绿色城市智慧管理：数字孪生地下综合管廊平台.docx

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1、1833年，世界第一条市政管线综合管廊在法国巴黎建成。1994年，上海市政府规划建设了大陆第一条规模最大、距离最长的综合管廊一一浦东新区张杨路综合管廊。至今，地下综合管廊，已演变为城市功能的“生命线”，是人们生活的保障。当我们畅行在宽敞大道，徜徉在平坦绿地时，在我们看不见的地下7至8米处，城市“大动脉”正源源不断地为市民输送与生活息息相关的水、电、气和通信讯号，确保城市正常安全高效运行。仿真模拟综合管廊内部场景，以3D场景为基础，2D数据面板为辅，数字化展现城市地下隧道空间，了解电力、通信，燃气、供热、给排水等各种工程管线的铺设情况，并在图扑可视化大屏进行检修口、吊装口和监测系统的查看。/67

2、62/7,!6.155/56T56/8259/84C!99at$405W*9:M4wa30.6.地下综合管廊智慧管理Web平台利用三维可视化和虚拟仿真技术，对地下综合管廊的物理要素和信息系统进行高精度模拟重现，围绕感知、传输、数据、平台与应用以及展现等层面的关键技术研究及其应用，实现城市地下综合管廊安全运营与智慧管控。综合管廊概览IIightopo采用轻量化三维建模技术构建可视化大屏展示陆家嘴干线部分的管廊敷设情况，管廊总体长度10.14 km,共有11个汇集点。综合管廊依托智慧管廊综合运营管理平台，通过管廊内布设的红外对射报警、传感器、人员定位系统等智能设备，对管廊内部的环境参数、设备状态进

3、行实时监测，及时处理管廊内部报警信息及远程调度工作。(BJS市核心区管廊Kt家嘴I线部分总体K度10 14krn,共011个汇续点,下拈电力1舱、电力2能综合做燃/ 14个舱室.a MMUVr向家嘴路起,浦明踣终.11中浦明踏菊浦江为阿怆规格;马浦江-阳扑路为舱规格；ft. WMF-电力 1 舱 9M km MWMM电力2舱&sfZ做 HHBHHBM织A舱 6出；, AMMBMHMi燃气舱 & 12 s其中在系统方面，综合管廊附属系统设计除包含消防、通风、供电、照明、环境与设备监控、安防等系统外，还有智能疏散、人员定位、火灾自动报警与可燃气体探测报警、本体排水等系统。设备统计通过Hightop

4、o地下综合管廊智慧管理Web平台，工作人员轻点鼠标，就可以清楚看到各个舱内的运维、保养、故障维修等情况统计数据。用环形图展示离线设备、在线设备，告警设备、待检修设备的比率，如果离线设备过多，应派员工进入综合管廊进行实地检测。舱室情况电力1舱、电力2舱、综合舱和燃气舱共4个舱室的电压、电流、负责人和联系方式展示，便于出现问题后及时沟通处理。分雇 faWff电力舱.主电压220Vi 50A负责人O（JJL）RMH 13745678910负责人：陈晶（外包对接）3 放 13745678910负责人水吟（国网对接）联系方簿1374S678910负贵人：叶庆一（华润燃气对匚tAC 13745678910

5、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。预警信息Hightopo可视化系统收集管廊供电系统、感烟探测器、排水排烟系统、环境温、湿度，可燃气体探测、门禁、入侵检测、视频等信息，有异常，通过智慧管理平台推送报警信号，并且可以派发工单，进行跟踪闭环处理。近7日告警统计布所2号投日口门禁的铜将要过把20210919 09 45 40皿饮警报系统监测血，取)5汇点W 晒戏温度偏腐37.7

6、CB*I 202109 19 08 25 10 1D辙瞽报系筑就测aaT666KS FJ003a 时运工2021 19 05 32:43 口级笠报巡检上报Ot粕5号投料口随行人员未审核入住 ,2021 09 19 09 45 40 I级警报系统监测卜东大名at粕5莘07汇集点区间人员未带安全。* aczv.,c*c 4 参观309 10 11 12维修工单:管廊参观:巡检工单:动火作业:管注人JB：1433维护工单:工单的收集利于问题的统计，后续可排查出事故频繁发生的地点和时间，提前采取预防措施，避免类似问题的发生。环境监测HT可视化利用丰富的图表、图形和设计元素将相对复杂、抽象的数据通过可视

7、的方式以更直观理解的形式展现，便于管廊运维人员的高效管理，无需通过人工核算等复杂形式进行地下综合管廊的运维分析。出入口电力舱入口34.4%出口13.0%片0-40%燃点舱 综合舱45.6%21.5%10.4%38.4%0-50 %0-50 %出入口电力舱入口243K.26.C 22.(出口32.7C24.628.610-40qC10-35aC10-40X环境监测Bur 36.7 x9间家咻路JC集点1 HT*1防火分区怎哂朦19.5 c( I3a iEWSB HWttCWiQ HiSfb 5i hi视呀分区*HT可视化大屏，利用各种图表实时展现“地下生命线”各项健康指数：氧气、温度、湿度、通风

8、，如果电力舱、燃气舱、综合舱内哪项指数异常监控平台都会自动报警。如果某一地段含氧量过低，可通过图扑的可视化大屏结合GIS快速定位问题点，及时安排人员进行救援。Hightopo与GIS的结合可有效缩短救援时间。管廊内会产生一些有毒有害气体，根据气体的化学性质可以分为可燃气体和有毒气体两大类。管廊中的可燃性气体主要成分是甲烷和挥发性有机化合物，有毒气体主要是硫化氢、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等，所以管廊内需安装使用检测仪器对气体进行监测，保障人员安全。选用气体检测仪器首选要确定管廊检测气体的种类和浓度范围。地下管廊环境监控解决方案主要由温湿度传感器、氧气传感器、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、硫

9、化氢、甲烷传感器、压力传感器、液位传感器、水浸传感器、烟雾报警器、环境监控主机和云平台组成。连接环境监控主机通过GPRS/4G上传至云平台，实现24小时不间断在线监控，并支持在线报警、远程查看数据、历史数据曲线查看等功能。当检测到某项气体的参数超过预置报警值时会通过HT大屏发出声光报警信号，提醒运维人员注意作业安全。当系统发生应急启动、故障等事件时，控制器能自动记录事件类型，事件发生时间，事件发生区域以及事件的详细信息。 a： 一出入口 电力舱燃气舱人口36.6% 43.6%0 40% 050 % 0-50 %22.5%39.2%出口110%10.2%。05%9 05%H2S19/0.445/

10、0.3电力1舱.电力2舱.燃气仓综合仓.环境08.00 09 00 10.00 11 00 12 00 13 00 14.00 15 00 16 00城市地下综合管廊安全运营与智慧管控的核心在于数据与应用，城市地下综合管廊的数据是典型的多源异构数据，数据来源不同，有环境监控实时数据，有视频监控数据，有管廊本体数据，还有管廊及其设备人员空间位置数据以及应急预案文本数据等，为此多源数据集成、联动与融合是管廊安全运营与智能化管控的核心。管廊内部系统无论承载的管线出现故障，还是自身附属设备出现故障，都可能造成部分功能的瘫痪，因此建设综合管廊时需耍设置各类现场传感器用于监测和控制管廊内部设施运行情况。通

11、常包括：管廊附属地面及内部供电系统、照明系统、消防系统、排水排烟系统、巡更等。通风系统综合管廊属于密闭地下构筑物，必须设置通风系统。保证管廊内电缆散发的热量能及时排出并为检修人员提供适量的新鲜空气。管廊内发生火灾时，能有助于控制火势蔓延和人员疏散。常见管廊通风方式分为自然通风和机械通风，机械通风包括机械排风、机械进风。如果综合管廊内容纳电力、通信、给水等常规管线，可以采用自然和机械结合的通风方式。如果综合管廊内容纳污水、天然气等特殊管线，则必须采用机械进、排的通风方式。运用Ilightopo自主研发核心产品I1T for Web,实现可交互的Web通风设备三维场景，画面可进行缩放、平移、旋转，

12、以此实现不同位置和编号的风机、风阀状态和模式的监控，便于管理。安防系统无论是管廊建设之初还是投入使用中，它的安全问题都至关重要。城市综合管廊的安防建设主要包括：环境与设备监控系统、视频监控系统、消防系统、入侵报警系统、红外探测报警、紧急报警、燃气泄漏报警、火灾烟雾报警、高温预警、特殊区域防爆报警系统、大屏显示系统、电子巡查系统以及综合平台管理等。UBUM XT”MFT ABS 苻合司B MM通过HT可视化系统将温湿度探测器、氧气传感器、有害气体和积水监测、自动报警和灭火等各种设备的运行状态展示。轮播报警触发的情况，做到全方位监测无死角，全时段监测不遗漏，帮助管理者及时发现问题、解决问题，排除隐

13、患。监控系统监控中心是保证综合管廊后期维护运行的指挥中心，HT作为基于HTML5标准的组件库，可以无缝结合HTML5各项多媒体功能，支持集成各类视频资源形成统一的视频流，可在2D、3D态势地图上标注摄像头对象并关联其视频信号源，通过场景交互来调取相应监控视频,满足运维人员对场景进行实时态势感知、历史数据回溯比对、应急处理预案等监测需求。传统视频监控多个分镜头画面以2D的方式平铺在显示器上，很难将分镜头视频与实际地理位置相对应，无法对大场景进行有效直观的实时监测，没有态势感知。HT视频融合技术采用WebGL技术，利用GPU高性能计算能力对视频图像进行实时处理，图像处理不占用CPU资源，画而流畅。综合管廊监控系统包含若干个子系统，例如：综合管廊运行工况多点高清视频监测系统、综合管廊红外报警实时视频监测系统、综合管廊内