郭晉

（中冶京誠(chéng)工程技術(shù)有限公司）

城市地下綜合管廊智能弱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

郭晉

（中冶京誠(chéng)工程技術(shù)有限公司）

論文結(jié)合城市地下綜合管廊工程智能弱電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)例，對(duì)其弱電系統(tǒng)的種類(lèi)及其組成、系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)作簡(jiǎn)要闡述。

地下綜合管廊；弱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1　引言

城市地下綜合管廊是建設(shè)智慧城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，是有利于保障城市安全、完善城市功能、美化城市景觀、促進(jìn)城市集約高效和轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要舉措，是國(guó)家重點(diǎn)支持的一項(xiàng)民生工程。為實(shí)現(xiàn)城市新區(qū)、各類(lèi)園區(qū)、成片開(kāi)發(fā)區(qū)域的新建道路應(yīng)根據(jù)功能需求同步建設(shè)地下綜合管廊的要求，2015年5月22日住建部發(fā)布國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》（GB 50838-2015）的公告。新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)自2015年6月1日起實(shí)施，為綜合管廊的有序建設(shè)、確保質(zhì)量安全提供了有力的技術(shù)支撐。

2　綜合管廊弱電系統(tǒng)種類(lèi)及其組成

根據(jù)《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》（GB 50838-2015）的規(guī)定，管廊監(jiān)控與報(bào)警智能弱電系統(tǒng)種類(lèi)包括：安全防范系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)和統(tǒng)一管理信息平臺(tái)等。

管廊智能弱電系統(tǒng)的組成，需根據(jù)管廊工程規(guī)模、入廊管線的種類(lèi)、管廊運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理模式等因素確定。通常，管廊弱電系統(tǒng)的組成包括：

1）安全防范系統(tǒng)由視頻安防監(jiān)控子系統(tǒng)、入侵報(bào)警子系統(tǒng)、出入口控制子系統(tǒng)、電子巡查系統(tǒng)等組成；

2）通信系統(tǒng)由固定式電話(huà)和無(wú)線對(duì)講電話(huà)系統(tǒng)組成；

3）火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)由不同類(lèi)型的火災(zāi)探測(cè)器、手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕、火災(zāi)報(bào)警器、消防專(zhuān)用電話(huà)系統(tǒng)、防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)、消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)等組成；

4）地理信息系統(tǒng)由服務(wù)點(diǎn)信息采集、軟件、數(shù)據(jù)分析處理、硬件設(shè)備等組成；

5）環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)由不同類(lèi)型的溫濕度監(jiān)測(cè)儀、氧氣檢測(cè)儀、氣體探測(cè)器、天燃?xì)馓綔y(cè)器、監(jiān)控主機(jī)、監(jiān)控子站等組成；

6）統(tǒng)一管理信息平臺(tái)由計(jì)算機(jī)、以太網(wǎng)交換機(jī)、服務(wù)器等組成。

3　綜合管廊弱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

以我公司近年來(lái)承擔(dān)幾個(gè)城市某新區(qū)、成片開(kāi)發(fā)區(qū)域的工程設(shè)計(jì)為實(shí)例，根據(jù)《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》GB50838-2015的有關(guān)規(guī)定，對(duì)綜合管廊弱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)作如下簡(jiǎn)要闡述。

3.1安全防范系統(tǒng)設(shè)計(jì)

管廊安全防范系統(tǒng)建立的目的在于保證人員出入可控、實(shí)現(xiàn)管廊區(qū)域被監(jiān)控目標(biāo)定位可視，其設(shè)計(jì)包括以下要點(diǎn)。

1）管廊內(nèi)設(shè)備集中的安裝地點(diǎn)、人員出入口、變配電間和監(jiān)控中心等場(chǎng)所，應(yīng)設(shè)置安全防范系統(tǒng)攝像機(jī)；管廊內(nèi)沿線每個(gè)防火分區(qū)內(nèi)至少應(yīng)設(shè)置一臺(tái)攝像機(jī)；不分防火分區(qū)的艙室，每隔100m應(yīng)設(shè)置一臺(tái)攝像機(jī)。攝像機(jī)根據(jù)工程設(shè)計(jì)，選擇CCD或IP型設(shè)備。

2）管廊人員的出入口、通風(fēng)口應(yīng)設(shè)置入侵報(bào)警探測(cè)裝置和聲光報(bào)警器；管廊人員出入口應(yīng)設(shè)置出入口控制裝置。

3）管廊應(yīng)設(shè)置電子巡查管理系統(tǒng)。系統(tǒng)規(guī)模根據(jù)巡查點(diǎn)的數(shù)量確定。

4）管廊的安全防范系統(tǒng)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《安全防范工程技術(shù)規(guī)范》（GB 50348）、《入侵報(bào)警系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50394）、《視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50395）和《出入口控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50396）的有關(guān)規(guī)定。

3.2通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)

管廊通信系統(tǒng)建立的目的在于保證系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)管理全過(guò)程中的通信聯(lián)絡(luò)暢通，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)包括：

1）管廊應(yīng)設(shè)置固定式通信系統(tǒng)，電話(huà)應(yīng)與監(jiān)控中心接通，信號(hào)應(yīng)與城市通信網(wǎng)絡(luò)連通；綜合管廊人員出入口或每一防火分區(qū)內(nèi)應(yīng)設(shè)置電話(huà)通信點(diǎn)；不分防火分區(qū)的艙室，電話(huà)通信點(diǎn)的設(shè)置間距不應(yīng)大于100m；

2）當(dāng)固定式電話(huà)與消防專(zhuān)用電話(huà)合用時(shí)，應(yīng)采用獨(dú)立的通信系統(tǒng)；

3）各管廊艙室內(nèi)設(shè)計(jì)的無(wú)線對(duì)講電話(huà)系統(tǒng)，其無(wú)線信號(hào)應(yīng)實(shí)現(xiàn)全覆蓋。

3.3火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

干線、支線管廊含電力電纜的艙室火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)建立的目的在于貫徹“預(yù)防為主，防消結(jié)合”的消防工作方針，減少火災(zāi)危害，保護(hù)人身和系統(tǒng)設(shè)施安全，其設(shè)計(jì)包括以下要點(diǎn)。

1）在電力電纜表層應(yīng)設(shè)計(jì)線型感溫火災(zāi)探測(cè)器，同時(shí)在艙室頂部應(yīng)設(shè)計(jì)線型光纖感溫火災(zāi)探測(cè)器或感煙火災(zāi)探測(cè)器（這里所指電力電纜不包括為管廊配套施設(shè)供電的少量電力電纜）。

2）管廊防火門(mén)應(yīng)設(shè)計(jì)防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)。

3）設(shè)置火災(zāi)探測(cè)器的場(chǎng)所應(yīng)設(shè)置手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕和火災(zāi)報(bào)警器，手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕處宜設(shè)置電話(huà)插孔，或設(shè)置帶電話(huà)插孔的手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕。由于管廊內(nèi)平時(shí)僅有少量的工作或維管人員進(jìn)行巡檢工作，對(duì)遇有緊急情況時(shí)火災(zāi)報(bào)警器能夠滿(mǎn)足警報(bào)的作用時(shí)，可不再另設(shè)置消防應(yīng)急廣播系統(tǒng)。

4）當(dāng)一旦確認(rèn)火災(zāi)后，防火門(mén)監(jiān)控器應(yīng)聯(lián)動(dòng)關(guān)閉常開(kāi)的防火門(mén)，消防聯(lián)動(dòng)控制器應(yīng)能聯(lián)動(dòng)關(guān)閉著火分區(qū)及相鄰分區(qū)通風(fēng)設(shè)備、啟動(dòng)自動(dòng)滅火系統(tǒng)。

5）火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50116）的有關(guān)規(guī)定。

3.4地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)

管廊地理信息系統(tǒng)建立的目的在于管線在線監(jiān)控、數(shù)據(jù)共享，維護(hù)管理到位，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)包括：

1）管廊內(nèi)各專(zhuān)業(yè)管線應(yīng)具有：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、圖檔管理、管線拓?fù)渚S護(hù)、數(shù)據(jù)離線維護(hù)、維修與改造管理，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)共享等功能。各專(zhuān)業(yè)管線有關(guān)信息在工程設(shè)計(jì)中，需提交地理信息系統(tǒng)牽頭專(zhuān)業(yè)；

2）管廊報(bào)警與監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一管理信息平臺(tái)應(yīng)具有人機(jī)交互界面功能。

3.5環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

管廊環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)建立的目的在于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)處理，保證入廊人員、管廊主體及入廊管線、設(shè)施在適合的環(huán)境條件下安全運(yùn)行，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)包括：

1）能夠?qū)Ω鞴芾葍?nèi)環(huán)境參數(shù)（含溫、濕度，O2、H2S、CH4等氣體）進(jìn)行監(jiān)測(cè)與報(bào)警；

2）能夠?qū)νL(fēng)設(shè)備、排水泵、電氣設(shè)備等進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和控制；設(shè)備控制方式根據(jù)管理需要，采用就地手動(dòng)、就地自動(dòng)和遠(yuǎn)程控制等方式實(shí)現(xiàn)其監(jiān)控；

3）系統(tǒng)與管廊內(nèi)各類(lèi)管線配套檢測(cè)設(shè)備、控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)聯(lián)通的信號(hào)傳輸，要考慮其接口；當(dāng)管線采用自成體系的專(zhuān)業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)通信接口接入管廊監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)統(tǒng)一管理平臺(tái)。

3.6統(tǒng)一管理平臺(tái)設(shè)計(jì)

管廊統(tǒng)一管理平臺(tái)建立的目的在于提高智能化監(jiān)控管理水平，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)包括：

1）監(jiān)控與報(bào)警弱電系統(tǒng)各組成系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)集成，應(yīng)具有數(shù)據(jù)通信、信息采集和綜合處理功能；

2）根據(jù)工程實(shí)際情況，確定與各專(zhuān)業(yè)管線配套監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)通，確保在線監(jiān)控接入技術(shù)要求的統(tǒng)一；

3）通過(guò)統(tǒng)一管理平臺(tái)，能夠?qū)⒐芾缺O(jiān)測(cè)到的各管線運(yùn)行有關(guān)信息實(shí)時(shí)傳送到相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)管線公司，以滿(mǎn)足及時(shí)維護(hù)管理和，安全運(yùn)行的需要；

4）設(shè)計(jì)要考慮預(yù)留與城市市政基礎(chǔ)設(shè)施地理信息系統(tǒng)的通信接口。

3.7可燃?xì)怏w探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

天然氣管道艙可燃?xì)怏w探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)建立的目的在于提升高危場(chǎng)所的安全等級(jí)，確保安全，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)包括：

1）天然氣探測(cè)器應(yīng)接入可燃?xì)怏w報(bào)警控制器；

2）當(dāng)天然氣管道艙天然氣濃度超過(guò)報(bào)警濃度設(shè)定值（上限值）時(shí)，應(yīng)由可燃?xì)怏w報(bào)警控制器或消防聯(lián)動(dòng)控制器聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)天然氣艙事故段分區(qū)及其相鄰分區(qū)的事故通風(fēng)設(shè)備；

3）可燃?xì)怏w探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)，應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50493）、《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50028）和《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50116）的有關(guān)規(guī)定；

4）天然氣管道艙內(nèi)設(shè)置的監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)設(shè)備安裝應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50058）的有關(guān)規(guī)定。

3.8監(jiān)控中心設(shè)計(jì)

監(jiān)控中心是提高智能化監(jiān)控管理水平，確保管廊安全運(yùn)行的核心機(jī)房，其設(shè)計(jì)包括以下要點(diǎn)。

1）管廊監(jiān)控中心宜靠近管廊主干線、或與臨近市政公共建筑合建，建筑面積應(yīng)滿(mǎn)足使用管理的要求。根據(jù)管廊工程規(guī)模，監(jiān)控中心可設(shè)置控制設(shè)備中心、大屏幕顯示裝置、會(huì)商決策室等房間?？傊O(jiān)控中心的設(shè)計(jì)既能滿(mǎn)足管廊運(yùn)營(yíng)管理的需要，又能滿(mǎn)足智慧城市建設(shè)和城市基礎(chǔ)設(shè)施統(tǒng)一管理的需要。

2）管廊監(jiān)控中心與管廊之間連接通道的空間應(yīng)能夠滿(mǎn)足日常維管人員、設(shè)施通行的需要。

3）監(jiān)控中心是弱電系統(tǒng)各主機(jī)、電源、顯示器等設(shè)備安裝布置的核心機(jī)房。因此，監(jiān)控中心的設(shè)計(jì)還需要對(duì)以下要求進(jìn)行綜合分析及方案優(yōu)化：對(duì)機(jī)房和輔助用房的建筑面積、室內(nèi)凈高、荷載及地面、門(mén)窗，防火、抗震、防靜電等要求；對(duì)機(jī)房空氣含塵濃度、噪聲、電磁環(huán)境條件等要求；對(duì)機(jī)房的供電要求；對(duì)機(jī)房的溫、濕度要求；對(duì)機(jī)房的接地要求；對(duì)機(jī)房各弱電系統(tǒng)設(shè)備按功能分區(qū)布置、設(shè)備的間距及通道和各設(shè)備的線纜敷設(shè)等要求；對(duì)機(jī)房顯示器或電視墻安裝要求，以及與值班人員之間的距離要求等。

3.9管線傳輸設(shè)計(jì)

管廊的管、線是各弱電系統(tǒng)傳輸或保護(hù)的主要介質(zhì)，傳輸線路采用環(huán)形結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)或其他形式結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，需根據(jù)各系統(tǒng)架構(gòu)和建設(shè)方對(duì)運(yùn)營(yíng)、維護(hù)管理的要求等因素確定，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)包括：

1）管廊內(nèi)通信線纜、儀表控制電纜應(yīng)采用阻燃線纜，其線纜敷設(shè)應(yīng)符合現(xiàn)行郵電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《通信線路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（YD 5102）的有關(guān)規(guī)定；

2）消防設(shè)備的聯(lián)動(dòng)控制線纜應(yīng)采用耐火線纜；

3）監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)主干信息傳輸網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)宜采用光纜；

4）110kV 及以上電力電纜，不應(yīng)與通信電纜同側(cè)布置。

3.10供電設(shè)計(jì)

管廊監(jiān)控與報(bào)警弱電系統(tǒng)設(shè)施的供電設(shè)計(jì)，按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50052）規(guī)定的二級(jí)負(fù)荷供電，并設(shè)置在線式不間斷電源供電。管廊弱電系統(tǒng)電源由監(jiān)控中心集中供電，再由監(jiān)控中心供電至現(xiàn)場(chǎng)弱電設(shè)備配電箱。配電箱安裝位置根據(jù)工程設(shè)計(jì)需要，選擇在通風(fēng)井或出入口或防火分區(qū)的結(jié)合處等場(chǎng)所。

3.11接地設(shè)計(jì)

管廊內(nèi)的接地系統(tǒng)應(yīng)形成環(huán)形接地網(wǎng)，接地電阻不應(yīng)大于 1Ω；管廊內(nèi)的金屬構(gòu)件、電纜金屬套、金屬管道以及電氣設(shè)備金屬外殼均應(yīng)與接地網(wǎng)連通。

4　結(jié)束語(yǔ)

隨著智慧城市的建設(shè)步伐不斷加快，城市新區(qū)、各類(lèi)園區(qū)、成片開(kāi)發(fā)區(qū)域的新建道路根據(jù)功能需求，同步建設(shè)地下綜合管廊的要求已成為趨勢(shì)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》（GB 50838-2015）的發(fā)布，為城市綜合管廊工程的規(guī)劃、管線設(shè)計(jì)、附屬設(shè)施設(shè)計(jì)等提供了工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)的依據(jù)，通過(guò)綜合管廊工程設(shè)計(jì)的實(shí)踐，智能弱電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水平必將得到快速提升。

Key Points of Intelligent Designing Weak-electrical System for Urban Underground Utility Tunnel

GUO Jin
（Capital Engineering & Research Incorporation Limited）

underground utility tunnel； designing weak-electricity system

【 Abstract】Combining with examples of the intelligent designing Weak-electrical System the urban underground utility tunnel engineering， this paper brief introduced the species， composition and system design key points of weak electricity system.