淺談綜合管廊運維的系統(tǒng)集成方案

任運業(yè)

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：針對如何發(fā)展中國城市地下綜合管廊運維管理模式，綜合利用好城市綜合管廊，發(fā)揮綜合管廊保障民生城市生命線的重要作用，通過對日本運維模式的探討和國內管廊運維的現(xiàn)狀進行分析，剖析中國綜合管廊運維管理需要面臨和解決的問題，打造具有中國特色的綜合管廊安全、科學、高效、穩(wěn)定的運維管理體系。

關鍵詞：綜合管廊；運維管理；法律體制；入廊收費

0引言

從2015年第一批試點城市公布開始，綜合管廊在中國掀起了一股熱潮，按照李克qiang總理要求每年國內開建綜合管廊長度超過2000km，2017年開始綜合管廊陸續(xù)竣工建成，按照每年2000km計算，每公里需要專業(yè)運維人員5人，每年將有10000名綜合管廊運維人員的需求。2017年底到2018年初綜合管廊在國內的發(fā)展重心將逐步從建設轉向運維管理。

1日本運維管理模式

日本是世界上綜合管廊建設速度*快、規(guī)劃*完整、法規(guī)*完善、技術*先進的國家。早在上世20年代，東京有關方面就在市中心的九段地區(qū)干線道路地下修建了一條地下綜合管廊，將電力和電話線路、供水和煤氣管道等市政公益設施集中在一條地下綜合管廊之內。1920至1950年間城市綜合管廊建設基本沒有進展，主要原因在于：有關建設費、管理費用的分擔，相關單位利益不一致；沒有形成國家輔助承擔部分建設費用的體制；開挖對道路交通的影響還不夠嚴重，沒有引起政府的注意。因而大規(guī)模興建城市綜合管廊是在20世紀50-60年代日本大規(guī)模發(fā)展道路交通的時候。1963年，日本政府又制定了《關于建設共同溝的特別措施法》，規(guī)定交通道路管理部門在交通流量大、車輛擁堵或預計將來會產(chǎn)生擁堵的主要干線道路地下，建設可以同時容納多種市政公益事業(yè)設施的共同溝，從法律層面給予保障。目前，日本在東京、大阪、名古屋、橫濱、福岡等近80個城市已經(jīng)修建了總長度達2057多km的地下綜合管廊，為日本城市的現(xiàn)代化科學化建設發(fā)展發(fā)揮了重要作用。橫濱21區(qū)共同溝項目是日本大城市橫濱的核心項目?？傞L度約7.3km該項目是集旅游、商務、購物、會議、展覽、博物館于一體的超大地下空間綜合體規(guī)劃項目。共同溝的規(guī)劃建設實現(xiàn)了打造安全舒適城市環(huán)境、有效利用地下空間與城市防災等目的。該項目共同溝共收容管線8種之多，包括：上下水道、工業(yè)用水道、通信纜線，電力纜線、中壓氣體、地區(qū)冷熱氣供給管道、CATV、真空積塵管。橫濱21區(qū)共同溝項目，實現(xiàn)燃氣管道收容。為提高安全性，設置獨立收容空間。日本共同溝運營維護經(jīng)過多年的實踐經(jīng)驗摸索已經(jīng)形成了一套分工明確、成熟完善的建設管理體制。由道路局設施科負責共同溝的管理委托合同招標，設備更新及修理施工招標，使用業(yè)者施工批準，使用費征收業(yè)務。由土木事務所負責共同溝入溝批準，施工過程中的監(jiān)督與聯(lián)絡協(xié)調。由管理委托承包方負責共同溝內的監(jiān)控及巡視警備工作和廊體設備的檢查與緊急維修工作。共同溝內部全部采用信息化管理運作，管溝內及管溝每一個出入口都裝設了大量感應器和探測器，突發(fā)情況即時反映在主控室，管線的運行情況一目了然。當人員或動物進入管溝時將被及時發(fā)現(xiàn)并準確定位。管線共同溝的工作環(huán)境是自動監(jiān)控的，一旦出現(xiàn)水管道泄漏、管溝進水或者溝內空氣含氧量下降等情況，共同溝的

抽水泵或排氣系統(tǒng)就會自動啟動。如果其他管線出現(xiàn)問題，也有相應措施和預案，管理人員即可按照預案采取應對措施。

2國內綜合管廊管理的現(xiàn)狀和問題

2.1青島高新區(qū)綜合管廊基本情況

青島高新區(qū)地下綜合管廊從2009年開工建設，按照“軸向敷設、環(huán)狀布局、網(wǎng)狀服務"的布局原則，在25條道路規(guī)劃地下綜合管廊，廊內設置管線主要包括電力、通信、給水、熱力、再生水等五種線，各種市政管線一直保持安全運行。經(jīng)過多年的建設，高新區(qū)累計完成主次管廊約55km，綜合管廊網(wǎng)絡體系已基本建成。

目前管廊分控站3座，主要包括視頻監(jiān)控、供電、照明、防入侵、火災報警、自動控制、生產(chǎn)管線監(jiān)控、自動排水、通風系統(tǒng)等。主要附屬設備有：箱式變電站43臺、照明配電箱216臺、照明控制箱784臺、動力配電柜105臺、檢修箱2328臺、風機控制箱152臺、風閥控制箱427臺、排水泵864臺、排水管道約23596m、雙速排煙風機302臺、防火閥695臺、I/O站125座、電纜橋架105000m、單管防潮熒光燈8347盞、疏散指示燈4484盞。青島高新區(qū)綜合管廊由青島高新城維實業(yè)有限公司負責運營維護，由青島高新區(qū)公用事業(yè)中心作為行業(yè)主管單位負責行業(yè)監(jiān)管和考核管理。公司人員編制設定主要從機構精簡、職責明確、滿足業(yè)務基本需求等方面考慮，運營維護人員數(shù)量為32人。公司運營實行總經(jīng)理負責制，由總經(jīng)理領導公司總部，負責領導各個管理部門。公司業(yè)務部門設總工辦、運行管理部、檢修管理部、投資計劃部。各部門分別承擔以下職責：

（1）總工辦?？偣まk的職能主要是在總工程師領導下負責組織制定綜合管廊的技術標準、安全操作規(guī)程，在管廊的建設監(jiān)管和運行管理過程中進行技術管理；負責管廊主體、管廊內專業(yè)管線的設計方案審核、主持竣工管廊的接收工作；負責管廊內部設施更新升級，修維養(yǎng)護等計劃的審核、提報，管理控制；負責管廊管理公司的工作計劃和調度等。

（2）運行管理部。運行管理部的主要職責是負責站內設備監(jiān)護，監(jiān)控綜合管廊內照明、排水、通風、防入侵系統(tǒng)正常運行，操作主控室內遠程控制的設備；做好監(jiān)控和自動控制系統(tǒng)設備運行分析及檢修保養(yǎng)計劃；辦理出入管廊手續(xù)（工作票、操作票、動火票等）。運行管理部編制10人。主要人員為運行部長、系統(tǒng)技術主管各1人；主控中心監(jiān)控值班員（主值、副值）崗位8人，24小時值守（每班兩人，實行4班3倒）。3個分控中心將數(shù)據(jù)同步傳送至主控中心統(tǒng)一監(jiān)管，采用無人值守大量縮減的人力成本。管理要求監(jiān)控中心監(jiān)控人員在2個小時內對綜合管廊內部240多個攝像頭全部輪播查看一邊，以保障綜合管廊內部安全。如發(fā)生問題以缺陷記錄的方式上報檢修管理部，由檢修管理部組織維修處理。

（3）檢修管理部。檢修管理部的主要職責是巡檢管理電纜、熱力管道、給水管道與弱電等管線是否正常運行，發(fā)現(xiàn)問題及時上報，通知運營商進行處理維修；巡檢管理水泵、照明燈、風機、配電箱、控制箱、plc控制柜等是否正常運行，排查管廊內鐵質構件的銹蝕、脫落、變形等情況，積水、滲漏水情況，按程序進行處理；填寫排查記錄、缺陷記錄、檢修記錄，編制管廊設施、設備的臺帳；實施維修養(yǎng)護計劃，進行管廊及內部設施的優(yōu)化改造；進行管廊出入管理，告知書、整改單的控制下發(fā)，對管廊安裝工程的施工安全、消防、工作面清潔等工作進行管理。主要人員編制設檢修部長、安全副部長、檢修副部長、各1名，巡檢員12名。較大規(guī)模的專業(yè)維修任務一般采取服務外包措施，以減少公司人員負擔。將已建成的55km綜合管廊初步劃分為4個巡檢區(qū)域，每個區(qū)域配備3人，管廊內、外保證每周巡檢一次。

（4）投資計劃部。投資計劃部的主要職責是負責公司日常財務工作，年度資金計劃的編制和提報，資金籌措、撥付；負責實施管廊維修、設施升級等建設工程預決算；負責進行高新區(qū)綜合管廊建設與運行成本統(tǒng)計分析；組織編制綜合管廊內的給水、熱力、強電、弱電等管線產(chǎn)權主體應繳納空間租賃費、新工程實施發(fā)生的管廊占用費、管廊運行物業(yè)管理費等費用的收取標準；負責與管廊內各專業(yè)管線之間協(xié)議的簽訂和管理，收取管線入管廊的各項費用。部門人員編制擬定4人，設置部長1人、財務人員2人，成本控制人員1人。

2.2上海世博園會園區(qū)綜合管廊運維概況

上海世博園會園區(qū)綜合管廊總長約6.4km，其中6.2km為現(xiàn)澆整體式綜合管廊預制預應力綜合管廊長約200m。

（1）上海世博園段綜合管廊人員組織

行政管理人員3人包括經(jīng)理1名行政主任1名。會計1名，技術管理人員9人包括運營主任1名主任工程師1名質安工程師1名，機電技術員1名，土建技術員1名，值班調度長4名，生產(chǎn)人員26名包括維修員4名，保潔、檢修員8名，信息調度員4名，設備調度員6名，工勤人員4名。

（2）綜合管廊運營管理模式

制定六大類規(guī)章制度及操作規(guī)程，其中包括安全管理類、運行管理類、養(yǎng)護管理類、設備維護類、操作辦法類及應急處置類。

建立管理運營、養(yǎng)護維修相對獨立的兩大管理體系，把行業(yè)法規(guī)、標準、規(guī)程和質量管理體系文件，覆蓋綜合管廊運行養(yǎng)護各專業(yè)，涵蓋質量、安全、技術、計劃、組織、資源、培訓、信息和應急情況處置全過程，確保項目部的有效運營和項目承諾目標的實現(xiàn)。

1）運行管理模式

運營管理實行項目公司領導下運維項目部項目經(jīng)理總負責，當值值班長為現(xiàn)場管理第一責任人的管理運營責任制。監(jiān)控中心的機電監(jiān)視等管理運營工作崗位的人員，采用24小時“四班二運轉"方式輪班工作，監(jiān)視、控制綜合管廊運營狀況。凡涉及綜合管廊系統(tǒng)設備設施的運轉、退出、備用、檢修（養(yǎng)護）、人員進入重要部位、供電系統(tǒng)倒閘操作等，經(jīng)主任工程師許可并由其發(fā)出執(zhí)行指令，執(zhí)行者工作終結或者發(fā)現(xiàn)異常情況向當值值班長匯報，雙方各在運營記錄簿上做好過程記錄。嚴禁因互不通氣多頭指揮導致誤判斷、誤操作而發(fā)生設備設施和人身安全事故。

2）養(yǎng)護維修管理模式

綜合管廊維護管理實行項目公司領導下的運維項目部經(jīng)理、主任工程師總負責，當值負責人為現(xiàn)場管理責任人的維護管理責任制。巡檢、保潔、養(yǎng)護維修崗位的人員，采用常日班和部分24小時工作制，實施設施巡檢、保潔和養(yǎng)護維修工作。

3.國內綜合管廊管理問題剖析

3.1建立國家標準的規(guī)范化法律體制

在國外，因為城市發(fā)展成熟，工程界對綜合管廊研究較早，基礎設施建設完善，現(xiàn)代化程度高。日本早在1963年通過并頒布了《共同管溝實施發(fā)》，隨后日本的綜合管廊得到迅速發(fā)展，成為世界上綜合管廊技術*發(fā)達，已建成綜合管廊里程*長的國家。我國中國臺灣地區(qū)在200年公布實施《共同管道法》等共34條法律法規(guī)，在這些法律法規(guī)的指導下，中國臺灣地區(qū)綜合管廊的建設發(fā)展也進入了快車道。中國臺灣和日本都成為發(fā)展綜合管廊的良好典型。

我國內地對于綜合管廊的建設和設計起步較晚，認識不足。在綜合管廊建設的法律體制方面，雖做了一定的努力，并制定了《城市地下空間開發(fā)利用管理規(guī)定》、《城市道路設計規(guī)劃》等一些與綜合管廊建設相關的規(guī)范性文件，也有如《杭州市城市地下管線管理條例》等一些地方性的指導規(guī)范，但在設計上，相關具體的設計理念和權wei的設計規(guī)范方面幾乎處于空白狀態(tài)。沒有行業(yè)上規(guī)范統(tǒng)一的設計、施工、驗收方面的規(guī)范標準，大多數(shù)設計只是參照相近的技術標準，并經(jīng)常采用其他規(guī)范來進行綜合管廊的設計，或者依據(jù)別人的建設經(jīng)驗進行設計，經(jīng)常出現(xiàn)的情況是：各地在建和已經(jīng)建好的綜合管廊，往往都是設計單位依據(jù)單位內部或者地方性的建設規(guī)范，再根據(jù)設計經(jīng)驗來完場綜合管廊的設計和建設任務，并沒有一個完整的理論體系和統(tǒng)一的指導意見，這在一定程度上加大了我國綜合管廊建成后的運維管理的難度。

3.2組建高素質管廊運維團隊國內綜合管廊較日本、歐美等國家相比建設和

運營相對落后，有經(jīng)驗的綜合管廊運維管理隊伍更是少之又少。加上綜合管廊監(jiān)控運維管理涉及專業(yè)較多，包括安防、消防、通風、排水、電力、信息化系統(tǒng)等多多元技術領域。這些將為綜合管廊百年運維的開端帶來不小的難度。如何快速合理的組建專業(yè)的綜合管廊隊伍將成為下一步綜合管廊試點城市需要重點攻克的方向。

3.3燃氣入廊帶來更高的安全要求

目前國際上對于燃氣管道入廊問題的觀點并不一致，總的來說，歐美傾向于禁止燃氣管道入廊，日本與中國臺灣地區(qū)則允許燃氣管道入廊。國家規(guī)范中明確了燃氣管道可以進入綜合管廊。燃氣入廊后存在兩種危險：一種是燃氣管道泄漏逸出的有毒氣體，會對綜合管廊里的巡查檢修人員造成危害，發(fā)生中毒現(xiàn)象。另一種危害，燃氣入廊一旦泄露，可燃氣體與空氣混合的體積達到一定程度時，遇到明火或電火花時，會引起爆炸，對綜合管廊本體以及其上的道路、周邊活動市民都會造成危險。對天然氣管線艙嚴格管理是保證綜合管廊安全的重點。綜合管廊的日常管理單位應會同天然氣管線單位編制管線及管廊運行維護管理辦法和實施細則以及應急預案，明確分工模式，確保責權明晰；管理及操作人員經(jīng)過培訓后才能上崗，特別是要察覺天然氣泄漏的各種跡象，發(fā)現(xiàn)問題及時解決。嚴格按照規(guī)定落實日常巡檢、檢修制度；對于應急預案應定期演習，確保每個人能夠在危險發(fā)生采取正確的措施。

3.4制定有法可依的收費機制

綜合管廊建設產(chǎn)生的費用主要包含建設費用和管理費用，目前大部分管廊都是由政府全額投入，雖然初始建設費用可以納入到道路建設資金，但每年產(chǎn)生的管理費用，會對接收單位帶來較重的負擔。根據(jù)國內的實踐，部分建設費用和日常管理費用應由管線單位承擔，由于各類管線分屬不同主管部門，并且缺乏法律法規(guī)管理依據(jù)，專業(yè)管線管理單位較為強勢，綜合管廊規(guī)劃建設過程中協(xié)調難度大，收費難度大。

4AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺

4.1平臺概述

AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺集電力監(jiān)控、能源管理、電氣安全、照明控制、環(huán)境監(jiān)測于一體，為建立可靠、安全、高效的綜合管廊管理體系提供數(shù)據(jù)支持，從數(shù)據(jù)采集、通信網(wǎng)絡、系統(tǒng)架構、聯(lián)動控制和綜合數(shù)據(jù)服務等方面的設計，解決了綜合管廊在管理過程中存在內部干擾性強、使用單位多及協(xié)調復雜的根本問題，大大提高了系統(tǒng)運行的可靠性和可管理性，提升了管廊基礎設施、環(huán)境和設備的使用和恢復效率。

4.2平臺組成

安科瑞城市地下綜合管廊能效管理系統(tǒng)是一個深度集成的自動化平臺，它集成了10KV/O.4KV變電站電力監(jiān)控系統(tǒng)、變電所環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、智能馬達監(jiān)控系統(tǒng)、電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)、消防設備電源系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)、消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)。用戶可通過瀏覽器、手機APP獲取數(shù)據(jù)，通過一個平臺即可全局、整體的對管廊用電和用電安全進行進行集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調度，同時滿足管廊用電可靠、安全、穩(wěn)定、高效、有序的要求。

4.3平臺拓撲

4.4平臺子系統(tǒng)

4.4.1電力監(jiān)控

電力監(jiān)控主要針對10/0.4kV地面或地下變電所，對變電所高壓回路配置微機保護裝置及多功能儀表進行保護和監(jiān)控，對0.4kV出線配置多功能計量儀表，用于測控出線回路電氣參數(shù)和用能情況，可實時監(jiān)控高低壓供配電系統(tǒng)開關柜、變壓器微機保護測控裝置、發(fā)電機控制柜、ATS/STS、UPS，包括遙控、遙信、遙測、遙調、事故報警及記錄等。

4.4.2環(huán)境監(jiān)測

環(huán)境監(jiān)測包括溫濕度、煙感溫感、積水浸水、可燃氣體濃度、門禁、視頻、空調、消防數(shù)據(jù)的采集、展示和預警，同時也可接入管廊艙室內的水泵和通風排煙風機等設備集成的第三方系統(tǒng)完成管廊環(huán)境綜合監(jiān)控。

4.4.3電氣安全

 AcrelEMS-UT能效管理系統(tǒng)針對配電系統(tǒng)的電氣安全隱患配置相應的電氣火災傳感器、溫度傳感器，消防設備電源傳感器、防火門狀態(tài)傳感器，接入消防疏散照明以及指示燈具的狀態(tài)實時顯示，并且對UPS的蓄電池溫度、內阻進行實時監(jiān)視，發(fā)生異常時通過聲光、短信、APP及時預警。

4.5相關平臺部署硬件選型清單

4.5.1電力監(jiān)控及配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

4.5.2電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)

4.5.3消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)

4.5.4防火門監(jiān)控系統(tǒng)

4.5.5消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)

5結語

目前我國部分城市的城市綜合管廊運維管理尚處在形成時期，在國外市政管廊技術基礎上，打造符合中國發(fā)展需要的、并具有中國特色的市政綜合管廊是我國城市現(xiàn)代化的必由之路。綜合管廊運維管理關系到國計民生，關系到每一個老百姓的生活起居，如何建立起安全、科學、高效、穩(wěn)定綜合管廊運維管理體系還需要舉國上下共同努力。

參考文獻

【1】劉長隆，馬衍東，逄震，李維東，陳健，胡琦.淺談城市地下綜合管廊運維管理

【2】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2022.05

作者簡介：任運業(yè)，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司。