城市综合管廊视频监控系统技术解决方案书

城市综合管廊视频监控系统技术解决方案书2018年9月12日目录第一章城市综合管廊概述1. 建设背景随着城市经济的快速发展，综合管线建设规模不足、管理水平不高等问题凸现，一些城市相继发生大雨内涝、管线泄漏爆炸、路面塌陷等事件，严重影响着生命、财产安全和城市运行秩序。

全国综合管线事故平均每天高达起，每年由于路面开挖造成的直接经济损失高达2000亿元。

面对当前现状及存在的问题，国务院高度重视推进城市综合管廊建设，2013年以来先后印发了《国务院关于加强城市基础设施建设的意见》（国发[2013]36号）、《国务院办公厅关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》（国办发[2014]27号）、《关于推进城市综合管廊建设的指导意见》（国办发[2015]61号），全面推进城市综合管廊建设。

2. 城市综合管廊简介综合管廊（日本称“共同沟”、台湾称“共同管道”），就是地下城市管道综合走廊。

即在城市地下建造一个隧道空间，将电力、通讯，燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，设有专门的检修口、吊装口和监测系统，实施统一规划、统一设计、统一建设和管理，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。

3. 综合管廊视频监控系统城市综合管廊内部不仅整合了维持城市功能的自来水、煤气、电力、通信管线，而且管廊自身功能使用的动力、照明、排水等设备繁多，无论纳入管线出现故障，还是自身附属设备出现故障，都将造成沿线城市功能的瘫痪，因此建设城市综合管廊视频监控系统意义重大。

第二章综合管廊视频监控系统现状及需求1. 系统现状城市综合管廊视频监控系统，主要需要结合环境、安全防范、通信、预警、报警、地理信息等多个不同功能的子系统实现视频联动，主要因监控环境特殊性，遇到的问题主要体现：●传统监控采用人工管理模式，运营成本高，管理水平与管理质量也无法得到保障；●政府多头管理、分散操作易产生各种问题；●解决紧急事故发生时易相互推诿、扯皮；●市政设施管理的运维监测监控能力、应急调度指挥能力、综合业务能力很难提高；●管廊监控视频监控数据类别不一，各系统间信息孤岛导致相关部门决策困难。

2.需求分析（一）设备功能1.需较好的防潮、防腐（H2S）能力；2.可在低照度下正常工作；3.?燃气舱需要防爆；4.需有移动侦测等功能，以便及时捕捉到入侵人员信息，并可及时报警及跟随。

（二）监控中心综合管廊监控中心主要任务为确保管廊内的运维情况，主要防止通风口、主要通道、出入口、门禁等重要场景的视频监控情况，防止非法人员或者破坏者入侵，侵害公共财产和设备，将管廊内任一角落的状况呈现在监控中心的拼接屏上，使管理人员可以随时轻易的掌握所有情况。

建立完善的视频报警联动机制，解决城市管廊设施遭受人为破坏的地下隐患，保障管廊内的通风、照明、排水、防火、通信等设备的正常运转。

第三章综合管廊视频监控系统1. 城市综合管廊监控与报警系统综合管廊视频监控系统是一个非常完整成熟的监控管理管控系统。

由于要结合和兼顾环境与设备监控、通信联络、地理信息等需求，而且还要兼顾灾难事故预警、安全防范等方面对图像监控的需求，同时还需要考虑报警、门禁等配套系统的集成以及与广播系统的联动，因此在这些系统的互联过程中必然会出现系统异构的信息孤岛问题。

要打破信息孤岛的局面，复杂异构方式的视频监控系统需要解决不同厂商、不同产品的兼容和多喝系统实现报警联动，还需要立足大型的联网设计，做好互利与共享的原则。

物联网研发的基于物联网的监控成功地解决了众多品牌相互兼容，目前国家推出GB28181协议，海康、大华、安讯士等厂家联合推出ONVIF协议，成为成为综合管廊视频监控系统当下的发展方向，从而使信息孤岛难题成为历史。

2. 系统设计原则根据用户现状和需求分析，综合管廊视频监控系统依据以下原则设计：（1）可靠性系统应确保管廊数据获取、融合、传输等过程的可靠性。

其中，感知数据是管廊各项应用的基础和判别依据，可靠的数据获取、融合和传输是保证管廊功能正常运行的基础。

（2）可扩展性系统应能够动态调节，为不同网络应用提供可扩展性，包括网络拓扑结构可扩展、服务内容可扩展等。

（3）兼容性、开放性和易维护性系统的软、硬件采用模块化、组态化设计，可以方便地进行容量的扩充和功能的维护升级。

同时，系统建设基于Web、B/S结构，软件设置开放性网络接口，可实现将监测信息上传至监控中心和各级主管部门、单位。

（4）安全性视频监控系统的安全标准要特别保护用户的信息隐私，为各政府部门、单位提供不同安全级别的网络应用。

3. 系统设计依据《关于推进城市综合管廊建设的指导意见》（国办发[2015]61号《国务院办公厅关于加强城市综合管线建设管理的指导意见》（2014）27号《城市市政综合管廊技术规范》GB50838《密闭空间作业职业危害防护规范》GBZ/T205《安全防范工程技术规范》GB50348《入侵报警系统工程设计规范》GB50394《视频安防监控系统工程设计规范》GB50395《出入口控制系统工程设计规范》GB50396《火灾自动报警系统设计规范》GB50116《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》GB50493 《城镇燃气设计规范》GB50028《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058《电子信息系统机房设计规范》GB50174《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343《火灾自动报警系统施工及验收规范》GB 50166《自动化仪表工程施工及质量验收规范》 GB 50093《密闭空间作业职业危害防护规范》GBZ/T2054.系统设计思路安全的角度看综合管廊监控与报警系统设计目前，综合管廊主要存在以下四大问题：一是人的不安全行为（违章）造成的人员安全问题，二是物的不安全状态（隐患）导致的设备安全问题，三是环境的不安全条件（隐患）诱发的环境安全问题，四是组织的不安全因素（管理漏洞）导致的管廊安全问题。

以上四大核心因素共同诱发能量的不正常传递，从而造成管廊事故。

因此，系统必须对这四个核心因素进行管控，以实现对人的不安全行为、物的不安全状态和环境的不安全因素等迅速、灵活、正确地理解（——预测）和解决（——启动安全设备或报警），从而实现地下管廊的本质安全。

（1）针对人员安全：通过人员标识卡、便携式巡检仪、人员探测计数器等管控人的不安全行为，使巡检人员达到可视化管理、无关人员实现防范入侵管理。

（2）针对环境安全：通过多功能监测基站和智能传感器对管廊温度、湿度、水位、氧气、H2S、CH4等环境要素实时监控，实现危险源管理、辨识、评估和控制，从而消除环境的不安全因素。

（3）针对设备安全：通过智能传感器、仪表和多功能监测基站对监控设备、排水设备、通风设备、通信设备、消防设备、照明设备、电缆温度等进行实时在线感知、报警联动、远程控制和指挥调度，使之始终处于安全状态。

（4）针对管理安全：通过建立安全机制和预警管理体系，实现现场可视化、问题可视化和隐患的可视化，达到管理无失误、指挥无失误、操作无失误，在此基础上实现未雨绸缪、超前预报，防患于未然。

城市综合管廊的建设目标是在信息化管理的基础上，逐步实现自动化，用智慧覆盖整个管廊运行管理的全过程，实现高效、节能、安全、环保的“管、控、营”一体化智慧型管廊。

物联网的角度看管廊监控设计本系统利用先进的物联网技术，通过感、传、知、用四层架构，实现对地下管廊的属性信息和状态信息运行透彻的感知和度量，通过感知实时获取人员、设备、环境、流程制度等在内的一切数据，实现地下管廊管理的可视化，提高管廊安全性和用户满意度。

从上图可以看出，井下所有的视频监控状态传到平台监控中心，而监控中心的各种控制命令则要传输到各段管廊的摄像机设备上。

这些信息主要有：（1）监控摄像机的视频信号和控制信号；（2）清晰的捕捉到入侵人员的面部特征；（3）对管廊舱室实现无死角全覆盖；（4）捕捉到足够的管廊细节；（5）进出人员信息和人员位置信息；（6）管廊的各种属性信息和状态信息；（7）管廊的运营情况和管控情况。

我们采用基于物联网的整体解决方案化解以上所有问题。

利用物联网对地下管廊进行感知和识别，通过网络互联，进行传输、计算、处理和数据挖掘，实现对地下管廊的实时控制、精确管理和科学决策。

5.系统流程设计根据综合管廊的运营复杂情况及特点，建立基于物联网的视频监控系统，是实现智慧管廊的必由之路。

综合管廊要实现系统的安全、稳定运行，又要实现对供电、消防、照明、通风、排水等系统的运营情况“集中管理”：（1）感知层：感知来自管廊的供电、供热、供水、通信、能源的运行情况；（2）传输层：由物联网多功能基站提供无线、有线通信等可靠传输；（3）处理层：通过视频系统，对热能、给水、供电、信息通信、供气等重要场景实现统一平台管理，实现系统的分布式应用和纵向深入。

应用层：于政府管理部门和四大管线单位（自来水、电力、煤气和通信）的本专业管线运行信息、会影响到管廊本体安全或其它专业管线安全运行，因此在应用层要对四大管线单位提供通信接口，以实现信息的共享和联动。

第四章系统组成城市管廊视频监控系统主要对环境、通信、报警、地理等实现联动报警，实时监控管廊的实际情况，主要由前端采集、传输介质、后端设备（存储、记录显示和控制）组成。

视频监控系统架构图系统建立基于互联网的“管、控、营”一体化的智能管控平台，从视频采集、通信网络、系统架构、智能联动和综合管理平台等方面的设计，解决了管廊监控存在着内部干扰性强、使用单位多及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，提升了管廊基础设施、环境和设备的恢复效率，进而实现了监控中心应用一个平台，一根光纤，一组基站”即能对管廊内部设备的远程管理与联动控制。

第五章视频监控系统功能要打破信息孤岛的局面，复杂异构方式的视频监控系统需要解决产品兼容与多个系统的相互集成，以及平台网络接入和资源开发方式等问题。

视频监控系统结构由前段部分、信号传输部分、中央控制显示部分、数字图像检索回放部分以及数据存储、IP承载网。

前段系统采用点位设计；信号传输系统设计内容主要分传输方式和传输管道两部分；中央控制显示部分的设计采用数字化监控中心管理系统；数字图像检索回放部分以加大容量模块化矩阵切换设备作为核心设备，以数模结合方式，实现对快球的远程控制、权限管理，并采用外置储存方式进行集中式数据存储。

系统通过系统前端监控点网络摄像机采集图像信息，系统主机处理后在相连的监视器上反映监控场景。

综合管廊每200米为一段防火分区，每段防火分区设置1台多功能基站，在每段防火分区内设置3台网络摄像机（区段出入口）：检测卸料口1台、防火门的两边各1台，监测任何进入防火分区内的人员情况。

所有的视频监控画面都可以通过智能安全管控平台控制、显示，实现全范围监控，并且可在监视器上切换显示各防火分区的监控画面。