城市地下管网管廊案例征集第二期 | 横琴综合管廊智慧运维项目
当前,我国综合管廊运维存在诸多短板,极大增加建设和管理运维成本:一方面,人工运维难以满足复杂的管廊运维需求,巡检频繁重复、效率低下,预警缺失,问题处理延迟。另一方面,传统监控系统单点式传感器受制于电、网覆盖率,且使用年限较短。近年来,国家出台一系列政策,更加强调后期可持续运营,实现全生命周期管理。作为横琴粤澳深度合作区地下生命线的运营服务方,珠海大横琴城市综合管廊运营管理有限公司联合产学研单位,启动横琴综合管廊智慧运维项目,打造综合管廊智慧运维系统。
一、基本情况
项目位于横琴粤澳深度合作区,旨在为横琴综合管廊打造智慧运维系统。截至目前,已完成三期项目建设,覆盖横琴全岛各主要干道及支线,总里程73公里。项目以企业自筹资金的形式,投资超500万元,确保了项目的顺利实施。
二、主要做法
(一)技术创新
项目针对综合管廊传统监控技术覆盖范围小、运维成本高的难点,研发了地下缆线管廊光纤传感综合监控系统(全光纤综合管廊安全监控系统)。利用先进的分布式光纤传感技术,集成廊内各类物联网传感技术,打造可对主体结构、廊内管线进行实时监控及预警的智能化系统。实现以技术手段辅助人工巡检、监控与预警数字化、精准分析告警事件、告警信息与关键监控数据可追溯、告警分析数字化等目标。
智慧运维系统主界面图
系统由两部分组成,通过网络协议互联。监控平台服务器及软件布设于监控大厅,用于运维人员查看管理;监控主机及前端模块布设于设备机房,尾端模块于外场进行埋地处理。
系统创新应用分布式光纤传感技术,该技术利用了相干光通信原理和光弹效应原理,具备测量精度和分辨率高、长距离无漏监控等特点,同时具备故障自诊断、自定位功能、声音还原功能,可利用单芯光纤实现广域监控的数据采集及传输。
该技术利用光纤本身作为传感器,通过解析光在光纤中传输时产生的背向散射光的变化,来感知振动空间分布和随时间变化的信息。其技术特性决定了系统具有以下优势:
1.稳定与耐久性
光纤在适宜条件下寿命超过30年,可保障系统长期稳定运行,避免频繁更换末端传感器增加维护成本与系统中断,显著降低全生命周期投入,系统可靠性高。
2.环境适应性
综合管廊环境潮湿、存在腐蚀性或电磁干扰。该系统采用无源光学器件,对外无辐射,且能够抵抗恶劣环境,适应复杂地下空间,保持稳定运行。
3.诊断预警智能化
基于机器学习算法,能够对采集到的振动信号进行模式识别,并可过滤风雨、交通等环境干扰,有效降低误报率,准确识别挖掘、机械施工等真正有危害的威胁,实现早期预警,防患于未然。
4.集约高效性
初始投入虽高于传统点式传感器,但长寿命与低维护带来显著长期效益。系统采用无源光学器件,节点设备少,基本无需维护。可复用现有的通信光缆作为传感介质,减少专用光缆敷设成本。此外,该系统一纤多用的特性,也避免了多种传感器重复布设的成本。
5.施工便利
传感器铺设方式简单,只需将一根普通光纤铺设在需要监测的区域,还可利用已铺设的通信光缆完成特定的振动信号监测,解决了传统监控产品在安装施工上的局限性。
6.场景延展性
在原有系统基本构架上可进行二次开发,扩展出多种功能,灵活适应不同管廊场景的监测需求,便于系统升级与功能迭代,提升系统适用性,扩展性强。
(二)管理及模式创新
针对综合管廊人工巡查,效率低、风险高、数据记录滞后等问题,基于新一代物联网和互联网等技术,全面推行数字化运维,实现了以AI为主、人工辅助的运营管理模式,减轻运维人员压力,实现24小时全天候不间断巡查,有效减少了电缆偷盗、未报备施工等问题的出现。
三、推广建议
1.运维管理规范化
制定标准化运营流程与应急机制,依托智能运维系统实现流程智能化。监控中心24小时值班,系统自动报警并推送责任人,提升响应效率。完善运维制度,明确操作、维护、应急规范及记录表单,实现有章可循、有据可查,降低人为失误。
2.人才培养标准化
针对光纤智能传感系统特点,制定标准化培养方案。通过内部培训、校企合作等,培养既懂光纤传感又熟悉管廊运维的专业人才。定期开展技术培训,确保人员熟练掌握操作维护技能。
3.用户参与常态化
积极与电力、通信、供水等管线单位沟通,推动管线入廊。依托高质量运维,向管线单位共享异常监测数据(如电缆放电),提供增值服务,增强其入廊意愿与满意度。
本期案例由珠海大横琴城市综合管廊运营管理有限公司提供。
为推进城市地下管网管廊政策研究工作,探索产业发展新模式,中国建筑文化中心于2025年面向全国开展了城市地下管网管廊案例征集活动。为更好地宣传推广优秀案例,更广泛地惠及行业,我们将在官方网站、微信公众号等平台按期推送案例。案例中关于主要做法的描述均来源于案例报送单位提供的材料,我中心对基本情况中涉及的公开信息进行了合理注意及必要核对,任何单位或个人依据本网站案例信息作出的决策,应自行承担相应风险。案例内容仅用于行业交流、政策研究与公益宣传,任何单位或个人不得将其用于商业广告、招标投标中的宣传或其他不正当行为。未经我中心及原权利人书面同意,不得对案例内容进行实质性修改或断章取义传播。已被授权使用作品应在授权范围内使用,并注明来源,违者追责。
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