管廊区域控制单元 ACU
ACU概述
ACU（区域控制单元）是西安派克电子智能科技有限公司研发的一款综合性非常强大的数据采集设备，它集成了丰富的通讯接口，分布式的架构可以在特殊的环境应用下快速组网，内置标准的光钎、以太网接口，大大减少了人力施工成本，提高了工程进度。
即插即用的信号采集回路，整体缩减了后期维护费用，提高了系统的使用效率。
TPK-8000有以下特点
1. 集成度高、体积小、便于安装。
2. 丰富的数据采集功能。
3. 灵活多样的网络通讯功能。
4：强大的自检测和诊断功能。
一、监控报警系统组成
综合管廊包含了污水仓、综合仓、线缆仓、天燃气仓，按照国家综合管廊标准每200米为一个防火区（综合管廊标准段）。
根据设计院的设计要求，两个相邻的防火分区共用一台区域控制单元TPK-8000区域控制单元，各仓功能如下：
污水仓检测及控制范围
（1）含氧量、温湿度、CH4、H2S数据采集
（2）进排风机、进排风阀、液位、水泵、照明、入侵红外的控制
（3）IP电话、无线wifi功能
综合仓检测及控制范围
（1）含氧量、温湿度、数据采集
（2）进排风机、进排风阀、液位、水泵、照明、入侵红外的控制
（3）IP电话、无线wifi功能
线缆仓检测及控制范围
（1）含氧量、温湿度、数据采集
（2）进排风机、进排风阀、液位、水泵、照明、入侵红外的控制
（3）IP电话、无线wifi功能
燃气仓检测及控制范围
（1）温湿度、CH4、H2S数据采集
（2）进排风机、地块气源、液位、水泵、照明、入侵红外的控制
（3）IP电话、无线wifi功能二、各系统接入形式。
光格大讲堂ACU区域控制单元篇
光格⼤讲堂ACU区域控制单元篇随着云计算、物联⽹和⼤数据的不断发展，⼯业领域迎来智能化时代。
为适应⼀些特定的⼯业场景， ACU设备应运⽽⽣。
ACU（Area Control Unit），即区域控制单元，主要负责特定区域内信号采集、联动控制和远程通信及本地告警显⽰等任务。
在电⼒隧道、变电站、配电房、市政管廊等应⽤场景中，ACU可对全域内环境和设备状态进⾏实时监控，并将监控信息传输到监控中⼼的统⼀管理信息平台，便于值班⼈员及时发现现场环境和设备问题并及时处理，确保监控系统的正常运⾏。
图 1｜ACU应⽤⽰意图光格结合近⼗年的电⼒⼯业控制实践经验，⾃主研发了基于EtherCAT⼯业以太⽹现场总线的⾼开放性、灵活配置、⾼防护的ACU300系列产品。
该产品由iPLC主站、iPLC从站、光纤环⽹交换机和电源模块等部分组成。
iPLC主站和iPLC从站模块通过以太⽹现场总线相互连接，可灵活选配光纤或⽹线，相较于传统PLC⼤⼤提升了响应速度，监测距离也更长。
图 2｜ACU组⽹图iPLC主站是整个ACU设备的 “⼤脑”，是基于PC开放结构的控制器。
采⽤X86或ARM硬件平台，运⾏Linux、Windows等主流操作系统，⽀持主流边缘计算引擎（光格、华为、南瑞等），对⽐传统PLC编程更加灵活。
同时，具备边缘物联代理功能，具有边缘的多协议转换与平台接⼊能⼒、就地报警联动控制，实现设备安全接⼊。
iPLC从站则是ACU设备 “脑神经上的突触”，有AI、AO、DI、DO、RS485等多种I/O接⼝类型，⽀持对多样传感设备进⾏汇聚，提供就近接⼊。
不同于传统PLC，安装⽅式灵活多样包括挂⽿、DIN导轨等。
作为⼯业领域智能化的产物，能“⽂”亦能“武”。
光格ACU300系列产品均采⽤⼯业级元器件，外壳防护等级达到IP68，EMC电磁兼容等级达到⼯业4级，⾼防护的特性使其⾮常适⽤于特定环境恶劣的⼯业场景中。
ACU系统产品功能实现对现场⽓体、温湿度、液位开关、红外防⼊侵等传感器的信号采集；实现对现场风机、照明、⽔泵、配电等设备运⾏状态、故障信息采集，以及本地或远程控制设备启动和关停；通过⼯业以太⽹交换机实现与现场视频摄像机、⼯业电话和⼯业AP等设备的数据交换和管理；⽀持边缘计算，实现数据处理；⽀持动态策略管理，可进⾏本地化控制；集成⼯业级千兆光纤环⽹上⾏接⼝；告警⽇志及联动动作保存，⽅便事故原因追踪。
环境与设备监控系统
环境与设备监控系统环境与设备监控制系统分为控制层和设备层，并经主干光缆接入监控中心对应的上位系统。
➢控制层主要由智能控制设备及其网络构成，提供设备的控制逻辑和数据通道，连接中心和现场设备，负责采集现场数据，控制现场设备；结合管廊内建筑形式，管廊内每800m配置一套区域控制器ACU 柜，柜内安装：PLC 、以太网交换机、触摸屏(HMI)等。
➢设备层主要由远程I/O单元和现场控制设备组成，负责连接现场设备和仪表，执行控制命令。
沟内每个防火分区内设置远程IO控制箱，柜内安装远程IO模块、通讯模块等。
控制器主要通过其I/O模块实现对环境、风机、照明控制、水泵的运转及状态等参数反馈；完成设备的联动控制；实现与监控中心的信息交换；并在通信中断情况下，实现本区域的设备控制，达到综合管廊设备监控的各种功能要求。
为保证监控安全，区域控制器需具备硬件冗余功能。
(1)环境监测本系统在综合管廊内布设氧气检测仪、温湿度检测仪及液位检测仪，对管廊内部环境进行实时监测；同时对各类气体指标进行分析，当气体指标超过设定的阀值，对工作人员身体健康构成威胁时，在中心进行报警、同时在综合管廊内进行报警，禁止人员进入综合管廊，系统开启该区域防烟防火阀，启动风机设备进行排风。
➢温湿度监测，在每段综合管廊内两端（离通风口10米左右）设置温湿度仪，检测综合管廊内的湿度。
并经区域控制器送监控中心；➢氧气监测，在每段综合管廊内、人员出入口设置氧气检测仪，检测综合管廊内的氧气含量，并经区域控制器送监控中心；➢水位监测，每个积水坑配置一套投入式液位计，水位信号即作为排水泵控制依据，又作为爆管后的水位测量及报警，并经区域控制器送监控中心。
(2)通风控制➢正常运行状态在综合管廊正常运行状态下，综合管廊内没有人员，系统应根据综合管廊内外的温湿度情况，控制通风系统的运行。
➢维护检修状态综合管廊在需要进行维护检修时，维护检修人员需要进入综合管廊进行工作，为确保人生安全，提前开启风机，确保综合管廊内空气的新鲜度。
综合管廊ACU
综合管廊ACU综合管廊ACU是一款综合性非常强大的数据采集设备，西安派克电子智能科技有限公司研发的综合管廊ACU它集成了丰富的通讯接口，分布式的架构可以在特殊的环境应用下快速组网，内置标准的光钎、以太网接口，大大减少了人力施工成本，提高了工程进度。
即插即用的信号采集回路，整体缩减了后期维护费用，提高了系统的使用效率。
综合管廊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”。
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几十起，每年由于路面开挖造成的直接经济损失高达几千亿元。
综合管廊自动化控制系统是城市基础设施建设发展的新方向，是城市地下空间开发的重要形式之一。
它作为一种集约化、可持续性的管线敷设方式，通过合理利用城市用地，综合确定城市工程管线在城市地上、地下空间位置，避免工程管线之间及其相关建筑物相互干扰，为各管线工程的规划管理提供了依据。
将城市基础设施控制整合于一个系统，便于进行集中实时监控、管理、检修、日常维护等，提高了城市管理效率，减少了人力、财力、物力的巨大浪费，促进城市不断向着现代化、智能化方向发展。
该系统主要由电气系统、通风系统、排水系统、弱电系统组成。
其中电气系统包括供配电系统、照明系统等；弱电系统包括设备监控系统、火灾报警系统、安防系统、电话系统等。
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监控与报警系统意义重大。
城市综合管廊弱电工程设计的重点和难点
城市综合管廊弱电工程设计的重点和难点摘要：综合管廊又称共同沟,是在城市地下建造一个隧道空间将市政、电力.通讯、燃气、给排水等各种管线集于一体,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。
建设综合管廊系统能有效缓解城市发展与我国土地资源紧张的矛盾，可以充分利用城市地下空间资源杜绝因敷设和维修各种管线对城市道路、绿地的重复开挖消除了由此造成的资源浪费,降低路面翻修费用和工程管线维修费用。
对提高土地利用率扩大城市生存发展空间具有重要的意义。
本文结合工程案例重点分析城市综合管廊弱电系统设计对弱电系统的种类及其组成、系统设计要点做详细阐述。
关键字：城市综合管廊、弱电工程、设计、重点、难点一、引言城市综合管廊是新型城镇化市政基础设施工程，是市政工程中与生产、生活高度相关的系统工程。
城市综合管廊建设需要科学合理的现状实际需求作为前提，应该在全面掌握城市综合管廊的定义与概念的基础上，了解城市地下管网现状，尊重城市综合管廊设计的根本环节，在设计.上需强化城市综合管廊的平面线形设计、断面设计、结构设计、节点设计、附属设施设计，进而做到对城市综合管廊功能的保证。
然而伴随着城市综合管廊工作开展的不断深入其在形式与数量上也发生了巨大变化,特别是在设计工作上,受到技术水平、城市发展等各方面的影响进而给城市综合管廊的设计工作增加了很大的难度要想城市综合管廊设计工作在城市建设中发挥出应有的作用那么就必须将城市综合管廊设计工作的开展与实际紧密相连在此基础上不断地进行完善和改进进而使城市综合管廊设计工作的实施变得更加准确、有效。
二、综合管廊设计要点分析城市综合管廊建设应以综合管廊工程规划为依据建设，综合管廊应统一规划、设计、施工和维护，有必要时对城市综合管廊需求做专题分析，客观分析城市对管廊建设需求，对管廊建设做出合理诀策。
(1)平面线形设计要点。
综合管廊工程平面设计应结合城市地下管线现状，在城市道路、轨道交通等专项规划以及地下管线综合规划的基础上，在确定综合管廊的布局前，必须做好管线普查,做好人廊管线可行性分析，必要时做管线人廊专题报告，分析管线工程跟主体工程同步实施的可行性，确定管线人廊次序。
综合管廊工程火灾自动报警及消防联动控制系统设计说明
一、火灾自动报警及消防联动控制系统设计说明：1、在管廊含电力电缆的舱室设置火灾自动报警系统（含消防联动控制系统），主要包括常规火灾监控与报警、电气火灾监控与报警、防火门状态监控与报警、消防电话及联动控制等。
2、火灾自动报警系统由火灾自动报警控制器（联动型，自带蓄电池备用电源）、火灾探测器、手动报警按钮、火灾声光警报器、电气火灾控制器、模块箱等组成。
3、管廊内每个分变电所设置1套火灾自动报警控制器（联动型，自带蓄电池备用电源）作为区域火灾控制器，负责区域火灾监控及联动控制。
区域火灾控制器设置在本区域内分变电所火灾机柜中，各区域火灾控制器通过火灾专用光缆组环网，并通过火灾专用光缆环网将火灾信息上传管廊控制中心。
4、在区域火灾控制器设置处设置一套消防电话主机，在设置风机的进/排风井及分变电所等重要场所分别设置一套消防专用电话分机。
消防专用电话分机，应固定安装在明显且便于使用的部位，并应有区别于普通电话的标识。
消防电话应采用专用电话网络。
5、在管廊含电力电缆的舱室沿舱顶贴顶安装点式感烟探测器（应有防渗水的保护罩，应有防潮措施），平均每10m安装一个，且每一个点式感烟探测器探测半径不超过5m。
6、在管廊含电力电缆的舱室沿人行走道安装手动报警按钮，平均每约50m安装一个。
每个防火分区应至少设置一只手动火灾报警按钮。
从一个防火分区内的任何位置到最邻近的手动火灾报警按钮的步行距离不应大于25m。
手动火灾报警按钮宜设置在疏散通道或出入口处。
手动火灾报警按钮应设置在明显和便于操作的部位。
当采用壁挂方式安装时，其底边距地高度宜为1.3m~1.5m，且应有明显的标志。
7、在管廊含电力电缆的舱室设置火灾声光报警器，平均每50m安装一个，安装高度距地不低于2.2m。
每个报警区域内应均匀设置火灾声光报警器，其声压级不应小于60dB；在环境噪声大于60dB 的场所，其声压级应高于背景噪声15dB。
8、在管廊含电力电缆的舱室的逃生口和人员出入口附近安装一套手动报警按钮（底边距地高度宜为1.3m~1.5m安装）和火灾声光报警器（底边距地不低于2.2m）。
综合管廊系统工程解析(完整)
综合管廊系统工程解析（完整）城市地下综合管廊又称共同沟，它是实施统一规划、设计、施工和维护，建于城市地下用于敷设市政公用管线的市政公用设施，是指在城市地下用于集中敷设电力、通信、广播电视、给水、排水、热力、燃气等市政管线的公共隧道，设有专门的检修口、投料口和监测系统，实施统-规划、统一设计、统一建设和统一管理运营，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。
地下综合管沟在城市建设中的应用对协调城市空间起着重要作用，管廊投入使用后，将有效解决“马路拉链”难题、消除蜘蛛网式架空线，可以有效避免运营商在地下管线施工过程中频繁、重复开挖，浪费地下空间资源、施工混乱等弊端，对道路交通和人们出行的影响，保证道路和街道更加完整美观，增加了工程管线的耐久性。
管廊系统必须对：人的不安全行为（违章）造成的人员安全、物的不安全状态（隐患）导致的设备安全、环境的不安全条件（隐患）诱发的环境安全、组织的不安全因素（管理漏洞）导致的管廊安全这四个核心因素进行管控，以实现对不安全因素等迅速、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：通过红外入侵、定位器、人员表示卡、视频监控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、硫化氢、甲烷、一氧化碳等有毒有害、易燃易爆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IOT物联网技术建立安全机制和预警管理平台，实现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，防患未然。
实例分析城市地下综合管廊弱电系统的组成及设计
也降低了管廊在建设以及管理的综合成本。
另外，地下综合管廊因为采用钢筋混凝土的框架结构，所以可以保证地下综合管廊最少能够使用五十年。
2 地下综合管廊监控系统的组成及设计以某地区新建城区的地下综合管廊为背景，具体阐述监控系统中的各个子系统的设计。
由于地下综合管廊监控系统将设备和环境监控、视频监控及安防、火灾报警、语音通讯等子系统集成在一起，所以地下综合管廊监控系统还是一个集成的自动化平台。
能够通过地下综合管廊内的自动化平台系统，为运营及维修检查地下综合管廊的工作人员提供了一个完整统一的监控平台[2]。
2.1 数据通讯通道本地下综合管廊工程为了搭建一个安全、快速、可靠的数据通讯通道，根据新建城区的地下综合管廊的走向及特点，每隔200m设置防护分区，单仓路段设置一个，双仓路段设置两个。
地下综合管廊的火灾自动报警器则是沿着管廊每隔1500m设置火灾自动报警器，共设置18套火灾自动报警器，其中17套均设置在地下综合管廊的现场，另外1套设置在监控中心。
火灾自动报警器并通过光纤仅仅环网连接，提高及确保了地下综合管廊消防系统网络的安全性以及可靠性。
2.2 安防子系统地下综合管廊的安防子系统分别由门禁系统和防入侵系统组成。
门禁系统设置在地下综合管廊的出口，用来防止未经许可的人员进入，而且还用于实时记录进出地下综合管廊的人员。
地下综合管廊的投料口及机械通风口均设置了探测器，一旦有非法入侵，防入侵系统的探测器就会自动发出报警信号。
另外，监控中心的大屏幕上也会清楚的显示被入侵的区段，并发出声光报警的信号。
2.3 摄像与电力监控系统（1）地下综合管廊共安装800台网络高清摄像头，并且跟现场ACU（综合管廊区域控制单元）共用监控主干网络。
为了减少800台网络高清摄像头对宽带的占有，实施分布式的视频监控方案。
地下综合管廊每各1000m 设置一套网络硬盘刻录机，用来存储地下综合管廊内的网络高清摄像头的所拍摄下的视频数据，整个地下综合管廊共设置25套网络硬盘刻录机。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
管廊区域控制单元ACU
一、概述
环境与设备监控系统的功能是实现对综合管廊全域内环境和设备的参数和状态实施全程监控，将实时监控信息通过多功能综合管控分区站准确、及时地传输到监控中心的统一管理信息平台，便于值班人员及时发现现场环境和设备问题，排除故障以及对警情的及时处理，保证管廊正常运行。
管廊环境与设备监控系统一般每隔200米，设置一个ACU区域控制器，南大傲拓自主研发PLC控制器，针对管廊研发出来多种型号专业区域控制器。
二、功能介绍
1、环境监测
环境与设备监控子系统对管廊内环境参数进行检测与报警。
环境参数检测内容如下表，气体报警值设定符合国家标准GBZ/T205《密闭空间作业职业危害防护规范》的有关规定。
根据规范要求，沿管廊纵长每隔200米应设置人员逃生安全孔、投料口、通风口、防火门和人员进出口各一个。
通过在每个防火分区内出入口和通风口处安装气体（O2、CH4、H2S）、温度、湿度、烟雾、水位、水浸等监测传感器，可实现与风机、水泵的自动化控制与对接，检测信号就近传送到综合管控分区站，并通过以太网送到监控中心计算机。
在监控中心控制室显示屏上，以数字形式显示每个防火分区的气体（O2、CH4、
H2S）、温度、湿度、烟雾、水位等数据。
按《城市市政综合管廊技术规范》要求如下：
环境参数监控内容表（注：●应监控；▲宜监控）
每个综合管廊防火分区设计一套环境监测系统，包括：
1)2台温湿度传感器、1台水位传感器、2台氧气传感器、2台硫化氢传感器、2台甲烷传感器,集成显示功能；
2)温湿度、氧气、硫化氢和甲烷传感器分别安装在防火门两侧附近（靠近人员出入通道位置）；
3)水位传感器安装于集水坑内，集成就地显示装置；
4)4台沉降监测传感器，提供标准modbusRTU接口；
环境与设备监测子系统连接示意图如下：
2、设备监控
对布置在每个防火分区内的排水泵、照明、风机、风道阀门、红外入侵报警装置、环境温度、湿度与氧检测仪表等仪表和设备进行数据采集，监测集水井内液位上限报警信号，通过相应的多功能综合管控分区站向统一信息管理平台传送，多功能综合管控分区站同时并接受监控中心的命令，实现远程控制风机的开停及相应防火分区内照明设备控制。
设备监控连接示意图如下：
三、ACU型号及设备配置清单
序号名称型号说明备注
1区域控制器ACU4000内含：NA400PLC（包括电源、CPU、
DI64，DO16，AI16，RS485口4个）；
导轨式光纤环网交换机（2光，6
电，100M），电源防雷保护装置，
UPS等。
控制箱：
800*400*1200，箱体大小可以定制。
DI,DO,AI点数可以根据需要配置。
2冗余区域控制器ACU4000R内含：NA400冗余PLC（包括电源、
冗余CPU、DI64，DO16，AI16，RS485
口4个）；导轨式光纤环网交换机控制箱：
800*400*1200，箱体大小可以定制。
DI,DO,AI
（2光，6电，100M），电源防雷保护装置，UPS等。
点数可以根据需要配置。
3区域控制器ACU3000内含：NA300PLC（包括电源、CPU、
DI64，DO16，AI16，RS485口4个）；
导轨式光纤环网交换机（2光，6
电，100M），电源防雷保护装置，
UPS等。
控制箱：
800*400*1200，箱体大小可以定制。
DI,DO,AI 点数可以根据需要配置。
4区域控制器ACU2000H内含：NA200H PLC（包括DI32，
DO16，AI16，RS485口4个）；导
轨式光纤环网交换机（2光，6电，
100M），电源防雷保护装置，UPS
等。
控制箱：
800*400*1200，箱体大小可以定制。
DI,DO,AI 点数可以根据需要配置。
注：该设备为不隔爆配置，若燃气仓内的设备，要满足隔爆要求。