G、5G等。

对于近距离传输,可采用有线通信方式,如以太网。

2.3 数据存储与处理监测中心负责接收、存储和处理来自各个传感器的数据。

可以使用云端或本地存储方式,根据需求选择合适的存储设备和数据库。

数据处理方面,可以采用数据挖掘和机器学习等技术,对数据进行分析、建模和预测,以实现对地下管廊运行状态的及时监测和预警。

3. 监测方案实施3.1 选取关键位置安装传感器根据地下管廊的结构和功能布局,选择关键位置进行传感器的安装。

例如,在供水管道中安装压力传感器,可以实时监测供水系统的运行状态;在电力管道中安装温度传感器,可以及时发现异常温度情况。

3.2 确定数据传输方式根据实际需求和现有条件,确定数据传输方式。

如果地下管廊较为分散或远离监测中心,可以选择无线通信方式进行数据传输;如果地下管廊较为集中,可以选择有线通信方式进行数据传输。

3.3 搭建监测中心在监测中心搭建数据接收、存储和处理系统。

选择合适的存储设备和数据库,确保数据的安全性和可靠性。

同时,建立数据处理模型和算法,以实现对地下管廊运行状态的监测和预警。

地下综合管廊建设测量工程施工技术方案

地下综合管廊建设测量工程施工技术方案

地下综合管廊建设测量工程施工技术方案1.1 控制桩交接及原始地面复测1、控制桩位交接测量控制桩位交接工作一般由建设单位组织,设计或勘测单位向施工单位测量工作师交桩;交桩要有桩位平面布置图;桩位交接后办理交接手续。

交接桩数量应根据工作的大小确定;如果与另外施工段连接,应在连接处向界外多交至少一个坐标点和水准点。

交接桩时应察看点位是否松动或被移动,若已松动或被移动,应及时向勘测单位提出补桩申请。

施工单位逐一记录现场点位,并做好桩位标记,桩标不突出的应用钢尺拴桩,做好标记,便于寻找复测。

交接桩后应及时进行标桩保护,采取混凝土加固、砌保护井和钉设标志牌等措施,容易被车撞的控制点应钉设防护栏杆。

2、桩位复测接桩后依据设计图纸和交桩资料进行内业校核,检查成果表中的各项计算是否正确。

桩位的坐标复测宜采用附合导线测法进行,高程复测宜采用附合水准测法。

复测中发现问题应及时与交桩单位联系解决。

复测合格后及时向监理工程师或建设单位提交复测报告,以使用权复测成果得到确认后使用。

3、现况调查及原始地面复测在施工前,应先放出管廊征地线(红线),并调查与记录征地线范围内需拆迁或改移的建(构)筑物、树木、文物古迹、各类地下管线等。

若征地线范围不能满足施工需要,应及时以书面形式报告监理及建设单位。

依据设计图纸放出管廊范围线,并调查其平面位置与高程是否与现况相符。

若不相符,应及时向监理及建设单位提出,经其确认后再由设计单位进行变更设计。

在现况调查结束后,应计算每一桩号中心坐标与对应的管廊宽度,放出管廊中线与结构边线。

如遇到管廊开挖范围内有影响施工的障碍物,需测量其范围并及时向监理及建设单位提出。

路基清表前,均应按纵向50m测设一断面,横断方向6-10点测量原地面高程。

若地形复杂,可以按纵向10m-20m测设一断面,所有点位及高程数据应记录在册。

在清表后,恢复所有点位并测量此时地面高程作为清表后地面高程。

1.2 平面控制网1、管廊平面控制网布设原则平面控制应先从整体考虑,遵循先整体、后局部,高精度控制低精度的原则;必须严格审核测量原始数据的准确性,坚持测量放线与计算工作同步校核的工作方法。

管廊工程监测实验方案

管廊工程监测实验方案

管廊工程监测实验方案1. 实验目的和背景管廊工程是城市地下综合管线建设的重要组成部分,其施工质量与安全关系到城市基础设施的运行和居民的生活。

为了保证管廊工程施工质量和安全性,需要进行有效的监测和实验。

本实验方案旨在设计并实施管廊工程的监测实验,以评估其施工质量和安全性,并提出相应的改进措施。

2. 实验内容和方法2.1 监测参数管廊工程的监测参数主要包括地表沉降、管道变形、周边建筑物变形等。

监测地表沉降可以采用测点标高法或者GPS定位法,监测管道变形可以采用应变计或者变形计,监测周边建筑物变形可以采用位移传感器或者倾斜仪器。

2.2 实验方法地表沉降监测:根据管廊工程施工的地点和条件,确定监测点位,并安装相关设备进行实时监测,监测周期一般为工程施工的不同阶段。

管道变形监测:在管道周围设置应变计或者变形计,实时监测管道的变形情况,以评估其受力状态和变形情况。

周边建筑物变形监测:在周边建筑物上设置位移传感器或者倾斜仪器,实时监测建筑物的变形情况,以评估其受力状态和变形情况。

2.3 实验设备地表沉降监测设备:包括测点标高仪、GPS定位仪等;管道变形监测设备:包括应变计、变形计等;周边建筑物变形监测设备:包括位移传感器、倾斜仪器等。

3. 实验方案3.1 实验地点选择根据实际管廊工程的施工情况,选择实验地点,并确定监测参数和监测设备的安装位置。

3.2 实验方案设计根据实验地点的实际情况,设计管廊工程的监测实验方案,包括监测参数、监测设备、监测周期、监测方法等。

3.3 实验设备安装根据实验方案,安装地表沉降监测设备、管道变形监测设备和周边建筑物变形监测设备,并进行调试和校准。

3.4 实验数据采集实验过程中,定期采集监测设备的数据,包括地表沉降、管道变形和周边建筑物变形等情况。

3.5 数据分析和评估根据实验数据,进行数据分析和评估,评定管廊工程的施工质量和安全性,并提出相应的改进措施。

4. 实验安全措施在实验过程中,要严格遵守相关的安全规定和操作规程,确保实验的安全进行。

管廊监测方案

管廊监测方案

管廊监测方案一、背景介绍管廊是现代城市中常见的地下设施,其为城市提供了便利且隐蔽的交通和能源传输通道。

然而,管廊在长期使用过程中也面临着诸多潜在的风险和安全隐患,如泄漏、损耗等问题。

因此,建立有效的管廊监测方案既可以保障城市设施的正常运行,又可以防止潜在的安全事故发生。

二、监测目标1. 定位和识别管廊的几何位置和形状,包括管道的走向、深度、尺寸等信息。

2. 监测管廊结构的运行状态,包括管道的变形、破损等情况。

3. 监测地下环境对管廊的影响,如地下水位变化、土壤膨胀等。

4. 监测管廊内部环境,包括温度、湿度、气体浓度等参数。

三、监测方法为了实现对管廊的全面监测,我们将采用多种监测方法的组合,包括但不限于以下几种:1. 光纤传感监测技术利用光纤传感技术可以实现对管廊内部和外部的温度、应变等参数的监测。

通过在光纤中引入微细的传感探头,可以实时采集变化的信息,并通过数据分析和处理得出管廊的状态。

2. 激光测量技术激光测量技术可以通过测量管廊表面的距离变化来识别管道的变形情况。

通过安装激光测量仪器,可以实时监测管道的变形情况,并提供及时的报警和预警信息。

3. 声波检测技术声波检测技术主要用于监测管道的泄漏情况。

通过在管道表面安装微型传感器,可以实时监测管道内部的声波变化,并判断是否存在泄漏情况。

4. 遥感技术利用遥感技术可以通过空间影像来监测城市地下的管廊分布情况。

借助卫星和无人机等设备,可以获取高分辨率的图像信息,并结合地理信息系统(GIS)进行数据分析和处理。

四、数据处理与分析所采集到的监测数据将通过计算机技术进行处理与分析,包括但不限于以下几个方面:1. 数据预处理对采集到的原始数据进行校正、去噪等处理,以提高数据的准确性和可靠性。

2. 数据存储与管理建立完善的数据库系统,对监测数据进行存储和管理,以便后续的查询和分析。

3. 数据分析与识别利用数据挖掘和机器学习等技术,对监测数据进行分析和识别,以提取有用的信息并发现潜在的问题。

地下综合管廊监测方案

地下综合管廊监测方案

地下综合管廊监测方案本文档旨在介绍地下综合管廊监测方案的目的和重要性。

地下综合管廊是现代城市基础设施的重要组成部分,它承载了各种公用设施和管线网络,如电力、通信、给水排水等。

为确保地下综合管廊的正常运行和安全性,监测方案的制定和实施至关重要。

地下综合管廊监测方案的目的是:实时监测地下综合管廊结构和设备的运行状况,及时发现潜在问题和故障;提供数据支持和参考,以便进行管廊维护、维修和改造;预防事故发生,保障地下综合管廊的可靠性和安全性。

地下综合管廊监测方案的重要性体现在以下几个方面:提前发现和解决潜在问题:通过监测各项指标,可以及时发现管廊结构的变形、沉降、渗漏等问题,从而采取相应措施进行维修和改善,避免事故的发生。

保证公共设施的正常运行:地下综合管廊承载了诸多重要的公用设施,如电力、通信、供水等,监测方案的实施可以确保这些设施的正常运行和供应,维护城市基础设施的稳定性和连续性。

提高应急响应能力:监测方案中的报警系统和自动监测设备可以快速响应并报警,当发生突发情况时,能够及时采取措施,降低事故影响和损失。

提供科学依据和参考数据:监测方案中的数据采集和分析可以为管廊维护和改造提供科学依据,通过对数据的分析,可以制定合理的计划和策略,提高工作效率和质量。

综上所述,地下综合管廊监测方案的制定和实施对于保障城市基础设施的正常运行和安全性具有重要意义,有助于提升城市的可持续发展和居民的生活质量。

本文档旨在详细说明地下综合管廊监测的目标和所遵循的原则。

监测目标目标1:确保地下综合管廊的安全运行和使用。

目标2:及时发现并排除地下综合管廊存在的潜在安全隐患和故障。

目标3:提供准确的数据和信息,支持地下综合管廊的规划、设计和维护工作。

监测原则原则1:全面性。

监测工作应涵盖地下综合管廊所有关键部位和关键参数,确保监测结果准确全面。

原则2:实时性。

监测系统应具备实时数据采集和传输功能,以便及时发现管廊的异常情况并做出相应的应对措施。

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地下综合管廊监测技术方案同方威视技术股份有限公司(内部资料,严谨外传)目录一、综合管廊简介 (1)1.1用途 (1)1.2分类 (1)1.3经济成本 (1)1.4国内外发展状况 (2)二、本方案依据标准 (3)三、系统总体架构 (3)3.1层次架构 (3)3.2逻辑架构 (4)四、监测内容及实施 (7)4.1基础设施结构健康监测 (7)4.1.1监测内容 (7)4.1.2监测技术手段 (7)4.2环境监测 (11)4.2.1监测内容 (11)4.2.2监测技术手段 (11)4.3火灾监测 (12)4.3.1监测内容 (12)4.3.2监测技术手段 (13)4.4视频监测 (14)4.4.1监测内容 (14)4.4.2监测技术手段 (15)4.5入侵防盗监测 (15)4.5.1监测内容 (15)4.5.2监测技术手段 (15)4.6电力监测 (20)4.6.1监测内容 (20)4.6.2监测技术手段 (21)4.7通信监测 (23)4.7.1监测内容 (23)4.7.2监测技术手段 (23)4.8管道监测 (24)4.8.1监测内容 (24)4.8.2监测技术手段 (24)4.9照明系统 (25)4.9.1自然光照明系统 (25)4.9.2激光远距离照明系统 (26)4.10通讯系统 (26)4.10.1电子巡查 (26)4.10.2语音监听 (28)4.10.3应急通讯 (28)五、系统综合管理平台 (30)六、系统辅助设备 (32)七、施工管理措施 (32)7.1质量控制 (32)7.2安全控制 (33)7.3环保控制 (34)一、综合管廊简介1.1用途综合管廊主要用于:电力线缆、通讯线缆、有线电视线缆、给水管线、中水管线、供冷管线、供热管线、燃气管线、排水管渠、路灯线缆、垃圾真空系统、输油管线等市政民生工程项目。

1.2分类综合管廊宜分为干线综合管廊、支线综合管廊及缆线管廊。

干线综合管廊:用于容纳城市主干工程管线采用独立分舱方式建设的综合管廊;支线综合管廊:用于容纳城市配给工程管线采用单舱或双舱方式建设的综合管廊;缆线管廊:采用浅埋沟道方式建设,设有可开启盖板但其内部空间不能满足人员正常通行要求,用于容纳电力电缆和通信线缆的管廊。

图3.1综合管廊分类示意图1.3经济成本综合管廊盾构成本最高,一般为1亿元/公里;普通施工0.5亿元/公里。

综合管廊内基本都是市政民生工程,不利于提高收费,否则会影响老百姓基础生活成本,影响物价稳定;同时综合管廊建成后只是方便市政管线和线缆的综合管理,消除公路拉链现象,不会有其它盈利途径。

综合管廊建设的一次性投资常常高于管线独立铺设的成本。

据统计,日本、台北、上海的综合管廊平均造价(按人民币计算)分别是50万元/米、13万元/米和10万元/米,较之普通的管线方式的确要高出很多。

但综合节省出的道路地下空间、每次的开挖成本、对道路通行效率的影响以及环境的破坏,综合管廊的成本效益比显然不能只看投入多少。

台湾曾以信义线6.5公里的综合管廊为例进行过测算,建综合管廊比不建只需多投资五亿元新台币,但75年后产生的效益却有2337亿元新台币。

1.4国内外发展状况在国外,地下综合管廊是综合利用地下空间的一种手段,一些发达国家已实现了将市政设施的地下供、排水管网发展到地下大型供水系统、地下大型能源供应系统、地下大型排水及污水处理系统,与地下轨道交通和地下街相结合,构成完整的地下空间综合利用系统。

欧美是地下综合管廊的发源地。

世界上第一条管廊在巴黎建成,随之该理念推广到欧美各国。

日本是当今管廊技术最成熟的国家,这个和日本地域有很大关系,规划建设一致沿用1964年制定的相关措施条例,各在野党执政期间一致延续该条例不断完善。

由于日本是多地震国家,一旦遇到地震破坏,恢复期大部分经历及费用都要放在开挖及回填过程中,如果将综合管线放置在管廊内,管道与管廊侧壁变为柔性连接,管道抗震补偿措施可以更大范围的使用,基本不受地震时土体的位移影响,如果维修的话也是区域更换及系统性能检查,对管廊上交通无影响。

中国仅有北京、上海、深圳、苏州、沈阳等少数几个城市建有综合管廊,据不完全统计,全国建设里程约800公里,综合管廊未能大面积推广的原因不是资金问题,也不是技术问题,而是意识、法律以及利益纠葛造成的。

住建部会同财政部开展中央财政支持地下综合管廊试点工作,确定包头等10个城市为试点城市,计划到2018年建设地下综合管廊389公里(2015年开工190公里),总投资351亿元。

根据测算,未来地下综合管廊需建8000公里,若按每公里1.2亿元测算,投资规模将达1万亿。

试点的10个城市总投资351亿元,其中中央财政投入102亿元,地方政府投入56亿元,拉动社会投资约193亿元。

“我们的思路是以试点示范带动全国建设地下综合管廊的积极性。

全国共有69个城市在建地下综合管廊约1000公里,总投资约880亿元。

”二、本方案依据标准GB50838-2015《城市综合管廊工程技术规范》CECS333-2012《结构健康监测系统设计标准》GA_T 1217-2015《光纤振动入侵探测器技术要求》GB 50394-2007 《入侵报警系统工程设计规范》GB 50116-2013 《火灾自动报警系统设计规范》三、系统总体架构3.1层次架构地下综合管廊监测主要分为应用层、传输层和展示层。

其中应用层包括管廊监控单元、管道监测单元、线缆监测单元、通讯单元和照明单元,每个单元由前端传感器或探头、以及监控单元组成单个智能前端设备,前端传感器负责采集现场基础设备的状态信息,探头用于管廊内的照明、通讯、警报等,监控单元对采集的设备状态信息进行预处理、上传服务器和对联动设备下达命令;传输层主要包括服务器、传输网络,服务器用于前端设备状态信息的多信息融合处理、数据存储和输出、报警信息发布、前端探头联动命令下达、现场设备状态上传至监控子站和监控中心,传输网络可以是现场无源的光网络、也可以是工业级无线网络;展示层主要包括监控子站区域设备状态信息展示、监控中心全局设备状态信息展示、声光报警、短信报警和打印输出等。

图3.1综合管廊运行监控系统总体架构图3.2逻辑架构综合管廊运行监控系统从逻辑上讲包括五大部分:综合管廊运行监控管理平台、地理信息系统、信息管理系统、安全监控系统、通讯照明系统(如图3.2所示)。

其中综合管廊运行监控管理平台是用于面向用户的最终界面,将人性化展示综合管廊状态信息,根据客户需求可以是平面展示,也可以是三维立体360°全景展示(线缆、管道、仪表、管廊),实现更直观简洁的综合管廊运行状态的虚拟巡检。

并设有监控子站和监控中心两个级别展示,监控子站主要是展示该管控区域内的综合管廊状况,监控中心用于全局综合管廊状态展示。

地理信息系统是一种专门用于采集、存储、管理、分析和表达空间数据的信息系统,它既是表达、模拟现实空间世界和进行空间数据处理分析的“工具”,也可看作是人们用于解决空间问题的“资源”,同时还是一门关于空间信息处理分析的“科学技术”。

它将直观展示出综合管廊空间三维的信息,还可以立体展示管廊内部设施的布设,结合监测单元的传感器和探头,显示管廊内部设备的状态信息。

信息管理系统涉及经济学、管理学、运筹学、统计学、计算机科学等很多学科,它除了具备信息系统的基本功能外,还具备预测、计划、控制和辅助决策特有功能。

(1)数据处理功能。

包括数据收集和输入、数据传输、数据存储、数据加工和输出,用于安全监控系统和通讯照明系统上传的数据管理、上传显示和打印报警;(2)预测功能。

运用现代数学方法、统计方法和模拟方法,根据过去的数据预测未来的情况,用于将管廊内部的状态信息(多传感器信息)融合,预测管道寿命、管道腐蚀速率、电缆载流量、结构健康寿命等;(3)计划功能。

根据企业提供的约束条件,合理地安排各职能部门的计划,按照不同的管理层,提供不同的管理,提供相应的计划报告;(4)控制功能。

根据各监测单元提供的数据,对综合管廊基础安防设备进行联动控制,查明并消除危险源,例如灭火装置联动、视频联动等;(5)辅助决策功能。

采用各种数学模型和所存储的大量传感数据,及时推导出有关问题的最优解或满意解,辅助各级管理人员进行决策,以期合理利用人财物和信息资源,取得较大的经济效益。

安全监控系统主要功能是监测并保护综合管廊内部设备财产安全,包括管廊本身的监控、各种油气管道和水管的监控、各种线缆的监控。

通讯照明系统主要是用于有人员(巡检人员、偷盗人员)在综合管廊内部时,方便巡检人员正常工作的门禁、照明、通讯、在岗巡查等,同时对于偷盗人员进行监听、警示。

图3.2综合管廊运行监控系统模块图综合管廊运行监控系统根据现场情况,有可能采取多种不同技术手段的融合,为确保各技术信息相容性,必须考虑该系统的通信组网能力。

如图3.3所示,我们采用开放式接口将各底层监控单元数据汇合,然后经过协议判定器进行通信协议判断,之后用协议转换器进行通信协议的统一化,然后按照行业标准通讯模型将数据上传。

该功能还可方便客户自行增加监测设备,不至于产生不兼容问题。

图3.3综合管廊运行监控系统通讯逻辑示意图四、监测内容及实施4.1基础设施结构健康监测4.1.1监测内容基础设施结构健康监测主要包括综合管廊本身的位移沉降、裂缝、倾斜、渗漏、振动、表面应力应变、土体压力压强等监测,还有管道水泥墩、线缆支架的应力应变、压力压强、振动、倾斜等监测。

4.1.2监测技术手段4.1.3技术原理简介1)光纤光栅光纤光栅是利用光纤材料的光敏性,通过紫外光曝光的方法将入射光相干场图样写入纤芯,在纤芯内产生沿纤芯轴向的折射率周期性变化,从而形成永久性空间的相位光栅,其作用实质上是在纤芯内形成一个窄带的(透射或反射)滤波器或反射镜。

当一束宽光谱光经过光纤光栅时,满足光纤光栅布拉格条件的波长将产生反射,其余的波长透过光纤光栅继续传输。

图4.1光纤光栅传感原理示意图由于光栅光纤具有体积小、熔接损耗小、全兼容于光纤、能埋入智能材料等优点,并且其谐振波长对温度、应变、折射率、浓度等外界环境的变化比较敏感,因此在光纤通信和传感领域得到了广泛的应用。

2)光纤陀螺光纤陀螺的工作原理是基于萨格纳克(Sagnac)效应。

萨格纳克效应是相对惯性空间转动的闭环光路中所传播光的一种普遍的相关效应,即在同一闭合光路中从同一光源发出的两束特征相等的光,以相反的方向进行传播,最后汇合到同一探测点。

图4.2光纤陀螺仪原理图若绕垂直于闭合光路所在平面的轴线,相对惯性空间存在着转动角速度,则正、反方向传播的光束走过的光程不同,就产生光程差,其光程差与旋转的角速度成正比。

因而只要知道了光程差及与之相应的相位差的信息,即可得到旋转角速度。

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