地下綜合管廊是城市的“生命線”。如何將大數據、云計算、物聯網、BIM、GIS等新技術融合應用到綜合管廊建設中,打造智慧管廊,實現工程建設標準化、運維管理流程化、應急指揮快速化,是當前綜合管廊建設面臨的重大課題,也是行業關注的熱點。近日,記者專訪了浙江省創博智慧管廊研究院理事長、杭州創博科技有限公司(以下簡稱創博公司)董事長艾聰,聽他講述心目中的基于城市公共安全綜合管廊智慧運維體系的設計研究、在管廊運維中實現智慧化、護航城市生命線的公共安全。
確保公共安全是管廊建設的最高目標
2016年1月,習近平總書記在中共中央政治局常委會會議上對全面加強安全生產工作提出明確要求,強調血的教訓警示我們,公共安全絕非小事,必須堅持安全發展。同時要求,必須加強基礎建設,提升安全保障能力,針對城市建設、危舊房屋、玻璃幕墻、渣土堆場、尾礦庫、燃氣管線、地下管廊等重點隱患和大型群眾性活動,堅決做好安全防范。
艾聰告訴記者:“按照指示要求,綜合管廊的安全防護應納入城市公共安全的范疇,必須堅持安全發展。綜合管廊具有生命周期長、線性距離長的特點,且設施主體位于地下,空間相對狹小,地下情況復雜多變。容納管線多、風險高、更換周期長。各管線權屬單位不同,管理規范不同,行政管理部門也不同。管廊面臨內外部災害、設備風險、人員風險等多種因素。運維周期長,累計成本高。因此,確保綜合管廊公共安全尤為重要,是管廊建設的最高目標。城市公共安全是城市問題與安全問題的耦合,其復雜性使之成為更加復雜的系統問題,具有人群聚集、脆弱性和社會敏感性的特征。影響管廊的不安全因素包括施工過程中的廊體工程地質、結構失穩;供應故障、泄漏、火災、水災、毒災、爆炸等災害在管廊內部具有耦合、共生、伴生的災害鏈式特征帶來的人身傷害、財產損失;使用過程中內部結構失穩等帶來管廊內部災害,這些都會影響城市正常功能的發揮。”
智慧是安全防控的核心技術
即將頒布的國家標準《城市綜合管廊監控與報警系統工程技術規范》,要求綜合管廊設置環境與設備監控、安全防范、通信、預警與報警等子系統。“按照規范要求,管廊系統需配套建設消防、供電、照明、通風、排水、監控等附屬設施,高效利用智能化監控裝備,確保管廊安全運行。”艾聰進一步解釋說:“城市綜合管廊監控與報警系統一般采用先進的計算機技術、通信技術、控制技術構建,對管廊電力電纜、給排水管道、燃氣管道、熱力管道等高危管道的運行安全、管廊廊體安全及人員安全進行監控和管理,使管廊內設備的運行和管廊的環境處于受控狀態,實現自動化監控、智能化管理、智慧化運維。”
艾聰強調,要達到國家標準的要求,必須要有足夠的關鍵裝備,首先是數據模型,這是綜合管廊的“大腦”。構建典型事故模擬仿真模型,應根據管廊內部火災、燃氣泄漏、電纜放電以及爆管透水等多災種耦合事故致災原理,開發基于“驅動力-壓力-狀態-影響-響應”(DPSIR)理論模型為基礎的管廊規劃-設計-施工-檢測-運維的全生命周期本質安全的設計技術。
如何實現管廊的“腦”、“眼”、“手腳”聯動協同?艾聰表示:“綜合管廊需要安全的關鍵技術支撐。綜合管廊作為城市的‘生命線’,一旦發生事故可能造成無法彌補的災害損失。管廊內部有環境監測、視頻監控、門禁、報警等子系統。如果這些子系統相互獨立,彼此間的信息、資源無法共享,沒有形成互聯互通,在遇到問題時,就無法及時從全局采取統一的應急處理行動。因此,綜合管廊監控系統、各專業管線監控系統要與運維流程、應急搶險做關聯設計,建立應急響應制度,編制應急預案,具備應急處理流程、應急聯動等功能。”
運維是管廊可持續發展的基本保障
艾聰表示:打造“35132”工程是建設管廊智慧運維的核心理念。“35132”主要包括三大對象:管廊本體、管線本體、附屬設備;五類業務:日常值守、運行監測、巡檢維護、應急指揮、行政管理;一個平臺:綜合管廊智慧運維管理平臺(數據模型);三種接入:監測類信號、控制類信號、通信類信號;二個流程:運維管理標準作業流程、應急指揮標準作業流程。
艾聰向記者展示了創博公司基于“35132”理念傾力打造的綜合管廊智慧運維管理平臺。該平臺基于SOA架構理念,對綜合管廊的設備運行、巡檢維護、日常值守、應急指揮、隱患排查、數據分析、出入審批、管理考核、服務保障等業務進行智慧化統一管理,實現了對城市管廊的信息共享、資源整合、精準管控和智能決策等,做到了設備設施標準化、巡檢維護高效化、資源利用集約化,成為城市“生命線”的可視化智慧防控平臺。
該平臺利用物聯網、三維可視化、智能傳感器等技術,對管廊內流量、壓力等進行實時監測,并采用大數據分析和管理技術,促進綜合管廊實現智能化轉型,做到綜合管廊動態監測、預警分析和應急處置的系統化“智慧”運營,從而實現對綜合管廊的基礎數據及動態信息共享、資源整合、精準管控及智能決策等,將綜合管廊建設成集約、智慧、生態的管廊。
憑借多年的技術積累及研發經驗,創博公司一直致力于為管廊運維提供支撐性解決方案,打造出適應物聯網時代需求的綜合管廊智慧運維管理平臺。目前公司已為杭州、長沙、景德鎮等多個試點城市綜合管廊智慧運維做了頂層設計,為十堰提供的基于城市公共安全運維管理平臺已經上線。
“對于管廊,我一直有一種情懷在堅持和堅守,一種企業家應承擔社會責任的情懷。綜合管廊作為城市地下空間的一部分,需滿足城市相關管理要求,聯通城市地理信息系統,為智慧城市建設打好基礎。管廊運維需要政府的支持,需要從技術創新逐漸擴展到整個產業創新。”艾聰表示。
2012年以來,創博公司圍繞綜合管廊基礎研究、技術創新、平臺開發相繼投入3000多萬元,主編國家標準《城市綜合管廊監控與報警系統工程技術規范》、參編行業標準《綜合管廊運行維護與安全技術標準》,主持的《綜合管廊智慧運維管理平臺》研究課題獲住房城鄉建設部科技司正式立項。今年5月,公司組織的綜合管廊安全與應急產業戰略聯盟在杭州成立,公司當選為聯盟理事長單位。聯盟以創新、融合、共享為宗旨,打造產業互補、項目互動、資源共享、多贏發展的產業生態圈戰略聯盟,助力我國綜合管廊事業健康發展。