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    青島綜合管廊專業管線生產運行監控系統應用案例



    一、系統概述


    傳統的市政管道采用直埋式施工,現代城市地下管線又多又密,而這些管線一般又都集中在馬路底下,這不僅影響市容、影響交通、影響安全,亦影響城市運作的效率。因此,采用綜合管廊替代傳統的直埋式施工,避免了“拉鏈式作業”, 將電力、通信、熱力、給水、中水和工業預留管道全部納入綜合管溝,地下管廊預留充分空間以后管線的鋪設、運作、維修、檢查、管理等等都可以在綜合走廊中進行,節省了反復開挖道路的成本。

    青島高新區地下綜合管廊,又稱作“地下城市管道綜合走廊”,全長60多公里,是全國最長的地下綜合管廊,溝寬3.35米,高2.6米,溝內維護可以行車。地下管廊實現了管線全部入地,并預留充分空間,將來需要增加管道或者線路,可以直接在里面鋪設。企業的管線也可以直接從里面走,可以保證50年不用開挖?!睘榱肆己玫倪\行,需要建立管線監控系統,即將閥門控制系統、照明系統、排風系統、排水系統、防入侵系統、火災報警系統、視頻系統,進行統一整合,統一調度管理。



    二、系統設計


    青島高新區地下綜合管廊專業管線應用工程采用的是基于分布式光纖傳感應用的城市地下綜合管廊安全監控預警系統和分布式光纖溫度傳感系統(DTS),該系統通過部署力控pSpace6.0實時數據庫產品,實現青島高新區地下綜合管廊內供熱、供水管道泄漏的實時監測、報警與定位,綜合管廊內智能視頻監控,閥門的遠程自動控制,為地下綜合管廊的安全運行、應急處置提供先進的管理手段。

    系統將所有集水井的高液位數據和分布式管線測溫系統的數據上傳至監控中心,通過軟件接口獲取實時數據,實現供熱及供水管道分段控制,一旦發生泄漏,系統會及時發出聲光報警,啟動應急管理及處理預案,第一時間遠程自動/手動控制分段控制泄漏管段,切斷供熱/供水閥門,并抑制倒灌回流,方便后期工作人員的維護,最大限度地減少停止供熱/供水的面積。



    三、系統架構


    系統架構如下圖所示:




    環網鏈接1#、2#、3#、4#分控站的以太網交換機,將4個分控站采集的實時監測數據保存到監控中心的數據服務器。閥門控制設備主要由整體開關型電動執行器、數字量I/O模塊、光纖收發器、光纖終端盒、以太網交換機組成。整個系統劃分為:站控層、過程層、間隔層。

    站控層

    ◆ 熱力運行監控,實現熱力管網運行設備的遠程控制功能,分為日??刂颇J胶蛨缶幚砜刂颇J?。通過測溫光纖,發現熱力管線泄漏,監控中心控制系統可根據預設方案,自動或人工發送控制信號給現場控制器,完成熱力調節閥門的遠程控制。

    ◆ 管線溫度監視,能夠實時監測熱力管線運行情況,按不同區域、不同管線,用不同展示方式顯示正在運行和未運行的管線。輔助相關人員進行控制決策。

    ◆ 管線閥門控制,通過測溫光纖,發現熱力管線泄漏,監控中心控制系統可根據預設方案,自動或人工發送控制信號給管溝現場控制器,實現熱力調節閥門的遠程控制,閥門開關狀態實時顯示。

    ◆ 給水運行控制,實現給水管網運行設備的遠程控制功能。通過繪制各管線工藝流程圖,實時展示線路運行數據,顯示閥門開關狀態。當集水井高液位報警,監控中心控制系統可根據預設方案,自動或人工發送控制信號給管溝現場控制器,完成給水閥門的遠程控制。

    ◆ 集水井高液位監視,通過在各分控站給水工藝流程圖上標記集水井位置,并監控集水井高液位報警,當發生高液位報警時實現彈窗報警提醒。

    ◆ 管線閥門控制,通過集水井水位情況,分析管線故障,及時發現給水管線泄漏,監控中心控制系統可根據預設方案,自動或人工發送控制信號給現場控制器,實現給水線路閥門的遠程控制,閥門開關狀態實時顯示。

    ● 過程層,包括:以太網交換機、光線附件、執行器、數字量I/O模塊、光纖收發器、光纖終端盒。過程層實現了站控層與間隔層的一個數據交換,站控層可以通過過程層對間隔層的設備發放指令,控制其現場照明的開關,現場閥門的打開與關閉并且把信號狀態反饋給站控層設備。

    間隔層,主要功能匯總本間隔過程層的實時數據信息,實施對一次設備的控制功能,對現場照明的打開與關閉,現場閥門的打開與關閉實時控制,并把現場照明和閥門的反饋信號實時的反饋給站控層設備,使其在工程師站可以有效的觀察到現場設備的一個狀態。


    四、應用功能


    青島綜合管廊專業管線生產運行監控系統通過分布式光纖溫度監測系統實現對現場管廊溫度的采集,對光線斷點判斷位置。同時對現場閥門極其燈光的控制與反饋狀態信號的采集,實現了對現場給水、排風及照明系統的控制。

    1、 系統主界面,包含供水,蒸汽,熱水管路圖。防區位置信息,閥門位置信息,總站及分站位置信息,防區內報警信息。




    2、 防區監控畫面,包含防區附近的攝像頭視頻畫面,溫濕度,照明等基礎信息,防入侵信息和火災報警信息。



    3、 閥門控制界面,實現對防區閥門的遠程控制。




    五、項目總結


    力控產品在青島綜合管廊專業管線生產運行監控中發揮中樞作用,是整個系統的重要組成部分,實現了對現場設備的控制與狀態采集,通過ADO關系數據數組件、視頻組件、采集模塊以及web發布等功能,實現現場各大系統的有效集成與整合,對整個項目的順利實施起到了至關重要的作用。


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