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項目背景
隨著城市經(jīng)濟的快速發(fā)展，綜合管線建設規(guī)模不足，管理水平不高等問題凸現(xiàn)，一些城市相繼發(fā)生大雨內(nèi)澇，管線泄漏爆炸，路面塌陷等事件，嚴重影響著生命，財產(chǎn)安全和城市運行秩序。
綜合管廊，就是地下城市管道綜合走廊。即在城市地下建造一個隧道空間，將電力，通訊，燃氣，供熱，給排水等各種工程管線集于一體，設有專門的檢修口，吊裝口和檢測系統(tǒng)，實施同一規(guī)劃，同一設計，統(tǒng)一建設和管理，是保障城市運行的重要基礎設施和生命線。
綜合管廊，就是地下城市管道綜合走廊。即在城市地下建造一個隧道空間，將電力，通訊，燃氣，供熱，給排水等各種工程管線集于一體，設有專門的檢修口，吊裝口和檢測系統(tǒng)，實施同一規(guī)劃，同一設計，統(tǒng)一建設和管理，是保障城市運行的重要基礎設施和生命線。
綜合管廊——城市的“生命線”
城市綜合管廊內(nèi)部不僅整合了維持城市功能的自來水，煤氣，電力，通信管線，而且管廊自身功能使用的動力，照明，排水等設備繁多，無論納入管線出現(xiàn)故障，還是自身附屬設備出現(xiàn)故障，都將造成沿線城市功能的癱瘓，因此建設城市綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)意義重大。
城市綜合管廊一般是在城市地下建造，將電力、通信、供水、熱力、能源等市政公用管線，根據(jù)規(guī)劃要求集中敷設在同一個構(gòu)建物內(nèi)，實施統(tǒng)一設計、施工、管理的市政公用隧道空間。綜合管廊的常見監(jiān)控對象包括：管廊內(nèi)環(huán)境溫、濕度，有害氣體濃度，通風、水泵設備狀態(tài)，集水坑液位，入侵檢測，視頻監(jiān)控等。
綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)是一個綜合集成的自動化平臺，它集成了設備和環(huán)境監(jiān)控、視頻監(jiān)控、安防、火災報警、語音通訊、電力監(jiān)控等子系統(tǒng)。通過集成和互聯(lián)管廊內(nèi)的自動化系統(tǒng)，為運營和維檢人員提供一個完整的、統(tǒng)一的監(jiān)控平臺。
我國城市管廊現(xiàn)狀
實現(xiàn)城市地下管網(wǎng)的智慧化建設是智慧城市正常運轉(zhuǎn)的基礎和保證。而當前，我國城市地下管網(wǎng)的建設現(xiàn)狀不容樂觀，管理技術(shù)相對落后，管理水平有待提升。
（一）管網(wǎng)種類繁多，總體規(guī)劃不足
當前，城市區(qū)域范圍內(nèi)的地下管網(wǎng)既有生活性管網(wǎng)，也有生產(chǎn)性管網(wǎng)，還有各類輔助性管網(wǎng)，種類較多的城市地下管網(wǎng)規(guī)劃、施工通常由各主管單位自己負責，綜合性的統(tǒng)一規(guī)劃和布局欠缺，與城市建設總體發(fā)展規(guī)劃進行無縫化對接較少。特別是在當前諸多城市大開發(fā)、大建設、大改造，由外延擴張型向內(nèi)涵提升型轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵階段，各類管網(wǎng)新舊交替，改造較多，許多地方為了埋設新管線不得不將馬路挖開，同一條路會反復填了挖、挖了又填，由此造成“馬路拉鏈”現(xiàn)象等“城市病”難題亟待破解。
（二）統(tǒng)一管理缺乏，系統(tǒng)配合不足
各種類別不同、性質(zhì)各異的管網(wǎng)的管理權(quán)限分屬于不同的管理部門，這種分散化管理使得各管理部門各自為政，很難考慮到其他管網(wǎng)的規(guī)劃和布局。絕大部分城市都缺乏統(tǒng)一的管理平臺，也沒有專門針對地下管網(wǎng)的管理機構(gòu)，各管理部門只對自身管理權(quán)屬范圍內(nèi)的管網(wǎng)及相關(guān)業(yè)務有所掌握。同是給水管網(wǎng)，既有為居民家庭提供用水的管網(wǎng)，也有為工業(yè)生產(chǎn)提供用水的管網(wǎng)，在北方，冬季還有為居民家庭供熱的用水管網(wǎng)，這三類給水管網(wǎng)還分屬于不同的管理部門，部門間缺少密切的配合，遇到交叉供水問題時解決起來耗時費力，效率低下。而且，目前的城市地下管網(wǎng)管理方式落后、管理手段單一，基本上沿用過去的人工管理手段和簡單信息化管理方式，越來越多的城市地下管網(wǎng)其隱蔽性特點使得人工監(jiān)測和檢修的難度大大增加，這種傳統(tǒng)的管理以及靠人工來完成監(jiān)測與檢修的手段和方式費時費力，準確性不足，已經(jīng)不能滿足新一輪城市建設特別是智慧城市建設對分析和解決復雜管網(wǎng)問題的要求。
（三）信息溝通不暢，數(shù)據(jù)共享不足
目前，盡管有部分城市開展了地下管網(wǎng)數(shù)字化管理工作， 但大多只是針對其中某幾類管網(wǎng)，并沒有涵蓋所有地下管網(wǎng)，不系統(tǒng)不全面。從總體上看，我國國內(nèi)城市地下管網(wǎng)的數(shù)字化、網(wǎng)絡化程度不高。第一，以往儲存的地下管網(wǎng)管理資料以及施工圖多以紙質(zhì)版為主，電子化存儲很少，而紙質(zhì)版資料不易保存，受時間、環(huán)境、人為等因素的影響，部分紙質(zhì)版資料破損甚至遺失，因此，城市地下管網(wǎng)信息的準確性較差，統(tǒng)計數(shù)據(jù)失真較多。質(zhì)量較差的地下管網(wǎng)信息帶來的問題就是數(shù)據(jù)實時更新和有效管理困難。第二，由于城市地下管網(wǎng)信息數(shù)據(jù)分散在不同的權(quán)屬管理部門，各管網(wǎng)管理部門掌握著不同管網(wǎng)的埋設、傳輸?shù)刃畔①Y料，彼此間的信息數(shù)據(jù)不流通，加上地下管網(wǎng)管理平臺建設的落后，導致各類管網(wǎng)的信息數(shù)據(jù)相對封閉，無法有效集成，形成了互相獨立、彼此割裂的城市地下管網(wǎng)信息“孤島”，難以實現(xiàn)地下管網(wǎng)資源的有效共享，數(shù)據(jù)利用率較低，這種失真、“孤島”狀、利用率低的地下管網(wǎng)統(tǒng)計信息數(shù)據(jù)不能及時有效地為城市的經(jīng)濟社會發(fā)展提供決策和參考。第三，由于缺乏相應的溝通機制，各管理部門的這種管網(wǎng)數(shù)據(jù)“孤島”狀態(tài)使得實踐中數(shù)據(jù)互補、協(xié)同成了最大問題，一旦遇到問題需要協(xié)作解決時很難進行綜合性的會商研究和系統(tǒng)分析。
（四）管網(wǎng)問題頻發(fā)，應急能力不足
近年來，由于設施老化、陳舊，加上當初埋設的管線質(zhì)量標準較低，城市地下管網(wǎng)問題頻發(fā)，自來水管道爆裂、污水管道堵塞、燃氣管道泄漏、城市積水內(nèi)澇、施工挖斷電纜、石油管道爆炸等問題常常見于報端。很多人也在思考城市的建設和發(fā)展問題，諸多聲音和討論指向了城市地下排水系統(tǒng)，這說明城市地下管網(wǎng)已經(jīng)嚴重落后于當前的城市建設與發(fā)展。這些事故一再刺激城市居民的神經(jīng)，嚴重影響城市居民的正常生活，威脅城市居民的生命財產(chǎn)安全。日漸突出的城市地下管網(wǎng)問題，對城市治理能力和應對突發(fā)事件的處置能力形成了嚴峻的挑戰(zhàn)。
專業(yè)可靠的綜合管廊通信解決方案
上海兆越通訊技術(shù)有限公司專注于工業(yè)級通訊設備的研發(fā)與制造，為我國城市綜合管廊系統(tǒng)的通信傳輸層提供了高性能且穩(wěn)定的網(wǎng)絡傳輸設備作為支撐。
方案中采用二層網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)：核心層和接入?yún)R聚層，接入?yún)R聚交換機采用導軌式全千兆網(wǎng)管型交換機MIE-2412M，該交換機具有8個10/100/1000Mbps以太網(wǎng)接口，4個1000Mbps SFP擴展槽（可插千兆電口或光口）。由多個MIE-2412M組成接入?yún)R聚千兆環(huán)網(wǎng)（每個環(huán)網(wǎng)交換機數(shù)量根據(jù)具體情況而定），每個環(huán)網(wǎng)中使用2臺MIE-2412M分別上聯(lián)到核心控制交換機，從而防止其中某一臺上聯(lián)的MIE-2412M發(fā)生故障而造成業(yè)務數(shù)據(jù)不能上傳，采用雙設備上聯(lián)主要是起到上聯(lián)節(jié)點的備份。當主節(jié)點的MIE-2412M設備出現(xiàn)故障時，備份節(jié)點的MIE-2412M就可以繼續(xù)將數(shù)據(jù)上傳的核心，從而達到數(shù)據(jù)的冗余，提升網(wǎng)絡的可靠性。
核心層控制交換機采用VRRP雙機熱備的方式，提高網(wǎng)絡可靠性，避免單核心單點故障時導致的網(wǎng)絡癱瘓。VRRP主要是通過把2臺核心交換機聯(lián)合組成一臺虛擬的設備，并通過一定的機制來保證當主機的下一跳設備出現(xiàn)故障時，可以及時將業(yè)務切換到其它設備，從而保持通訊的連續(xù)性和可靠性。VRRP主要是將物理上的兩臺核心交換設備虛擬出邏輯上的一臺設備，并將兩臺設備分成主備，當其中一臺發(fā)生故障時，備份設備會主動接替，從而進行核心業(yè)務數(shù)據(jù)的處理，整個過程對用戶完全透明，實現(xiàn)了內(nèi)部網(wǎng)絡和外部網(wǎng)絡不間斷通信。同時使用VRRP也可以實現(xiàn)業(yè)務數(shù)據(jù)處理的負載均衡，主要是指多臺核心設備同時承擔業(yè)務，因此需要建立兩個或更多的備份組，即在備份組1中，核心1為主，核心2為備；在備份組2中，核心為2，備份為1。
結(jié)束語
城市地下綜合管廊的建設是現(xiàn)階段我國政府在大力倡導的、具有戰(zhàn)略意義的轉(zhuǎn)型升級的市政配套基礎設施建設。建設綜合管廊有助于提升城市整體基礎設施水平、提高地下空間資源利用率、促進市政管線集約化管理。對我國城市地下綜合管廊的發(fā)展現(xiàn)狀、存在問題及解決措施的探討，將會推進我國城市綜合管廊的規(guī)范化、集約化、智慧化管理，為綜合管廊行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有益參考。
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