城市综合管廊基础知识课件.ppt

1、综合管廊监控与报警系统内部交流资料-成渝管廊项目部目录 一 管廊的概述 二 综合管廊监控与报警系统 （一）环境与设备监控 （二）安全防范系统 （三）通信系统 （四）火灾报警系统 （五）可燃气体报警系统 （六）综合布线系统 三 综合管廊防爆的基础知识 附：IP防护等级介绍一 管廊概述 1综合管廊 建于城市地下用于容纳两类及以上的城市工程管线的构建物及附属设施。（燃气舱、给排水舱、电力舱、电信舱、热力舱）建设分现场浇筑、预制、盾构浇筑现场现场浇筑盾构管廊预制管廊预制管廊吊装管廊分类 1 干线管廊 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。（一般2个舱以上）2支线管廊 用于容纳城市配

2、给工程管线，采用单舱或双舱建设的综合管廊。3 缆线管廊 采用浅埋沟道方式建设，设有可开启盖板但其空间不能满足人员行走的电缆沟或通信沟。监控中心 安装有监控与报警系统中央层设备，满足人员对所辖综合管廊全线环境、附属设施进行集中监控、管理需求的工作场所。监控中心是管廊运营管理最为重要的建筑之一，应具有高度的安全性和可靠性。由于综合管廊平时的值班人员集中在监控中心内，为方便人员巡检及事故应急处理，监控中心(值班室监控中心)与管廊之间一般设置专用的连接通道。（总监控中心、区域监控中心、值班室监控中心）成都市 监控中心规划 根据成都市综合管廊总体规划监控中心采用“1+1+N”的模式，即成都市监控中心应一

3、个主总监控中心（成都市金牛区金周路），天府新区监控中心作为灾备中心，其他监控中心作为N个分控中心。现场设备间 设置于综合管廊现场，用于综合管廊沿线区域监控与报警系统的控制及汇聚设备集中安装的空间。（200米1个防火分区，每个防火分区1个现场设备间）综合管廊机电系统介绍照明系统供电系统电气系统通风系统排水系统监控与报警系统（弱电系统）火灾报警系统（报警与预警系统）通信系统（紧急电话系统）通风设备监控系统排水设备监控系统环境温湿度气体监控系统感温光缆测温手动报警按钮消防电话烟温感探测器视频监控系统入侵报警系统光纤电话系统环境与设备监控系统安全防范系统照明设备监控系统综合管廊机电系统供电设备监控系统

4、主要产品 监控中心：工控机、SCADA软件 环境与设备监控系统：PLC、交换机、机柜、元器件综合管廊机电系统主要由电气系统、通风系统、排水系统、监控与报警系统等组成，其中电气系统包括供配电系统、照明系统等；监控与报警系统包括综合管廊监控中心、环境与设备监控系统、火灾报警系统、安全防范系统、通信系统等。监控中心出入口控制系统无线对讲系统二 综合管廊监控与报警系统 综合管廊监控与报警系统：对综合管廊环境、附属设施进行监测、控制，对非正常工况及事故进行报警并兼具与管线公司或上级管理部门通信的各种系统的总称。监控与报警系统环境与设备监控系统（气体-氧气、甲烷、硫化氢、一氧化碳-检测、液位检测、温湿度检

5、测；设备控制：水泵、风机、照明、电力等设备的监测控制）安全防范系统（视频监控系统、出入口控制、电子巡更系统、入侵报警系统、人员定位系统）通信系统（光纤电话系统、无线对讲系统、广播系统）火灾自动报警系统（火灾自动报警系统、可燃气体探测报警系统、防火门监控系统）综合布线系统（监控中心）系统架构三级控制+两级管理的架构 1 每个防火分区管廊信息集成到设备层。2 各设备层信息集成到变电站（101-108），这是第一个环网(光纤电话、安防系统、环境监控）.3 各变电站信息集成到监控中心(S1-S4),这是第2个环网。4 监控中心再传到总控中心。相关的国家规范 1 城市综合管廊工程技术规范GB50838-

6、2015 2 智能建筑工程质量验收规范GB50339-2013 3 综合布线系统工程设计规范GB50311-2016 4 安全防范工程技术规范GB50348-2004 5 爆炸危险环境电力装置设计规范GB50058-2014 6 石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范GB50493-2009 7 火灾自动报警系统设计规范GB50116-2013管廊规范规定 1 燃气舱、电力舱每个逃生口（防火分区）间距不大于200米。2 监控与报警设备防护等级不宜低于IP65（成都市综合管廊智能监控系统建设技术导则3.3.1条防水防尘规定配电箱、弱电柜防护等级不宜低于IP54）.3 电力电缆应采用阻燃电缆或

7、不燃电缆。4 通信电缆应采用阻燃线缆。（导则3.3.8条规定通信电缆采用低烟无卤阻燃电缆）5 火灾报警系统备用电源连续供电时间不小于180分钟，其他系统（如安防系统）不小于60分钟，容量不小于接入设备的1.3倍。6 燃气舱设备应按照爆炸性气体环境2区相应要求。（设备保护等级Ga、Gb或Gc）7 每个防火分区摄像机间距不应大于100米。8 出入口和防火分区内通信点（光纤电话）的间距不应大于100米。9固定电话与消防电话（一般专用插孔）合用时，采用独立的通信系统。10除天然气舱外，其他舱室应设置无线对讲通话的信号覆盖系统（无线对讲通信系统）。11在电力电缆舱室应设置防 火门监控系统。12在电力电缆

8、舱室应设置感温电缆（分为吸顶或线缆上安装）。13综合管廊里应设置自动排水系统（积水坑液位检测后可手动、本地自动PLC远程控制）。（一）环境与设备监控系统 环境与设备监控系统应对管廊环境质量进行监测，并应对通风系统、排水系统、供配电系统、照明系统的设备进行监控和集中管理控制。设备层宜由现场仪表、终端设备或其控制箱等组成。设备层的信息宜采用现场总线或硬接线传输。环境与设备监控内容 1）监测通风机运行工况；2）监测照明系统运行工况；3）监测排水泵运行工况；4）氧气浓度检测值；防火分区每舱1个 5）温湿度检测仪；防火分区每舱1个 6）硫化氢浓度检测值；污水舱出入口 7）甲烷浓度检测值；污水舱、燃气舱出

9、入口 8）积水坑液位检测仪检测值；9）红外对射装置报警信号；10）智能安全装置信号；11）配电控制柜380V进线运行信号。每个区段内通过每个区段内通过ACU控制的设备：控制的设备：1）通风机启停；2）排水泵启停；3）区段照明系统开关；4）智能安全装置（电子井盖、液压井盖、电动井盖）；环境质量参数检测装置设置应符合下列规定：环境参数检测内容环境参数检测内容舱室容纳的管线设备给水、雨水 再生水舱室污水舱室天然气舱室热力舱室电力电缆通信电缆舱室温度应应应应应湿度应应应应应水位应应应应应氧气应应应应应硫化氢宜应宜宜宜甲烷宜应应宜宜设置原则 1 管廊沿线舱室内氧气、温度、湿度检测仪每一通风区间内应至少设

10、置一套，温湿度检测、氧气检测传感器宜安装在距管廊地1.6m1.8m的位置。2 含电力管线的舱室顶部应设置具有实时温度检测功能的线型分布式光纤探测器-感温光缆。（电力电缆上设置、管廊顶部设置如汉洲路管廊）3 应设置硫化氢（H2S）、甲烷（CH4）气体检测仪表的舱室，应设置在管廊内人员出入口和通风回风口处，甲烷距管廊顶部不超过0.3m的位置（如），硫化氢距管廊地坪0.2m0.3m的位置。4 集水坑处应设置水位液位检测装置，对启泵、停泵、报警液位进行检测及控制（投放式或超声波）。5 排水区间地势最低处应设置危险水位检测装置（液位报警）。设备检测控制方式 对附属设备控制方式宜采用就地手动、就地自动和远

11、程（PLC）控制（如风机控制箱、水泵控制箱）。对通风系统通风系统的监控应符合下列规定：1 应对通风机组运行状态、故障信号进行监测；2 风机分主、备用设置时，宜具备主、备用风机轮换功能；3 正常工况当管廊内无人员时，综合管廊通风系统应根据管廊内外温湿度的情况、管线正常运行所需环境温度限值要求进行控制。4 工作人员进入管廊前或管廊内有人员时，若管廊内氧气含量低于19.5%（V/V），应启动通风设备直至氧气含量恢复至正常值。5 当管廊内硫化氢（H2S）含量高于10mg/m3时或甲烷（CH4）含量高于1%（V/V）时，应启动通风设备。6 根据管理制度，定时启停控制（每天启动多少次及运行时间）。对排水系

12、统排水系统的监控应符合下列规定：1 应对排水泵运行状态、故障信号进行监测；2 应根据集水坑水位高低自动控制排水泵的启停；3 排水泵分主、备用设置时，宜具备主、备用排水泵轮换功能。排水系统要有逆止系统。对照明系统照明系统的监控应符合下列规定：1 应对照明系统的开、关状态信号进行监测；2 应根据人员巡检、应急处置等要求进行远程控制。3 应根据安全防范系统联动要求进行远程控制。4 当出现报警等紧急情况时应联动开启相关区域照明。附属设施供配电系统供配电系统的监测应符合下列规定：1 应对变电所、配电单元的进线开关、主要馈线开关的状态、故障跳闸报警信号进行监测；2 宜对变电所、配电单元的进线电量和失压、过

13、电压、过电流报警信号进行监测；3 宜对变压器的运行状态和高温报警信号进行监测；4 应对不间断电源装置（UPS）运行状态及故障报警信号进行监测；5 应对应急配电箱、应急电源装置（EPS）的运行状态及故障报警信号进行监测，并上传至中央层。（二）安全防范系统 包括入侵报警系统、视频安防监控系统、出入口控制系统、电子巡查系统。根据综合管廊的规模、安全管理要求，子系统另可包括人员定位系统等。1 综合管廊有人员非法入侵风险的部位应设置入侵报警探测装置和声光警报器。主要在人员出入口设置红外对射或红外探测器、声光警报器。2综合管廊内设备集中安装地点、人员出入口、变配电间、监控中心、沿线舱室等场所应设置摄像机；

14、综合管廊沿线舱室内摄像机设置间距不应大于100m，且每个防火分区不应少于1台。（一般每个防火分区2台，防爆舱设置防爆摄像机）综合管廊内摄像机的选择应符合下列规定:1 应选用清晰度 720P 及以上的摄像机；2 宜红外摄像机；3 宜具备宽动态功能（有通道模式）；4 宜优先选用定方向固定安装的摄像机，必要时可采用云台、变焦镜头摄像机。5 防护等级不低于IP65.6 视频图像记录应选用数字存储设备，单路图像的存储分辨率不应小于1280 x720像素，存储记录时间不应小于 30天。3 综合管廊人员出入口应设置出入口控制装置（通道入口、变电站入口、监控室等设门禁）。出入口控制系统应根据综合管廊的规模，采

15、用总线制模式、网络制模式或总线制结合网络制的模式。网络制模式的传输网络宜利用安防专用网络。出入口控制管理主机应设置在监控中心，应具有远程控制功能。4综合管廊内宜在下列场所处设置巡查点：1 综合管廊人员出入口、逃生口、吊装口、通风口、管线分支口；2 综合管廊重要附属设施安装处；3 管道上阀门安装处；4 电力电缆接头区；5 其他需要重点巡查的部位。巡查管理主机应设置在监控中心。巡查管理主机应具有设置、更改巡查路线的功能，对未巡查、未按规定线路巡查、未按时巡查等情况进行记录、报警。5人员定位系统 综合管廊对人员定位精度要求不是很高，一般定位于各防火分区的某段，可用无线AP的信号定位。（运维管理可采用

16、智能安全帽定位）。（三）通信系统 综合管廊通信系统应包括固定语音通信系统，并根据综合管廊管理需求宜设置无线通信系统(天然气舱除外，不设置无线通信)。综合管廊通信系统应能满足监控中心与管廊内运维人员之间互相语音通信联络的需求。通信点设置间距不大于100米，固定通信终端底边距地坪高度宜1.4m1.6m。综合管廊监控中心应设置外线电话，通话录音。光纤电话副机与主机连接有光纤、电话线2种方式连接。支架及壁挂电话副机（四）火灾报警系统 火灾自动报警系统现场部件的设置应符合下列规定：1 设有火灾自动报警系统的舱室应设置感烟火灾探测器；2 火灾自动报警系统需要联动控制舱室内设置的自动灭火系统启动时，舱室内应

17、设置感温火灾探测器；3 设有火灾自动报警系统的舱室应在每个防火分区的人员出入口、逃生口、防火门处设置手动火灾报警按钮和火灾声光警报器，且每个防火分区不应少于2个；火灾联动 应由同一防火分区任两只火灾探测器或任一只火灾探测器和手动火灾报警按钮的火灾报警信号，作为联动触发信号，由消防联动控制器联动执行以下联动控制：1）关闭着火分区及同舱室相邻防火分区通风机及防火阀；2）启动管廊内并行舱室内设置的所有火灾声光警报器；3）启动着火分区及同舱室相邻防火分区的应急照明及疏散指示标志，并应关闭火灾确认防火分区防火门外上方的安全出口标志灯；4）控制出入口控制系统解除相应出入口控制装置的锁定状态；5）控制防火门

18、监控器关闭着火分区所有常开防火门；6)消防控制室应能手动启动自动灭火系统；7)消防控制室应能手动直接控制消防水泵等重要消防设备，设备距离消防控制室超过1000米时，可由火灾报警总线远程控制。8)根据需要切除火灾区域的非消防负荷电源。（五）可燃气体报警系统 天然气探测器的设置应符合下列规定：1 天然气舱室的顶部、管道阀门安装处、人员出入口、吊装口、通风口、每个防火分区的最高点气体易积聚处应设置天然气探测器；2 舱室内沿线天然气探测器设置间隔不宜大于15米；3 当天然气探测器安装于管道阀门处时，探测器的安装高度应高出释放源0.5m2m。可燃气体报警声光警报器的设置应符合下列规定：1天然气舱内每个防

19、火分区的人员出入口、逃生口和防火门处应设置声光警报器，且每个防火分区不应少于2个；2 监控中心人员值班的场所应设置声光警报器。可燃气体探测报警系统宜采用独立的传输网络，并应符合下列规定:1 可燃气体报警控制器的报警信号应上传至监控中心。2 管道阀门释放源处、管廊内天然气容易积聚处的天然气探测器宜将实时浓度数据上传至监控中心。3监控中心可燃气体声光警报器发出报警后，声报警可手动关闭，光报警应持续报警直至人员现场确认并采取措施后复位。天然气报警浓度设定值（上限值）应不大于其爆炸下限值（体积分数）的20%。当天然气管道舱天然气浓度超过报警浓度设定值（上限值）时，可燃气体报警联动应符合下列规定：1 应

20、由可燃气体报警控制器启动本防火分区的声光警报器；2 应由可燃气体报警控制器或火灾报警控制器联动启动天然气舱事故段防火分区及其相邻防火分区事故通风设备；3 应由可燃气体报警控制器或火灾报警控制器联动切除非相关设备的电源；4 应向安全防范视频监控系统发出联动触发信号。（六）综合布线系统 控制箱、柜、盘和控制、显示、记录等终端设备的安装应符合下列规定：1 应符合现行国家标准建筑电气工程施工质量验收规范GB 50303、自动化仪表工程施工及验收规范GB 50093和安全防范工程技术规范GB 50348的有关规定；2 施工人员应根据施工图纸及产品设计图对控制箱、柜、盘等进行全面检查，应数量准确，外观良好

21、，内部部件齐全，安装稳固，配线正确；（柜内必须有详细接线图）3控制箱、柜、盘的线缆孔应设置为敲落孔，线缆敷设接续完成后应对线缆孔进行密封处理，线缆柜内排列整齐、有序。4 控制箱、柜、盘的安装位置与方式应符合设计要求，并应便于操作和维护；5 控制箱、柜、盘不应安装在影响管廊内专业管线敷设、人员通行及有漏水隐患的孔口下方等部位。6 所有控制、显示、记录等终端设备的安装应平稳，便于操作。四 管廊防爆设备的基础知识 常见的防爆要求如：Ex d C T6 或 Ex d C T6 Gb（Gb是防爆型式可以选本安、隔爆或浇封等，Ga就不能选隔爆，只能本安、浇封）防爆三要素：1可燃物（甲烷、汽油、氢气等）2

22、氧化剂（氧气、空气）3点燃源（明火、电气设备产生的火花、高温）危险场所区域的划分：对该地区实际存在危险可能性的量度，由此规定其可适用的防爆型式。1、国际电工委员会/欧洲电工委员会划分的危险区域的等级分类0区(Zone 0):易爆气体始终或长时间存在;连续地存在危险性大于1000小时/每年的区域;1区(Zone 1):易燃气体在仪表的正当工作过程中有可能发生或存在;断续地存在危险性101000小时/每年的区域;2区(Zone 2):一般情形下，不存在易燃气体且即使偶尔发生，其存在时间亦很短;事故状态下存在的危险性0.110小时/每年的区域;防爆措施：一次防爆措施：避免场所环境中存在爆炸危险物质。

23、二次防爆措施：在爆炸危险环境避免点燃源。防爆方法：(1)预防或最大限度地降低易燃物质泄漏的可能性;(2)不用或尽量少用易产生电火花的电器元件;(3)采取充氮气之类的方法维持惰性状态。防爆设备 防爆设备定义:在规定条件下不会引起周围爆炸性环境点燃的电气设备 电气设备分为两类 类:煤矿井下电气设备;类:除煤矿、井下之外的所有其他爆炸性气体环境用电气设备。管廊防爆设备 类又可分为A、B、C类,标志B的设备可适用于A设备的使用条件;C可适用于A、B的使用条件。判断设备使用：管廊中C的电气设备要求最高，甲烷、CO是要求A，硫化氢是B。（管廊实际B 就符合规范）管廊设备温度 最高表面温度:电气设备在规定范

24、围内的最不利运行条件下工作时，可能引起周围爆炸性环境点燃的电气设备任何部件所达到的最高温度。最高表面温度应低于可燃温度。表面温度规定：温度组别温度组别温度组别最高表面温度可燃气体点燃温度备注T1T450甲烷537T2450T300T3300T200硫化氢270T4200T135T5135T100T6100T85管廊常用防爆设备 隔爆型 d 具有隔爆外壳的电气设备。它能承受已进入外壳内部的可燃性混合物内部爆炸而不受损坏，并且通过外壳上的任何接合面或孔不会引燃由一种或多种气体或蒸汽所形成的外部爆炸性环境的电气设备外壳。本安型“i”(本质安全型电气设备及其关联设备组成的 本质安全电路）(此类防爆设备

25、必须加安全栅）1 ia 等级:在正常工作、一个故障和二个故障时均不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备。2 ib 等级:在正常工作和一个故障时不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备。附件：IP防护等级（防水防尘等级）作为应用于管廊特殊环境的仪表，对其外壳的保护等级亦应作出规定，赋予一定的代码，即IP等级号。IEC144规定的壳体保护等级由一个对应其抗外界物体冲击与穿刺能力及防水能力的代码表示。例如:本安型仪表测量电路板不应从其壳体中取出，否则会违反IP40所提出的最低要求。保护等级由两位数字组成，在其前加上IP字样。第一位特征数字防止固定导体异物进入0 0无防护无防护1固定异物直径50mm2固定异物直径12.5mm3固定异物直径2.5mm4固定异物直径10mm5防尘6尘密第二位特征数字防止进水造成有害影响0 0无防护无防护1垂直滴水2倾角15滴水3淋水4溅水5喷水（3米外水枪喷水）6猛烈喷水7短时间侵水8连续侵水1外界物体尺寸大于50mm（特大）1水自落下滴 2外界物体尺寸大于120mm（中）2水滴入角度为-15 3外界物体尺寸大于2.5mm（小）3水以60角度喷射 4颗粒状外界物体，粒度大于1mm 4从各方面喷射 5危险性尘埃 5 50升/分的水束 6穿透性尘埃（仅适用于特殊壳体）6 100升/分的水束 7以1米/分的速度浸入水中 8以预先商定的方式浸入水中