综合管廊运维管理系统

1、智能运维系统

1.1 系统概述

在大城市中需要稳定的水、电供应,因此有完善管线管理数据库与维护查询系统就非常重要,而BIM技术与综合管廊管理作业结合,以数字化整合式管理,辅助现场设备维护作业,供各权责单位在统一的BIM数字数据库中读取各种营运管理数据,使综合管廊维护管理作业更趋完善。

综合管廊管线数据种类繁多,故在建置数据库及管理维护必须有一套制度化的管理规则及维护运作机制,使得主管单位日后在系统运作时有所依循,并考虑使用单位业务需求进行整体规划,方俾便主管单位在执行业务及数据的管理上都能与国土信息系统互通而不抵触,而达成数据共享共享的目标。

综合管廊智能运维管理系统建置之目的,主要是用于综合管廊日常营运管理维护工作,并建立系统化管理流程,降低管理成本支出,提升综合管廊设备之可靠度与营运维护效能,以达到延长综合管廊设施设备之使用寿命之目标。

本系统之用户分别为综合管廊人员、各处综合管廊现场维管人员,由于系统提供行政管理者、系统维护者、决策者读取各自所数据,相对系统所要提供的功能也就不尽相同,所需的操作终端的硬件也不同,本系统包含桌面、Web及行动三部分,共同存取同一数据库之数据。

整体计划预计由收集资料建置综合管廊BIM模型开始,先将既有数据数字化,考虑管线单位、管理单位与维护单位各层级应用,藉由信息平台结合软件开发,提供各所需的功能与权限,使BIM应用贯串管廊的全生命周期,预期效益如下: 

  • 建立3D数化综合管廊数据库
  • 提供各权责单位所需信息
  • 串连综合管廊图说与维护纪录
  • 建立系统化管理流程与巡检自动化
  • 整合现场监控系统于BIM-FM 系统平台
  • 延长综合管廊设施设备之使用寿命
  • 降低管理成本支出与提升设备之可靠度及维护效能

1.2 系统设计

本计划将建置综合管廊智能运维管理系统将以BIM设施管理平台,辅助执行综合管廊日常营运管理维护工作,藉由BIM数化实现图文结合功能,配合定期更新数据库,提升系统信赖度与使用率,进而实现降低管理成本支出与提升营运维护效能,达到延长综合管廊设施设备使用寿命之目标。主要工作包括: 管理流程逻辑化与数字化、分析综合管廊系统分层架构、制定综合管廊BIM模型标准、清查所需管理数据项与内容、分析管理流程,以及应用端软件模块开发等。

一、 综合管廊系统架构:

BIM设施管理平台系统主要是由综合管廊BIM设施管理系统服务器及数据库服务器来提供整体服务—可提供BIM模型、文件、图说及GIS数据存取的空间索引服务,以及因特网浏览查询服务。

图(略)

二、综合管廊系统功能架构

图(略)

  1. 综合管廊进入申请操作系统,主要系提供管理人员、管线单位及维护管理单位之使用,管线单位申请进入综合管廊作业时,需上网填写「管廊进入施工申请书」后送审,管理人员确认资料无误后核准并核发同意函予管线单位,同时通知维护管理单位准许办理进入综合管廊作业,待施工完成后,管线单位上网填写「施工完竣报告书」送审,待管理人员确认数据无误后,同意备查并存入系统数据库。
  2. 综合管廊设备财产维护管理系统:主要系提供管理人员及维护管理单位之使用,系统需提供管理人员建立综合管廊「设备财产基本数据」,维护管理单位进行「设备管理维护(内巡)及巡查作业(外巡)」,依巡查结果,系统需自行产出综合管廊主体结构及设备维修申请及会勘单,经管理单位派员会勘确认同意后,维管人员方可办理维修,待修复完成后,维管人员填写设备修复完成单,并交由管理单位派员确认同意验收后,将该设备维修纪录存入系统数据库。
  3. 管线单位管理系统:主要系提供管理人员、管线单位及维护管理单位之使用,第一次申请之管线单位需透过管理人员申请账号后,持该账号进入管线单位管理系统填写「管线单位基本数据」后,经管理人员同意后,方有权限进入「综合管廊进入申请操作系统」办理综合管廊相关作业。

        依规定管线单位应规定检修管理,并定期巡检作必要之安全措施,且拟订年度定期巡检计划,送主管机关备查。故系统需提供「定期巡检计划数据」上传功能,以利各管线单位上传数据,并能于网站浏览其上传内容。管线单位应依其管线之特性,订定专业设置维护规范。故系统亦需提供「管线专业设置维护规范数据」上传功能,以利各管线单位上传数据,并能于网站浏览其上传内容。

  1. 维护管理厂商管理系统:主要系提供管理人员及维护管理单位之使用,系统应提供各年度契约、查核纪录、违约罚款纪录、人员值勤/异动纪录之浏览功能,另需依契约单价、违约罚款纪录及维修纪录等数据产出估验计价报告。另为有效管理维管人员值勤状况,系统需能提供实际人员值勤纪录。
  2. 综合管廊空间出租管理系统:主要系提供管理人员及管线单位之使用,系统应提供可供租用管廊空间之查询及费用试算予有意愿申请之管线单位。
  3. 综合管廊法规查询:主要系提供管理人员、管线单位及维护管理单位查询/浏览相关法规内容之使用。

 

三、综合管廊系统作业流程:

图(略)

1.管线单位申请流程:

2.设备财产维护流程(维修):

3.设备财产维护流程(巡检):

4.管理单位管理系统流程:

5.维护管理厂商管理系统流程:

6.综合管廊空间出租管理系统流程:

7.综合管廊法规查询流程:

8.权限管理维护作业流程:

1.3 监控中心设计

监控中心包括综合管廊监视系统中央控制设备及综合管廊环境监测系统所需之区域数据收集站阶层硬件、软件供应、网络传输阶层设备等。

图(略)

监控整合云系统可提供下列子系统功能,

  • 前端感测与控制系统
  • 可程序自动化控制器(PLCs)与传输系统
  • 数据采集与监控系统(SCADA)
  • 大数据云端运算分析平台

区域数据收集站负责各类现场数据收集

一、 监视系统主控制设备:

1.中央监视主控制设备包括计算机主机、电视墙、中控台、应用软件、储存装置及网络通讯设备等。

  1. 影像监控建置

建置影像监控点之基本数据,规划至少须有监控点及摄影机两项,以提供系统查询及影像监控点数据发布之使用。

(1)数据建置项目应包含以下内容:

A.监控点资料

B.监控点编号

C.监控点名称

D.监控点坐标

E.数据传输方式

(2)摄影机资料

A.监控点编号

B.摄影机编号

C.摄影机坐标

D.摄影机厂牌型号

E.摄影机联机信息

F.摄影机实时影像照月文件(JPEG)路径

  1. 影像监控管理

规划影像监控数据提供、储存、查询及介接之方式。

(1)影像发布

A.影像格式:须提供Motion JPEG 或MPEG-4 或H.264 格式之影像数据。

B.影像发布: 所发布之影像数据须可透过应用程序、网页浏览器、行动装置介接,并应提供下列组件或数据:

a.应用程序、网页浏览器、行动装置之播放组件。

b.介接影像数据程序开发之API 或SDK 。

c.应用程序、网页浏览器、行动装置程序开发之范例程序代码。

(2)影像储存

监控点影像之储存,须具有JPEG 及Motion PEG 或MPEG-4 或H.264 格式之影像数据,以提供场馆内或其他外单位系统历史影像调阅或查询之用。采PEG 格式储存之影像系定时撷取一张照月,以档案覆盖之方式储存于文件夹中;采Motion PEG 或MPEG-4 或H.264 格式储存之串流影像数据,系为常态储存,保留时间至少一个月,储存原则如下说明:

A.以时间点切割:串流影像数据原则上采用时间点切割方式储存,以利应用系统调阅历史影像时查询之使用。

B.以档案量切割:若串流影像采用时间点切割方式储存将造成档案量过大,不便使用者查询浏览时,可改采以档案量切割方式储存,并记录该档案影像之起始时间及终止时间。

C.影像数据纪录:以数据库之数据表记录串流图像文件案之储存信息,数据建置项目应包含以下内容,须配合实际需求增加:

a.监控点编号

b.摄影机编号

c.影像起始时问

d.影像终止时间

e.影像文件名

D.若串流影像数据无法以时间点切割或以档案量切割者,需另提供可挂载于应用系统、网页浏览器及行动装置之查询接口,并依影像数据纪录规定,储存串流图像文件案信息,以利影像调阅及查询功能之运用。

(3)影像查询

目的系提供场馆内或其他外单位系查询各监控点之实时现场影像或调阅历史影像,历史影像之调阅区间以实际影像存量为准。影像查询应提供之项目如下:

A.影像播放程序:若串流影像须以额外特殊软件播放者,须另提供可挂载于应用程序、网页浏览器、行动装置的播放程序,以利串流影像之在线调阅。

B.影像转文件程序:若串流影像须以额外特殊软件播放者,须另提供可挂载于应用程序、网页浏览器、行动装置的转文件程序,以利串流影像之下载储存。

C.影像信息发布:以网络服务方式,发布影像信息(xml ) ,内容应包含监控点编号、摄影机编号、影像起始时间、影像终止时间、影像文件名等项目,以利单位内或其他外单位之系统介接,提供用户查询、调阅及下载监控点之影像数据。

4.影像自动差异分析及事件讯息通报

透过监管监控点架设的摄影机监看现场状况,结合影像判释技术,分析比对摄影机拍摄内容,分析比对后发现疑似有异常事件发生时(例如:管制区域内有人员非法进入),自动传送异常讯息至监控系统或监控中心,由监控系统或监控中心进行后续之通报或处理。

(1)影像自动差异分析

A.运用监控点之摄影机或监控系统或监控中心之系统进行影像侦测及分析。

B.若分析之结果符合所定义之事件类别,应储存当次事件之影像数据单元格式如下说明:

a.事件发生时间点前后之影像照片:至少4 张,格式为图片文件,如JPEG 、BMP 、PNG 或GIF 等格式。

b.事件发生时间点前后之连续影像:事件后持续数秒之影像,格式为JPEG 或Mofion JPEG 或MPEG-4 或H.264。若文件格式为MPEG-4 或H.264 者,须另提供可挂载于应用程序、网页浏览器、行动装置的播放程序及可将影像格式转换为Motion JEPG 之转文件程序。

c.事件影像数据记录:以数据库之数据表记录影像差异分析结果之信息数据建置项目应包含以下内容,须配合实际需求增加:

c-1监控点编号

c-2摄影机编号

c-3异常事件编号

c-4异常事件时间

c-5异常事件档案路径

(2)事件讯息通报

以网络服务方式,发布事件讯息通报信息(xml ) ,内容须包含监控点编号、摄影机编号、异常事件编号、异常事件时间、异常事件档案路径等项目,以利单位内或其他外单位之系统介接,提供事件讯息之通报及查询等运用。

5.影像监控数据网络服务(Web Service)发布

综合「影像监控点基本数据建置」、「影像监控管理」、「影像自动差异分析及事件讯息通报」所述,影像监控数据之发布应包含有「影像监控点网络服务发布」、「影像查询之影像信息发布」及「事件讯息通报网络服务发布」,以xml 之格式描述数据内容,兹说明如下:

(1)影像监控点网络服务发布

数据建置项目应包含以下内容:

A.监控点编号

B.监控点名称

C.监控点坐标

D.摄影机编号

E.摄影机坐标

F.摄影机实时影像照月文件(JPEG )路径

(2)影像查询之影像信息发布

数据建置项目应包含以下内容:

A.监控点编号

B.摄影机编号

C.影像起始时间

D.影像终止时间

E.影像文件名

(3)事件讯息通报网络服务发布

数据建置项目应包含以下内容:

A.监控点编号

B.摄影机编号

C.异常事件编号

D.异常事件时间

E.异常事件档案路径

6.环境传感器介接标准

有关环境传感器数据之介接标准,应可依循环境资源数据交换平台(以下简称CDX )所制定之格式进行数据交换服务。CDX 相关之使用申请、数据交换、数据库字段及xml Tag 命名原则等规范,请参阅环保署环境资源数据交换平台一入门手册(http ://223.200.80.58/cdx/ Gettingstarted.aspx)之说明。

二、产品设备:

  1. NVR系统储存主机

(1)硬件规格需求:

A.系统为服务器架构,Intel Xeon 四核心处理器(含)以上。

B.主机需提供2个Intel Xeon Processor 2.5GHZ(含)以上。

C.系统内存容量至少可达8GB RAM(含)以上ECC 容错功能。

D.系统内存可支持更正单位错误讯息,侦测双位错误讯息。

E.可支持内接SAS或SATA HDD,另须提供至少512MB Disk Array 内存(含)以上。

F.提供2个电源供应器。

G.具备Gigabit 网络端口。

H.具备2 Port PCI-Express (含)以上。

I.操作系统需支持Windows Server或 Linux系统。

J.主机通过FCC、CE或BSMI电磁兼容检验标准。

K.可录像、监看、回放、设定可同时进行。

L.主机接口及远程软件皆需为中文操作接口,并提供中文操作手册。

M.可针对高达180以上支摄影机同时进行录像与录音。

N.内建DVD光盘烧錄机及SATA以上或SAS硬盘接口,可装载至五颗以上高容量硬盘。

O.本案内建硬盘需具容错功能。

P.主机面板具有LCD屏幕或LED灯号可显示主机目前电源、硬件狀态。

(2)监看功能需求:

A.具实时监看功能每只30 FPS (60 field/sec/ch)。

B.须支持中文摄影机抬头字符名称输入及显示,配合实际需要至少输入16个字符(含)以上并可随时更改中文字型。

C.至少支持四种(含)以上画面分割模式。

D.支持监看画面局部數位2倍(含)以上放大功能。

E.具备分割群组跳台功能,可于各种分割画面时可依各摄影机重要性不同而设定。

F.管理者可以自行摄影机在电视墙分割画面上的显示位置。

G.具有树状目录呈现的摄影机列表,按照本区单位分类方便管理。

(3)錄影功能需求:

A.须支持720*480(含)以上或520TVL(含)以上之錄影解析度。

B.使用MPEG-4或H.264等压缩格式。

C.具有3种(含)以上解析度可供调整。

D.至少提供480FPS(含)以上之錄影张數。

E.每支摄影机皆可单独调整錄影张數。

F.内建位移侦测功能。

(4)搜寻功能需求:

A.具备依日曆及时间输入等兩种(含)以上方式。

B.可依据移动侦测列表观看录像数据。

C.主机端搜寻时须提供单画面、四分割、十六分割兩种(含)以上回放搜寻方式。

D.须提供播/回放、快速播/回放、单张播/回放、暂停及停止等功能。

(5)网路功能需求:

A.具EtherNet网路接口,支持TCP/IP网路环境。

B.网路传输可支持ADSL(固定IP及DHCP)、LAN等环境。

C.可同时使用IE浏览器浏览及专属远程应用软件。

D.支持远程监看、远程回放、远程下载、远程控制、已下载文件播放等功能。

E.可于远程接口中得知主机所有狀态,含硬盘剩余容量、主机版本号码、网路IP地址、摄影机狀态、位移侦测狀态、錄影狀态等。

F.远程监控应可同一时间提供4组(含)以上不同使用者登入监看。

G.远程软件内建密码保护机制,开启密码保护机制后可设定不同狀态。

H.远程监控程序可实时监看、播放远程档案或播放下载后的档案。

(6)安全功能需求:

A.提供硬盘坏轨自动侦测功能,硬盘故障时可于远程接收故障警报。

B.可自定4组(含)以上用户账号及密码,采用密码授权方式进出系统,并可定义密码至少四位數字(含)以上,并提供超过3种(含)以上用户权力组合,便利管控各使用者之操作权限。

C.可设定录像数据储存路径,系统可连接网络储存媒体、网络附加储存(NAS)、磁盘阵列(DAS)、磁带机等相关储存设备。

(7)储存功能需求:

A.储存系统需为标准19”机架式,单机可装置12 颗(含)以上硬盘。

B.控制器具备2组SAS 宽端口或光纤信道、2 组以太网络Gigabit Ethernet (含)以上主机连接信道,提供录像监控主机DVR、NVR 或影像管理主机等做视讯录像、回播与长时间存放连结使用。

C.控制器并提供1 条SAS 宽端口通道,可串接多台扩充柜,能随需求扩充容量,供录像数据存放。

D.需支持2GB ECC(含)以上数据高速缓存。

E.需符合Serial Attached SCSI (SAS)传输标准。

F.支持常用操作系统操作环境,供录像监控主机DVR、NVR 或影像管理主机VMS存取。

G.需提供一个月(含)以上储存之容量,供远程各影像回存之档案。

2.网络管理伺服主机

(1)系统为服务器架构,Intel Xeon 四核心处理器(含)以上。

(2)主机需提供2个Intel Xeon Processor 2.5GHZ(含)以上。

(3)系统内存容量至少可达8GB RAM(含)以上ECC 容错功能。

(4)系统内存可支持更正单位错误讯息,侦测双位错误讯息。

(5)可支持内接SAS或SATA HDD,另须提供至少512MB Disk Array 内存(含)以上。

(6)提供2个电源供应器。

(7)具备Gigabit 网络端口。

(8)具备2 Port PCI-Express (含)以上。

(9)操作系统需支持Windows Server或 Linux系统。

(10)主机通过FCC、CE或BSMI电磁兼容检验标准。

(11)内建DVD光盘烧錄机及SATA以上或SAS硬盘接口,可装载至五颗以上高容量硬盘。

(12)内建硬盘需具容错功能。

(13)主机面板具有LCD屏幕或LED灯号可显示主机目前电源、硬件狀态。

3.EM数据伺服主机

(1)硬件规格需求:

A.系统为服务器架构,Intel Xeon 四核心处理器(含)以上。

B.主机需提供2个Intel Xeon Processor 2.5GHZ(含)以上。

C.系统内存容量至少可达16GB RAM(含)以上ECC 容错功能。

D.系统内存可支持更正单位错误讯息,侦测双位错误讯息。

E.可支持内接SAS或SATA HDD,需提供2TB以上容量,其容量为作RAID 5架构后,另须提供至少512MB Disk Array 内存(含)以上。

F.提供2个电源供应器。

G.具备Gigabit 网络端口。

H.具备2 Port PCI-Express (含)以上。

I.内建DVD光盘烧錄机

J.操作系统需支持Windows Server或 Linux系统。

K.主机通过FCC、CE或BSMI电磁兼容检验标准。

4.电视墙控制伺服主机

(1)硬件规格需求:

A.系统为服务器架构,Intel Xeon 四核心处理器(含)以上。

B.主机需提供2个Intel Xeon Processor 2.5GHZ(含)以上。

C.系统内存容量至少可达16GB RAM(含)以上ECC 容错功能。

D.系统内存可支持更正单位错误讯息,侦测双位错误讯息。

E.可支持内接SAS或SATA HDD,需提供2TB以上容量,其容量为作RAID 5架构后,另须提供至少512MB Disk Array 内存(含)以上。

F.提供2个电源供应器。

G.具备Gigabit 网络端口。

H.具备2 Port PCI-Express (含)以上。

I.内建DVD光盘烧錄机

J.操作系统需支持Windows Server或 Linux系统。

K.主机通过FCC、CE或BSMI电磁兼容检验标准。

(2)软件功能需求:

A.管理者可以自行摄影机在电视墙分割画面上的显示位置。

B.最多可达8 个(含)多屏幕显示。

C.电视墙屏幕组成最大:900个。

D.预先设定屏幕分辨率大小。

E.分割画面:至少100分割。

F.本案需提供外部显示连接至少6 Port以上。

5.监视系统工作站主机、警报计算机主机、环境监测计算机主机、保全计算机主机、文书工作站主机

(1)规格需求:

A.第4代Core i7 3.6GHz(含)以上。

B.系统内存容量至少可达8GB RAM(含)以上。

C.需提供1TB以上之硬件容量。

D.提供键盘组及光学鼠标。

E.具备Gigabit 网络端口。

F.具备2 Port PCI-Express (含)以上。

G.内建DVD光盘烧錄机

H.操作系统需支持Windows 或 Linux系统。

I.主机通过FCC、CE或BSMI电磁兼容检验标准。

J.需提供游戏杆控制专用软件及游戏杆硬件

K.需提供MS Office 专业版最新版

6.网络管理主机服务器

(1)规格需求:

A.系统为服务器架构,Intel Xeon 四核心处理器(含)以上。

B.主机需提供2个Intel Xeon Processor 2.5GHZ(含)以上。

C.系统内存容量至少可达8GB RAM(含)以上ECC 容错功能。

D.系统内存可支持更正单位错误讯息,侦测双位错误讯息。

E.可支持内接SAS或SATA HDD,需提供1.5TB以上容量,其容量为作RAID 5架构后,另须提供至少512MB Disk Array 内存(含)以上。

F.提供2个电源供应器。

G.具备Gigabit 网络端口。

H.具备2 Port PCI-Express (含)以上。

I.内建DVD光盘烧錄机

J.操作系统需支持Windows Server最新版本。

K.主机通过FCC、CE或BSMI电磁兼容检验标准。

  1. 24吋彩色显示器

尺寸:适用于监控中心之24吋(LED)彩色监视器。

  1. 60吋彩色显示器

尺寸:适用于监控中心之电视墙彩色监视器。

规格:采窄边框设计及采用侧光式LED背光,影音输入端子具HDMI及D-sub接口。

  1. 彩色激光打印机

(1)型式:多功能复合机(打印、影印、扫描、传真、网络分享)。

(2)分辨率:ImageREt 3600。

(3)打印速度:黑:20PPM / 彩:20PPM (A4)。

(4)缓冲存储器:128MB。

(5)纸匣:A4纸匣。

(6)连接接口:USB界面。

(7)电源:AC 110V/60HZ。

  1. 10G网管交换器

(1)设备本身具有24个RJ-45 10/100/1000 ports埠(含)以上及2个SFP+Gigabit/ 10 Gigabit uplink ports(含)以上。

(2)需提供88Gbps(含)以上之系统背板交换带宽。

(3)于Layer2或Layer3提供线速(Wire Speed)交换能力。

(4)网络第二层(Layer2)功能:

A.至少支持8K(含)以上之MAC(Media Access Control) Addressed。

B.支持4K(含)以上IEEE 802.1Q标准VLANs。

C.具备IEEE 802.3ad Link Aggregation (LACP)汇集链路能力。

(5)网络第三层(Layer3)功能:具备IPv6路由能力。支持路由协议OSPFv3、RIPng。提供DHCP Relay功能。

(6)具备SNMP、RMON与Web接口网管功能,并可提供使用分析、事件纪录、韧体更新、组态设定备份及回复等功能。

(7)具备TDR(Time Domain Reflectometer)(时间区域反射法)功能,发送信号侦测网络线路是否断线,与判断网络线断线位置等功能,或符合ITU-T Y.1731规范,具备障碍与效能监控功能,侦测网络线路是否断线,与判断网络线断线位置等功能。

(8)须提供满装的SFP-10G-LR(SFP+)模块。

  1. 路由器

(1)硬件接口:

独立主机本身提供2个(含)以上10/100/1000Base-T自动侦测之以太区

域网络接口。

(2)硬件功能:

A.具备路由通讯协议RIP v2、OSPF v3、static IPv6 routing。

B.具备NAT地址转换功能。

C.具备SNMP与RMON标准、Telnet、Console Port控管及WEB管理接口。

D.具备virtual routing instances (VRF)、IPv6 unicast、IPv6 multicast、

IPv6 access lists support、IPv6 ACL。

E.具备Virtual Router或Logical Router或Virtual Routing功能,使相同或重迭IP地址不冲突。

  1. 影像监视机柜

(1)19吋35U标准仪器设备机柜。

(2)铝挤型合金主体框及铝柱:须能符合标准国际规范置放机架式服务器:

(3)仪器设备装置固定槽,固定槽材质为冷轧钢板,结构坚固,配合夹持螺母组合,可调整替换并保持良好垂直水平度及安全性。

(4)铝合金框压克力前门(附锁),铝框后铁门组,左右固定式侧板,屋顶,煞车活动轮,散热风扇组1组/2 PCS(顶置式),3孔8座安全电源插座1组,面板螺丝及垫片等。

(5)冷灰色粉体烤漆厚度60μm以上。

(6)依仪器设备安装之需求应提供以下之配件:a.铝合金支架组b.支撑板组c.2U承板d.抽拉支撑板。

13.控制器

复联可程控器(Redundant PLC/DCS)

(1)功能概述

复联可程控器系由二组相同的控制器组合而成的Redundancy架构,且每一组控制器至少具有个别的中央处理模块CPU、电源供应Power Supply、通讯装置Communication Unit、内存Memory及框架Base Unit等单元。当主中央处理模块CPU故障时,备源中央处理模块应能自动启动,以维持系统继续正常运转,其主要规格如下:

A.控制器为一微处理器型式,所有硬件皆模块化设计。

B.单元须提供随机存取内存(RAM)及Backup电池或非挥发性(Nonvolatile)的内存,以保证程序不会因停电或故障而消失。

C.控制单元间必须使用同等式通讯架构(Peer To Peer Communication)互相传递数据,不得使用主仆式通讯架构(Client-Server Communication,如Point To Point)。

D.控制单元的电源供应模块及控制网络需为复置式,其电源须接自UPS。

E.时钟同步功能﹕本分布式控制系统须能定时下传对时指令给所有的工作站、操作台、控制单元,使得全系统之时间保持在每秒的同步。

F.防噪声干扰及耐电压能力必须符合国际标准,或承受3伏/毫秒(V/mS)之电磁干扰(无线电波干扰)及3G震动之能力。

G.产品供货商必须提供相关国际规格测试报告,且产品须曾成功地应用于相关产业或一般工业工程上。

H.通讯架构网络应采用环状或星状光纤网络联结交换式集线器方式。区域性实时网络架构具有兆位之传输速率,可使计算机、控制器、或其他人机界面共同同步使用并分享信息。

I.安全设计

(A) 本控制系统在提供一可靠的、可预期的(Deterministic)控制系统,控制器具备完善的复联机制以提供一可靠的控制系统,控制器之设计可保证所有之程序可在所须之时间内执行完成以提供一可预期的系统效能。此复联控制系统须提供独立的复联模块并以光纤通讯,当控制系统必须自动切换至备援控制系统继续执行控制功能时,切换时间零中断,且所有系统之输出(Output)应不受此切换动作之影响,能维持切换前之状态,监控系统能稳定无冲击(bumpless)继续运转,复联式热备分主机切换时,IP位置需能自动切换以减低SCADA主机联机复原时间。

(B) 本复联式(Redundant)控制系统须采用双套控制器、双套通讯模块、双套电源之标准复联式架构,控制器须各自安装于独立且各自具备独立之电源以提高系统之可靠性。

(C) 本系统之所有IO模块均须支持热插入能力,能于送电状态下更换,以利操作维护工作之执行。

(D) 复联可程控器应有当机安全保护之设计,控制单元的损坏,须不会影响到操作站的正常操作。

(E) 复联可程控器必须包含有只读存储器(ROM)、随机内存(RAM)或闪存(Flash Memory),随机内存需含有后援备用电池,电池更换时不可影响系统之操作,若有较佳之储存方式应提出差异说明。

(F) 复联可程控器需具系统自我诊断程序。控制单元检出之任何问题都要存入自我诊断程序数据缓冲器中,所有的异常与错误讯息都能产生警报,并完整地由通信接口传送。

(G) 复联可程控器间之信号传输,应透过整厂光纤以太网络做数据、讯息与控制信号间之传递。所有复联可程控器应具有跨层级及权限读写能力,无论在手动/自动、本地/远方及其他模式让中央控制指令可直接下达至所指控制器。

J.工作环境:

(A) 温度:0~60℃。

(B) 湿度:5%~95%。

K.符合CNS 国家标准或国际标准之质量系统UL、CE认可证明,以确保产品使用质量。

(2)主机(Processor)规范之要求

A.CPU:至少32bit。

B.内存:至少32M Bytes。

C.具运转、CPU 正常及系统故障指示灯。

D.I/O 处理容量:至少须符合I/O 菜单内所列I/O 容量,需包含日后扩充设备时至少预留20%之扩充容量。

E.具有RS-232及Ethernet通讯接口,提供计算机及程序书写器使用,重要设备监控须提供硬件IO复联能力。

F.具有不断电拔插模块功能(Hot-Swap/Hot-Insertion)。

G.具有符合IEC 1131-3(IEC-61131)规格之窗口式模块化程序规划编辑软件,可程控器至少须具备下列指令应用软件功能:

(A) 控制功能:PID 控制、ON/OFF 控制。

(B) 浮点运算功能:平方根、SUM、MULTIPLY、DIVIDE。

(C) 逻辑功能:TIMER、FLAG、COUNTER、AND、OR、NOT、XOR。

(D) 警报功能:HIGH、LOW ALARM。

(E) 流量累积器(Flow Totalizer)可程控器必须提供积分运算功能指令,以精密计算并累积瞬间流量。不得利用操作站计算机图控软件演算,以避免计算机当机而无法作流量累积功能。

(F) Battery-backed clock 具有年、月、日、时、分、秒时钟功能。

(3)输入/输出控制单元

依功能需求可包含下列各類接口模块,含I/O表所列之RS-232 /RS-485

通讯接口,并须提供框架、电源供应器及配件等。I/O模块提供带电插拔

功能,可在不需停电状况下更换I/O模块,其主要规格如下:

A.数字输入模块

(A) 输入形态:DC 24V或AC110V。

(B) 每一点状态有LED 指示。

(C) 点数:16 点(含)以下。

(D) 模块化设计,可分离式接线端子,以便故障时可快速更换模块。

B.数字输出模块

(A) 输出形态:晶体管或干接点。

(B) 每一点状态有LED 指示。

(C) 点数:16点(含)以下。

(D) 模块化设计,可分离式接线端子,以便故障时可快速更换模块。

C.模拟输入模块

(A) 输入形态:提供0/4~20Ma或-10V~+10V 选择。

(B) 点数:8点(含)以下。

(C) 模块化设计,可分离式接线端子,以便故障时可快速更换模块。

(D) 信号分辨率:至少15bit。

D.模拟输出模块

(A) 输出形态:提供0/4~20mA、-10V~+10V 选择。

(B) 点数: 8点(含)以下。

(C) 模块化设计,可分离式接线端子,以便故障时可快速更换模块。

(D) 信号分辨率:至少15bit。

  1. 扇形中控台

(1)尺寸:详设计图(依现场放样调整并提送制作承认图送审).

(2)材质:冷轧钢板1.2mmt(含)以上.

(3)操作台面:高密度之防火塑合板.

(4)附门、锁及散热冲孔.

(5)粉体涂装或烤漆.

(6)附属装置:屏幕支撑悬臂、计算机托架、UPS支撑座、散热风扇、感应式日光灯10W、多孔接地型插座.

15.计算机桌(OA办公桌)

(1)尺寸:W140xD70xH74 cm.

(2)材质:桌板为高密度之防火塑合板制成/上下底脚为钢制.

(3)颜色:象牙色或浅灰色.

(4)配备:键盘抽屉x1、活动柜x1.

16.活动椅

(1)规格:有扶手中背OA办公椅

(2)尺寸:W40~52*D63*H90~102 cm.

(3)材质:皮革软垫.

(4)颜色:黑色或业主指定.

(5)配件:扶手、五爪滑轮、气压杆.

1.4 地理信息系统

管线资料库建置目的在于建立管线管理及地理信息,使未來进行建设工程时能有一精确之地下管线资料,避免施工时造成错挖管线等事件发生;重大灾害发生造成地下管线损坏时能在最短时间内精确掌握损害位置;公共管线信息化为跨单位管理的基础,可减少资源浪费,提升行政效能。管线经营问题可视为一种空间问题,而解决问题之环境决策亦即一种空间决策。目前能有效协助做好空间之工具即地理信息系统(Geographic Information System)

公共设施管线分为电信、电力、自來水、下水道、瓦斯、水利、输油及综合管线等八大類,随着都市的发展及人口的成长,道路施工频繁,管线挖掘案件增加,不仅造成交通阻塞及环境污染,亦会导致管线公共安全事件。而对于民众來說,重复的开挖道路,工程施工,亦严重影响民众的生活质量及行的权利与安全,公共管线管理问题已造成人民对于政府施政期间的负面因素;如何有效管理公共管线亦成为中央及各级地方政府关注重要施政议题。

地理信息系统开发即依照「国土信息系统公共设施管线数据库标准制度规范」并考虑使用单位业务需求,进行整体规划,方俾便政府主管单位在执行业务及数据的管理上都能与国土信息系统互通而不抵触,而达成数据共享共享的目标。

依据目前之公共设施管线数据库各分类数据及其属性,其中08 综合管线分类经本计划探讨后,对于日后实施之综合管廊管理有略嫌不足之处,故经重新检讨建议修正其相关属性数据。而综合管廊依重新依据管道特质区分为01 干管、02 支管、03 电缆沟、04 电缆多孔管沟、05 监控中心五个小类,其各管段所关连属性数据可查询「国土信息系统公共设施管线数据库标准制度规范」之规定。

为促使未來公共管线资料库可以永续建置,故对于既有管线资料必须在现况限制下,做最佳的资料建置,故设计外业孔盖测量作业,以确认各管线相互间之绝对位置,在辅以管线图形资料绘制作业,透过良好的标准作业流程设计及规定,使建置资料质量具一致性,并作为未來新设管线资料维护作业的基础。

一、管线资库配置

为求资料能相互流通运用,公共设施管线资料库建置原则为依循所订定之规范为基础,其中,管线资料库之相关规格,乃配合道路或管线单位之需求,其管线图资建置作业流程如下图所示。资料之建档及整合,依照上述图资作业流程可分为下列各项处理。

  • 管线资料搜集、汇整进行资料库建置前,先以提供之1/1,000 航测地形图作为基本图,制作图幅接合表,再将搜集和汇整后之管线图及相关台帐资料制作成管线索引图以作为數化和资料库建置时之依循。
  • 各類孔盖位置测量作业:采用全测站數值测量定位,所使用之控制点乃县市政府提供之1/1,000航测地形图之控制点,控制点经检测无误后,再以其控制点布设导线网,再依据先前所布设之导线点及控制点测设人、手孔之位置,其坐标成果为大地坐标系统。
  • 各類孔盖、管线基本图數化及转绘:
  • 将各類管线之孔盖位置测绘成果与1/1,000 航测地形图进行套绘,完成管线基本图。
  • 再以各類孔盖为基准点与管线原图之孔盖位置对应,将各類孔盖之管线路径按比例绘制到管线基本图上。
  • 管线路径位置,应依据周围建筑线或人行道界线或其他明确地物之比照对应,忠实转绘到管线基本图上。管线路径系依管线单位提供之图形资料,再以测量之人、手孔位置作核对作业,并进行绘制动作,原则为直线绘制,若管线单位提供资料为明显转折,则依其线形绘制。
  • 现地测量时,孔盖因特殊情况遗失或遭覆盖,而与原图对照不符,应按管线单位提供之管线原图绘制并以图例注记表示。
  • 管线孔盖之测绘成果若与地形图套迭如不吻合时,仍保留测量成果,因其为正确之测量值,其注意事项直接在图面上作使用說明。

1.5 BIM系统

一、BIM整合管理技术计划

BIM整合管理是将原来的管理方式加以逻辑化,使其既有流程能于计算机中执行,在数字化的过程中,分析综合管廊系统分层架构、清查需要管理之数据项与内容,以及分析管理流程,最后就是将以上数据数字化并结合现有资源,建置平台系统供用户查询与分析。本计划虽为长期计划中的第一期,在规划系统架构上仍须以整体计划目标为考虑,以下将分别加以说明。图(略)

1.分析营运管理数据与流程

每种领域的营运管理都有各自的专业与流程,要开发出适用软件,事前的需求了解就显得重要,本计划将采用问卷调查与单位访谈两种方式,于执行前先将与各相关单位进行问卷调查,再依据不同权责单位进行面谈以确认需求,将所收集的数据整理分析后集结成册提送,并配合审查意见修正,使模型与系统均能发挥预期的功能。

2.研拟数化与逻辑化方法

要由既有的管理方法,落实为数化计算机来执行,就需要根据需求结论,由各专业工程人员所属权责工作下研拟出数化逻辑。以BIM模型建置为例,须依据信息含量与系统功能,经由逻辑化以层级式的方式来建置模型,以确保BIM模型的内含信息足够维护管理使用。以目前需求书分析。

3.建立建模标准与建模流程

由于系统将涵盖数条综合管廊,为使每条综合管廊BIM模型质量均能一致并符合需求,于开始建置之前就须先制定建模标准,与建置标准设备组件库,BIM模型建置均须依据建模流程与标准,才能符合使用目的,过度的细致量体与信息负载仅会增加后续应用与硬件升级的问题。本计划所出的标准成果亦会应用于管廊标准段模型中,以有效检讨标准是否合宜长期计划。

(1)模型设备信息

目前模型系统分类层级规划如下,主要的管理方式为依据所需管理的管线选取,开起模型后执行记录、派修等功能。

(2)样板与命名标准

本计划模型单位将采用公尺与图说同,样板标准原点将依据综合管廊之大地坐标系统(或其他指定系统),使模型建置位置与实际地理位置相同,以利于后续都市规划时可整合再利用。文件格式符合IFC交换格式;另外文件名与对象名称亦会以原始图说命名为基准,再根据需求访谈调整,以确保命名原则通用易懂。

(3)模型细致度及信息内容

本计划除建置综合管廊模型,亦须建置综合管廊之BIM组件库,模型涵盖管道、特殊部、附属设施及缆线与管,模型建置程度以LOD(Level of Development)定义,LOD100系指模型可表述位置、建筑类型、量体容积与面积建蔽之概算;LOD200系指空间机能区分及限制条件下空间尺寸确认;LOD300系指建蔽、容积、尺寸、色彩计划、构造与界面之确定;LOD400系指模型依据施工图说建置;LOD500系指模型完工相符,并含带产品信息如厂牌、型号。

4.平台延伸软件与开发客制化功能

由于平台提供行政管理者、系统维护者、决策者读取各自所数据,相对系统所要提供的功能也就不尽相同,所需的操作终端的硬件也不同,以维护者立场说明,其终端机为平板或手机较为适合协助,相对为使平板或手机能执行系统,就需要软件整合开发,同时将终端数据再度回传于大数据库中,使数字化数据累积与分享,另外考虑报表格式等,也需要后续的客制化开发,才能使系统与预期相符,同时增加实际效益。


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市政综合管廊智能监控管理系统

1.      系统设计

城市地下综合管廊安全监控预警系统,该系统通过实时综合监控平台,实现将XXX地下综合管廊内供电、电信、电视的运行情况以及供气、供热、供水管道泄漏的实时监测、报警与定位,综合管廊内智能视频监控,风机、水泵、阀门等的远程自动控制,为地下综合管廊的安全运行、应急处置提供先进的网络远程管理手段。

系统中将所有集水井的高液位数据和分布式管线测温系统的数据上传至监控中心,通过软件接口获实时数据。实现供热及供水管道分段控制,一旦发生泄漏时,及时发出声光报警,启动决策人员和管理人员应急预案,第一时间远程自动/手动控制分段控制泄漏管段,关断供热/供水阀门,并抑制倒灌回流,方便后期工作人员的维护,最大程度减少停止供热/水面积。

2.      系统组成

该系统主要由自动化系统、电气系统、消防系统、弱电系统组成。其中自动化系统包括环境检测、设备监测、电气管理等;电气系统包括供配电系统、照明系统等;弱电系统包括视频监控系统、预警系统、对讲系统等。

3.      系统架构

6.1.    系统架构图

环网是链接各区域集中器的以太网络,将多个集中器采集到的实时监测数据保存到监控中心的数据服务器,各电气控制设备主要由整体开关型电动执行器、数字量I/O模块、光纤交换机、以太网交换机、路由器、服务器、上位管理平台等组成。

从网路结构划分为:传感器信号采集段,该段采用RS485方式或DP总线模式;区域集中器通过光纤环网进行联网,并最终与管理平台服务器联网。

6.2.    监测层

6.2.1. 地下管廊环境监测概述

地下管廊装有各种线信号线、热力管、燃气管、电信管道、给水管道、电力管道等等,是一个多种信号与传输对象交汇的场所,为了充分保障管廊内环境安全,需要对其内部环境进行监测,以达到实时、自动监测地下管廊内的环境,其重要性不言而喻。

6.2.2. 地下管廊环境监测系统功能

主要涉及到管廊内的温湿度、燃气泄露、火险、有害气体、积水监测等,据实际情况,还可能涉及到其它监测。

通过在地下管廊配置相应的传感器及报警器,并通过通信将监测信号引到区域信号集中器,区域信号集中器再通过光纤环网传输到监控中心,通过配套的综合管理平台软件对数据进行存储、显示、分析等,并进行应用;通过软件平台对每个测点的地理位置、测量值或工作状态进行连续采集,如出现异常,系统会自动生成报警(声光报警、短信报警、邮件报警可选),第一时间通知到相关人员,将可能出现的险情消灭在萌芽状态,避免造成大的经济损失及影响管线的正常运行。

6.2.3. 地下管廊环境监测系统测点说明

由于管廊较长,需要选择合适的距离来设置监测点,

1、对于温湿度数据可以对参考200米一个测点

2、 对于燃气报警则要针对实现情况选择布的距离要大大缩短(或者选择可能会发生报警的特殊区域)

3、 对于积水报警则选择低洼或易积水区域监测。

4、 对于有害气体监测,则要判断具体是什么气体为主,为何产生,如果产生了积水(污水)可能会产生恶臭气体等。

5、 对于火情报警,按消防标准的话,会很密集,具体到管廊按什么标准,需要另行考虑。

6.3.    区域集中层

(1)热力运行监控

热力运行监控部分实现热力管网运行设备的远程控制功能,分为日常控制模式和报警处理控制模式。通过测温光纤,发现热力管线泄漏,监控中心控制系统可根据预设方案,自动或人工发送控制信号给现场控制器,完成热力调节阀门的远程控制。

(2)管线温度监视

能够实时监测热力管线运行情况,按不同区域、不同管线,用不同展示方式显示正在运行和未运行的管线。辅助相关人员进行控制决策。

(3)管线阀门控制

通过测温光纤,发现热力管线泄漏,监控中心控制系统可根据预设方案,自动或人工发送控制信号给管沟现场控制器,实现热力调节阀门的远程控制,阀门开关状态实时显示。

(4) 给水运行控制

给水运行控制部分实现给水管网运行设备的远程控制功能。通过绘制各管线工艺流程图,实时展示线路运行数据,显示阀门开关状态。当集水井高液位报警,监控中心控制系统可根据预设方案,自动或人工发送控制信号给管沟现场控制器,完成给水阀门的远程控制。

(5)集水井高液位监视

通过在各分控站给水工艺流程图上标记集水井位置,并监控集水井高液位报警,当发生高液位报警时实现弹窗报警提醒。

(6)管线阀门控制

通过集水井水位情况,分析管线故障,及时发现给水管线泄漏,监控中心控制系统可根据预设方案,自动或人工发送控制信号给现场控制器,实现给水线路阀门的远程控制,阀门开关状态实时显示。

(7)通风风机控制

通过检测管廊内的空气质量,根据检测到的有害气体及氧气得得浓度,分析管廊内空气质量是否符合人员生存条件,及时发现可能存在的隐患,监控中心控制系统可根据预设方案,自动或人工发送控制信号给现场控制器,实现给通风风机的远程控制,风机运行状态实时显示。

6.4.    网络层

网络层包括以太网交换机,光纤附件、执行单元、数字量I/O模块、光纤收发器等。网络层实现了区域集中器与管理层的一个数据交换,区域集中层可以通过网络层对执行层的设备发放指令,控制其现场各类电气设备的启停等,现场执行层并且把信号状态反馈给区域集中层设备。

6.5.    执行层

执行层的主要功能汇总本执行过程层的实时数据信息,实施对一次设备的控制功能,对现场电气设备的打开与关闭等控制,并把现场电气设备的反馈信号实时的反馈给区域集中层设备,使其在工程师站可以有效的观察到现场设备的一个状态。

4.      系统功能

XX综合管廊专业管线运行监控系统通过分布式布置的温湿度监测系统实现对现场管廊温湿度的采集,同时对现场电气设备的控制与反馈状态信号的采集,实现了对现场排水、排风及照明系统等的控制。

7.1.    系统主界面

包含供水、蒸汽、热水管路图,防区位置信息,电气设备位置信息,总站及分站位置信息,防区内报警信息等。

7.2.    防区监控画面

包含防区附近的摄像头视频画面,温湿度,照明等基础信息,防入侵信息和火灾报警信息。

7.3.    电气控制界面

实现对防区电气设备的远程控制。

5.      视频监控系统

视频监控系统可以实现综合管廊全域内人员的监控,便于中控室值班人员及时发现现场问题,排除故障以及对警情的及时处理,保证管沟内正常运行。

监控系统通过系统前端监控点摄像机采集图像信息,系统主机处理后在相连的监视器上反映监控场景;综合管廊每X米为一段防火分区,共有X个防火分区,每段防火分区设置1台工业交换机,在每段防火分区内设置X台摄像机(区段出入口),分别监测任何进入防火分区内的人员情况及内部环境情况。

所有的视频监控画面都可以通过媒流体服务器控制、显示,实现全范围监控并且可在监视器上切换显示各防火分区的监视画面。

6.      火灾报警系统

火灾自动报警系统的功能是实现对综合管廊的全程监测,将火灾报警信息及时、准确地传输到监控中心,实现火情预警、火灾报警、火灾处理及疏散,同时通过广播系统,向综合管廊内的工作人员广播,使他们及时撤离现场,保正人身安全等功能。

系统设计:

为使系统安全有效地进行工作,在每段防火分区内设置智能感烟探测器、手动报警按钮、火灾电话、火灾广播扬声器、声光报警器、分布式测温光纤等设备。系统采用总线连接,感烟探测器设置间距为10米;手动报警按钮设置在卸料口,两边的防火门处。

光纤测温主机连接多条线性测温光缆,测温光缆主要监测管沟内电力电缆的温度是否在正常的范围内运行,对于管沟内110kV的电力电缆,每根配置一条测温光缆监测其温度的变化;对于10kV的电力电缆,每层桥架上敷设如正弦波般走向的测温光缆。该系统温度监测精度为1°C,可任意设置多级温度报警值,光纤测温主机可提供一组继电器输出报警信号。

消防联动:

探测器发出检测信号,火灾报警装置联动视频监控系统,跳出该防火分区的视频画面,确认报警。

联动排烟系统:每段防火分区设置有排风及排烟系统,正常时用于排风,火灾时通过火灾联动控制器启动风机排烟。

联动电源:火灾确认后,通过火灾联动控制器切断非消防电源。

联动消防广播系统:火警时,监控中心启动广播切换模块进行消防广播,特别针对报警的防火分区、相邻的防火分区进行广播疏散。

联动消防电话系统:控制中心可启动消防专用模块与任一电话分机通话,现场任一分机或电话插孔处话机,通过火灾报警控制器确认后与消防主机通话录音。

7.      专用以太网络系统

网络系统建设:本工程局域网采用千兆位以太网技术,整个网络采用自适应以太技术,网络拓扑结构采用环型结构,在中心控制室通过控制系统和视频监控系统的中心交换机实现两系统的连接及数据交换,火灾报警系统控制站接入控制系统交换机,火灾报警装置接入视频监控系统,实现控制中心各系统的集成及关联互动。

网络操作系统:采用windows2003 Advanced Server作为应用系统的网络操作系统以及Internet/Intranet服务和数据库服务器的操作平台。

交换机:控制系统及视频监控系统的中心交换机采用千兆交换机。

网络安全:网络操作系统限制网络的非法访问为网络系统安全提供了基本的保证;组网方式采用采用网络分段(物理分段和逻辑分段);设置防火墙。

 


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综合管廊监控系统建设,如何选择一家可靠的施工企业?

来源:网络

如今针对综合管廊监控系统建设,必须要挑选一家靠谱优质的施工企业,才能确保整个系统的建设可以秉承安全有序、规范化的操作。现在不同城市当中都有着很多综合管廊监控系统建设企业,相关单位在挑选过程当中,如何快速挑选出最为优质可靠的施工公司呢?

综合管廊监控系统施工企业选择可以说是相当关键的,现在市面上涌现了很多不同品牌、规模大小不一的施工企业,建议大家选择口碑好、信誉佳、知名度较高的公司。这样不仅能够确保该公司拥有较强的施工技术以及施工力量,最重要的就是所提供的管廊设备与管线品质、性能都拥有更为可靠的保障,还能获得更为齐全的种类选择。

想要让综合管廊监控系统建设更加安全有效,针对不同监控设备的选择可以说是相当关键的,因为每个型号的综合管廊监控设备都有着自己的性能特色以及相关优势,可能在操作以及设置上也有所不同,也可能在基本参数上存在差异。这个时候,建议相关人员多多结合管廊当中的实际环境以及运行条件来挑选。

可以尝试询问一下其他消费者群体的评价以及信誉、口碑问题,要知道管廊监控系统的施工质量直接影响到了后期管廊运营效果,没有什么比咨询这家施工企业其他客户更来的可靠了。

选择一家专业正规、技术力量雄厚的综合管廊监控系统施工企业,可以为整个监控系统的施工工程带来可靠的保障,确保大家在后期使用过程当中更为顺畅,通常专业正规的企业都会有着自己完整的质量管理体系以及施工操作体系,使得整个综合管廊监控系统的建设更加稳定、安全。

这家综合管廊监控系统施工公司的服务体系是否完善,也可以衡量出该企业是不是正规优质,因为一个完善的服务体系,可以在客户遇到问题的第一时间给予有效的解决方案,并且针对现有的管廊环境,设计好相应的综合管廊监控系统建设施工方案。

在价格方面,我们可以发现如今综合管廊监控系统建设施工价格,在不同地区以及每家公司给予的报价上都存在了一定的差异。并且很多因素的存在,也直接影响了综合管廊监控系统建设的报价,大家不要执着于价格高低,注重施工技术力量以及整个工程质量才是关键。


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基于BIM的综合管廊运维管理系统

引言

近年来,BIM技术在国内建筑行业得到了广泛的应用,特别是在设计、施工阶段,BIM技术的使用得到了包括业主、设计院、施工总包在内的项目各参与方的一致肯定,产生了巨大的经济效益。但BIM技术的价值并不仅仅局限于建筑的设计与施工阶段,在运营维护阶段,BIM同样能产生极其巨大的价值。BIM模型中包含的丰富信息可以为运营维护决策和实施提供有力的信息支撑。据某国外研究机构对办公建筑全生命周期的成本费用分析,设计和建造成本只占到了整个建筑生命周期费用的20%左右,而运营维护的费用占到了全生命周期费用的67%以上。在运营维护阶段,充分发挥利用BIM的价值,不但可以提高运营维护的效率和质量,而且可以降低运营维护费用,基于BIM的空间管理、资产管理、设施故障的定位排除、能耗管理、应急处理等功能实现,在可视化、智能化、数据精确性和一致性方面都大大优于传统的运维软件。BIM与云、大数据、移动应用、室内定位、GIS、传感器、智能机器人等新技术的集成应用(BIM+),也是智慧化运维的必然趋势。

1.综合管廊及其运维的业务范围

1.1 综合管廊的发展

综合管廊是地下城市管道综合走廊。即在城市地下建造一个隧道空间,将电力、通讯,燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体,设有专门的检修口、吊装口和监测系统,实施统一规划、统一设计、统一建设和管理,是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。

国外发达国家,如德国、法国、日本等,从上个世纪已经系统日趋完善的同时其规模也有越来越大的趋势

我们国家从2015年起,住房城乡建设部要求,用3年左右时间,在全国36个大中城市全面启动地下综合管廊试点工程。当年,确定包头、沈阳、哈尔滨、苏州、厦门、十堰、长沙、海口、六盘水、白银为第一批10个试点城市。2016年,广州、石家庄、四平、青岛、威海、杭州、保山、南宁、银川、平潭、景德镇、成都、郑州、合肥、海东15个城市入选国家第二批综合管廊试点城市。

从时间上看,我们国家的综合管廊建设才刚刚开发。

1.2综合管廊运维的业务范围

按照国际设施管理协会(IFMA)最新的定义,设施管理(FM)是一种包含多种学科,综合人、地方、过程及科技以确保建筑物环境功能的专门行业。它以保持业务空间高品质的生活质量和提高投资效益为目的,以最新的技术对人类有效的生活环境进行规划、整合和维护管理工作,它将物质的工作场所与人和机构的工作任务结合起来。
设施管理的任务是通过简化企业的日常营运流程,协助企业达到大幅降低成本和提高营运效益的目的。它致力提供全面的一站式服务,为企业管理房地产、设施及其他非核心业务,以达成既定的业务计划和策略性的发展目标。
从设施管理的发展来看,现代设施管理的业务范围已超越了物业维修和保养的工作范畴,覆盖设施的全生命周期,其职能范围包括维护运营、行政服务、空间管理、建筑工程设计和工程服务、不动产管理、设施规划、财务规划、能源管理、健康安全等。它从建筑物业主、管理者和使用者的利益出发,对业务运营涉及到的所有设施与环境进行全生命周期的规划、管理,对可预见性风险进行规避和控制。设施管理注重并坚持与新技术应用同步发展,在降低成本、提高效率的同时,保证了管理与技术数据分析处理的准确,促进科学决策,为核心业务的发展提供服务和支撑。
保持管理的井井有条和高效率的设施对其业务的成功是必不可少的。尤其是新技术的发展、环保意识的普及以及对人的健康的关心,使设施管理行业和设施管理专业人员更显得重要。设施管理不单延长了设备设施的使用年限,确保其功能的正常发挥,扩大收益、降低运营费用,也提高了企业、机构的形象,改善和促进了用户核心业务的发展,使工作流程更加合理化和简洁化。

我们国家由于管廊建设才刚刚开始,管廊运维基本上还在概念阶段,大多数业主及管廊公司设立了相关管廊运维部门及工作岗们,但实际的工作还没开展起来或仅仅是开始。

1.3信息技术在管廊运维中的应用

目前移动互联、物联网、BIM技术、云计算技术已经得到了广泛的应用,这些技术对综合管廊运营维护在可视化管理、效率和质量方面会产生积极的影响。在综合管廊试点城市中80%的管廊项目都应用了BIM技术,60%以上的项目正在考虑采用BIM。BIM具有强大的整合能力,很多建筑项目完全使用BIM来完成。BIM,全称建筑信息模型(Building Information Modeling),是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础,进行建筑模型的建立,通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有可视化,协调性,模拟性,优化性和可出图性五大特点。对设施运维管理来说,BIM模型可以提供以下方面的支持。

空间定位:
建筑中包含给排水系统、照明系统、消防系统、空调系统等。相关设备设施在BIM模型中以三维模型的形式表现,从中可以直观地查看其分布的位置,方便管廊维护者或业主对于这些设施设备的定位管理。

设备维护:
BIM模型的非几何信息在施工过程中不断得到补充,竣工后可导入运维系统的数据库中,相关设备的信息如生产日期、生产厂商、可使用年限、维修保养手册等可直接查询到,不需要花额外的时间翻阅查找纸质文件或电子文档,依据BIM模型信息可自动生成设备维护方案,遇到故障时可快速定位或更换。

综合监控与能耗管理:

将建筑中各类传感器、探测器、仪表等测量信息与BIM模型构件相关联。可直观展示获取到的能耗数据(水、电、燃气等)及监控信息,依靠BIM模型可按照区域进行统计分析,更直观地发现能耗数据异常区域,管理人员有针对性地对异常区域进行检查,发现可能的事故隐患或者调整能源设备的运行参数,以达到排除故障、降低能耗维持建筑的业务正常运行的目的。

2.基于BIM的综合管廊运维管理系统的设计

2.1 技术路线

通过三维BIM图形平台构建综合管廊BIM模型、BIM机电模型、施工资料、运维资料、设备信息、监控信息、规范信息等图形及信息数据。在三维图形平台基础上,采用云、移动应用、物联网、大数据等技术,基于SOA体系进行设计开发,实现基于BIM的三维可视化运维管理(FM)系统。

2.2系统架构

系统总体架构包括应用层、平台层、数据层和设施层四个层次,相互形成一个有机的整体。
应用层:是系统的直接面向客户的应用部分,系统的主要功能都集中在这一层。
平台层:即整个系统应用的支撑平台,包含:三维图形及BIM信息支撑平台、楼宇自控、安防视频监控平台等。
数据层:是整个系统的数据来源基础。包括BIM模型数据、设备参数信息、设备运维信息、运维知识库等,视频监控、能耗监测及楼宇自控等数据是需要集成的数据,可调用设备商提供的数据访问接口。
设施层:基础软硬件支撑,是前面几层的基础,是系统24*7无故障运行的保证基础。

2.3综合管廊运维管理系统功能

2.3主要功能介绍

漫游定位与设备信息查看:

在BIM模型中可漫游查看相关设施,并可即点即查设施的相关资料和信息,通过传感装置也可实时获取和展示采集到的监控信息。系统对对具体设备的BIM模型浏览是双向的,用户既可以通过在模型视图中选择相对应的设备模型构件,也可以通过输入设备名和设备型号等属性的方式进行查询浏览。无论采用何种方式,一旦选中了某一具体设备,在界面上就会出现与该设备相关的设备信息(包括设备的名称、型号、技术参数、生产厂家等)供用户查看,同时用户也可以通过点击关联标签,查看“设备说明书”、“维修保养资料”、“供应商资料”、“应急处置预案”、“历史维护信息”等各种与设备相关的文件及信息资料。

在三维场景中对建筑内的各种资源进行分类管理和空间查询,点击查询结果快速定位到具体位置,并显示资源的相关属性信息和关联的图纸资料等内容。包括按关键词模糊查询、组合条件查询、空间查询、缓冲区查询、点选查询等多种查询方式。

设备保养与维护:

设备维护维护分为及时性故障派修和计划性保养维护。在BIM维护模型建立时就会对设备进行标准化分类和编码,并把各类设备的保养维护周期和程序、以及与设备维护承包商的维护合约及设备保险等内置到系统中。
对于计划性维护,系统会根据内置规则自动生成运维计划表。检修人员可按计划对设施或设备进行日常维护,并更新维护状态。在发现故障时,可通过手持设备扫描设备标签上的二维码,进行设备定位,登记故障。并可生产派工单,检修过程中可查看故障构件的相关图纸、历史维修信息、维修知识资料等,辅助问题解决,完成后可记录维护日志,更新状态。
维修人员在巡检过程中,发现设备故障时,可直接通过手持设备扫描二维码进行故障登记。并可在系统中查询设备的厂家、型号、维修等设备属性信息和库存备件情况。

通过查看BIM设备信息中的“关联资料”,可以查看关联到设备信息中的图纸、使用手册、维护规程等信息。也可以查询到该设备的上下游构件情况,这些资料可以帮助维护人员快速完成设备的维护工作

设备运行监控:

 基于BIM模型可以进行设备检索、运行和控制功能,通过点击BIM模型中的设备,可以查阅所有设备信息,如供应商、使用期限、联系电话、维护情况、所在位置等;可以对设备生命周期进行管理,比如对寿命即将到期的设备及时预警和更换配件,防止事故发生;通过设备名称,或者描述信息,可以查询所有相应设备在虚拟建筑中的准确定位;管理人员或者领导可以随时利用3维BIM模型,进行建筑设备实时浏览。

 设备运行和控制。所有设备是否正常运行在BIM模型上直观显示,例如绿色表示正常运行,红色表示出现故障对于每个设备,可以查询其历史运行数据;另外可以对设备进行控制,例如某一区域照明系统的打开、关闭等

资料管理:

 资料管理可以对综合管廊全生命周期中产生的资料进行管理,包括设施设备资料、项目信息资料、设计图纸、施工图纸、竣工图纸、培训资料、操作规程等,资料信息基于数据库存储,提供增加、删除、修改及检索功能。软件按照图形信息资料的用途以及所属的专业进行分类管理,同时实现了图纸与构件的关联,能够根据设备快速的找到构建的图纸。实现三维视图与二维平面图的关联。用户通过选择专业以及输入图纸相关的关键字,可以实现快速检索和打开。

安全管理:

 系统提供与视频监控设备、消防报警设备的接口,可以实时在三维运维平台中采集查看监控这些信息,在设备报警时可以做到及时处理,防患于未然。此外,系统还可以对采集的数据进行统计分析,如统计设备报警情况等

能耗管理:

通过能耗分析软件与实时采集数据相结合,可以协助技术人员拟定节能计划和节能方案。

统计报表:

系统通过对BIM模型信息和运维中产生和采集的数据,可以提供各类信息的查询统计报告,为资源盘查、配件采购,财务预算等提供数据参考。故障分析处理统计表、设备资产统计表、设备损毁分析表、备件情况表、维修费用统计表、空间利用情况统计表


有正公司为客户提供地下综合管廊BIM咨询服务,综合管廊监控系统、管廊运维管理平台。欢迎致电400-029-3382咨询。

有正智慧管廊设计方案实例(3)—环境与设备监控系统

2.4、环境与设备监控系统

2.4.1系统目标

为全方位的自动化还为智慧管廊管理提供统一的技术环境,这主要包括:统一的数据管理、统一的通信、统一的组态和编程软件。

以及时、稳定、可靠的网络通讯系统为桥梁,在总控室进行集中监控管廊设备监控系统,供电检测系统,红外对射防入侵监测系统,实现了设备闭锁和联动控制,并可将系统采集到的各项数据实时传送到管理系统平台。

在现有工业综合自动化以及管廊监控系统成功经验的基础上,大胆创新,“好上加好,优上加优”,做出城市综合管廊监控系统的典范;

2.4.2系统的设计原则与依据

GB50838-2015      《城市综合管廊工程技术规范》

GB/T 14285-2006   《继电保护和安全自动装置技术规程》

GBT 14598.300-2008《微机变压器保护装置通用技术要求》

DL/T 5430-2009    《无人值班变电站远方监控中心设计技术规程》

GBT 13729-2002    《远动终端设备》

DL/T634.5101-2002 《远动设备及系统第5-101部分:传输规约基本远动任务配套标准》

DL/T634.5104-2009 《远动设备及系统第5-104部分:传输规约采用标准传输规约集的IEC60870-5-101网络访问》

GB/T 2887-2011    《计算机场地通用规范》

GB50052-2009      《供配电系统设计规范》

Q/GDW 231-2008    《无人值守变电站及监控中心技术导则》

GBT 14598.8-2008  《电气继电器第20部分:保护系统》

GB50062-2008     《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》

DL/T 814-2002     《配电自动化系统功能规范》

DL5003-2005      《电力系统调度自动化设计技术规程》

DL/T5002-2005    《地区电网调度自动化设计技术规程》

GB/T13730-2002   《地区电网调度自动化系统》

GB/T 50063-2008   《电力装置的电测量仪表装置设计规范》

《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》

GB50396          《出入口控制系统工程设计规范》

GB50395          《视频安防监控系统工程设计规范》

GBZ/T20520       《密闭空间作业职业危害防护规范》

GA/T75-94 《安全防范工程的程序与要求》

ONC-TB201 《安全防范工程的设计、安装与开通程序》

YD5078-98 《通讯工程电源系统防雷技术规定》

IEEE802.3 《总线局域网标准》

GBJ42-8    《工业企业通信设计规范》

GBJ232-82  《中国电气装置安装工程施工及验收规范》

14050-93   《系统接地的形式及安全技术要求》

IEEE电气及电子工程学会《民用建筑闭路监视电视系统工程技术规范》

GA28-92,1992-01-01《场所风险等级和安全防护级别的规定》

GYT253-88  《建筑电器安装工程质量检验评定标准》

2.4.3系统的设计思路

从安全的角度考虑

目前,综合管廊主要存在以下四大问题: 一是人的不安全行为(违章)造成的人员安全问题,二是物的不安全状态(隐患)导致的设备安全问题,三是环境的不安全条件(隐患)诱发的环境安全问题,四是组织的不安全因素(管理漏洞)导致的管廊安全问题。

以上四大核心因素共同诱发能量的不正常传递,从而造成管廊事故。因此,系统必须对这四个核心因素进行管控,以实现对人的不安全行为、物的不安全状态和环境的不安全因素等迅速、灵活、正确地理解(预测)和解决(启动安全设备或报警),从而实现地下管廊的本质安全。

(1)针对人员安全:通过人员标识卡、便携式巡检仪、人员探测计数器等管控人的不安全行为,使巡检人员达到可视化管理、无关人员实现防范入侵管理。

(2)针对环境安全:通过多功能监测基站和智能传感器对管廊温度、湿度、水位、氧气、H2S、CH4等环境要素实时监控,实现危险源管理、辨识、评估和控制,从而消除环境的不安全因素。

(3)针对设备安全:通过智能传感器、仪表和多功能监测基站对监控设备、排水设备、通风设备、通信设备、消防设备、照明设备、电缆温度等进行实时在线感知、报警联动、远程控制和指挥调度,使之始终处于安全状态。

(4)针对管理安全:通过建立安全机制和预警管理体系,实现现场可视化、问题可视化和隐患的可视化,达到管理无失误、指挥无失误、操作无失误,在此基础上实现未雨绸缪、超前预报,防患于未然。

城市综合管廊的建设目标是在信息化管理的基础上,逐步实现自动化,用智慧覆盖整个管廊运行管理的全过程,实现高效、节能、安全、环保的“管、控、营”一体化智慧型管廊。

从物联网的角度考虑

本系统利用先进的物联网技术,通过数据采集、数据传输、数据分析实现对地下管廊的属性信息和状态信息运行透彻的显示,通过实时采集获取人员、设备、环境、流程制度等在内的一切数据,实现地下管廊管理的可视化,提高管廊安全性和用户满意度。

 

管廊内所有的信息都要通过设备数据标准化传到平台监控中心,而监控中心的各种控制命令则要传输到各段管廊的各种设备上。

这些信息主要有:

(1)监控摄像机的视频信号和控制信号;

(2)人员位置信息和人员报警信息;

(3)环境传感器和设备传感器的模拟量数据;

(4)风机、水泵等设备的开关量数据;

(5)IP 电话的语音信息和无线对讲信息;

(6)管廊的各种属性信息和状态信息;

(7)管理指令和流程信息等。

我们采用基于物联网的整体解决方案化解以上所有问题。系统基于物联网的标准接口,用户可以很顺利的处理来自不同设备及环境的数据,满足末端设备扩展需求。利用物联网对地下管廊进行感知和识别,通过网络互联,进行传输、计算、处理和数据挖掘,实现对地下管廊的实时控制、精确管理和科学决策。

2.4.4系统结构

环境与设备监控系统网络采用三层网络模型:设备层、控制层和信息层。在设备层采用工业现场总线,控制层采用工业以太网,信息层采用管廊现有的工业环网。由于控制层和信息层采用统一的网络,将原先按功能垂直划分的系统,变革为网状的或矩阵结构,消除了各系统信息交换的瓶颈,形成一个贯穿整个管廊生产、运营各环节的数字神经。

信息层

采用以太网,用于全管廊的数据采集和程序维护,可接入管廊的资源管理系统,将管廊各方面的资源充分调配,平衡和控制,通过柔性的生产计划实现全面、实时控制业务过程、信息支持决策以及支持创新体系。

信息层网络是基于1000Mbps以太网的开放网络技术,拥有广泛的厂商支持。所有的网络介质和附件(交换机、集线器、线缆、接头、工具等)能够从第三方购得而非厂商专有。

连接在以太网上的个人终端能够以WEB浏览器的方式获得他权限以内的数据。连接在以太网上的工程师站通过赋予一定权限后可通过网关进入控制层,对控制系统进行监控。信息管理系统能够支持远程登录进行数据存取。

速度:10/100/1000Mbps自适应网络

介质:骨干网连接必须通过交换机进行,连接介质选用光纤;各控制分站以太网设备采用五类双绞线接入交换机。

网络服务:系统能够在同一介质链路上同时支持数据采集、编程上/下载,I/O控制等功能。

自动化控制层

主要采用工业以太网,局部根据实际情况配以现场控制网、设备网和第三方通讯技术,通过实时I/O控制、控制器互锁和报文传送,实现全系统的高效集成。

控制层网络部分由PLC现场控制系统站、远程I/O站、现场操作员站、就地和中央控制站等组成。提供实时I/O控制、数据采集和编程下载等功能。作为管廊监控的控制主干网,该主干网能在任何节点接入网络,而不需要更改从前的站号和配置,并充分考虑了今后扩展的方便性。

开放性:控制网具有完全开放的,符合国际公认的网络标准IEC61158,具备成熟的第三方连接能力。

实时I/O服务:对于远程I/O数据和控制器间互锁信息的传输,网络具备高度的确定性和可重复性,网络的刷新时间、I/O数据的传送时间是可预知的、有保证的,系统一旦启动,数据传输的性能随网络距离、节点数量的增删、网络通讯量的变化而变化;允许用户对不同的控制设备如不同的开关量、模拟量、控制器等分别指定不同的刷新速率,满足工艺要求。

信息传输服务:控制层设备提供了方便的接入端口,无论从任何一点接入,都能方便地支持编程上传/下载、系统诊断和数据采集功能,且不需要复杂的编程或特殊的软硬件支持,同时不影响实时信息传输性能。

网络模式:控制层按照管廊监控系统及地理分布,采用复合型冗余工业ETHERNET网络结构。

(图略)

工作模式:支持主从、对等、多主等多种灵活的数据通讯结构。数据块传送和报文发送都可通过组态完成,不需额外的复杂编程。

网络速度:1000Mbps,且速度不随网络长度和网络上的站点数量变化而变化;

网络节点数:单一网络可提供多达254个站点的连接能力,并根据应用需要,支持灵活的网络分段以及相应的隔离或者桥接方案;

网络介质:可支持双绞线和光纤连接,根据实际需要提供灵活的电缆形式,如铠装、地埋、高柔性等电缆形式;

本质安全:控制层网络能够支持本质安全的I/O,以便将远程I/O延伸到可能的防爆区域,且同时保持通讯的一致性和高性能实时通讯。

组态:拥有现成的灵活的网络组态工具和强大的网络诊断功能。

冗余:系统通过环形拓扑实现控制网络冗余连接,即控制网上任何一点的单一链路连接意外断开,系统都能通过环网的反方向提供后备链路,保证系统可用性的同时兼顾经济性,环网主干链路全部采用单模光纤,保证故障切换时间均<50ms。

设备层

采用设备网,用于底层设备的低成本、高效率信息集成,达到减小费用和方便安装之功效。

现场设备层网络用以连接底层现场设备,减少现场接线,提高系统信息化和智能诊断水平,符合开放网络要求,易于安装、实施和维护。基于现场设备的多样性及特点的不同,允许有多种现场设备总线,分别提供普通底层设备和过程仪表的连接能力。但是网络的种类和层次应尽可能少,而且应当与控制层总线协议模式保持一致性,并都能够提供现成的、成熟可靠的通讯接口,能够通过控制层任意一点接入,实现对设备层网络完整的组态、诊断、控制和数据采集,所有这些功能的实现应尽可能简单、无需编程或者任何复杂的网关设备。

开放性:设备网是符合国际标准的现场总线,该总线在国内有良好的接受程度,被证实是先进的、可靠的、符合未来发展方向的主流现场总线。

拓扑:总线-分支线结构,同时支持灵活的树型、星型、雏菊链等结构,最大网络拓扑范围500米,单个网段连接节点数可多达64个;

速度:最低网络速度不低于125Kbps,最高可达500Kbps;

工作模式:支持主从、对等、多主等多种灵活的数据通讯结构。在报文传输方面,提供查询、逢变则报、周期性发送、选通等多种灵活高效的通讯方式。

供电:采用总线供电方式,所有通讯接口模块无需额外的电源。采用+24V直流供电方式,电源的分布根据网络具体情况可以灵活布置。

2.4.5系统功能介绍

ACU主控制管理工作站负责对分站ACU系统的维护和管理,接收综合管廊内H2S、CH4、O2、温度和湿度检测仪检测数据,以及红外对射器、电力检测仪和电力漏电火灾报警器的数据,生成控制指令,并提供人工操作界面。系统有四种控制方式:

(1) 就地控制

(2) 远程集中控制(调度员控制每个设备解锁单独开停)

(3) 按程序流程自动控制(调度员发出启动命令,或各流程上的设备按照启动条件自动启动,按流程闭锁关系自动闭锁停止设备)

(4) 检修试验控制

四种控制方式之间有严密的闭锁关系

日常每天计划内排风由人机界面设定,并定时执行排风计划,同时联动诱导风机。

运维人员进入管廊,可安排临时排风计划,启动排风机并联动诱导风机,确保廊内空气质量

当水位超过设定的警戒高度,水泵电控箱联动排污泵排水,监控系统进行远程污水井液位监测,并可远程强制开启。

环境联动:当O2<19,温度>39,湿度>90,H2S>10mg/m3,CH4>0.1%时,启动风机。

实时检测环境参数、设备(包括风机、水泵)运行参数、红外对射防入侵监测系统以及供电监测系统:

检测的电气参数:分区配电箱内如变压器温度、配电的电压、电流、频率、功率因素、有/无功电量等电力参数等。

监控组态软件选用国内或国际知名公司产品,产品需定位于国内高端HMI/SCADA自动化市场及应用,是企业信息化的有力数据处理平台。需要历经多年多行业的开发和深入的行业应用,在楼宇IBMS及管廊系统等行业有应用事例,具备大量的行业图形控制组件,适合专业行业自动化软件工程的快速构建,HMI界面可以满足各个行业特殊的需要。

互联网时代的骄傲提供在Internet/Intranet上通过IE浏览器以“瘦”客户端方式来监控工业现场的解决方案;支持通过PDA掌上终端在Internet实时监控现场的生产数据,支持通过移动GPRS、CDMA、GSM网络与控制设备或其它远程节点通讯;面向国际化的设计,同步推出英文版和繁体版,保证对多国语言版的快速支持与服务;软件内嵌分布式实时数据库,数据库具备良好的开放性和互连功能,可以与MES、SIS、PIMS等信息化系统进行基于XML 、OPC、ODBC、OLE DB等接口方式进行互连,保证生产数据实时地传送到以上系统内。

强大的移动网络支持通过移动GPRS、CDMA网络与控制设备或其它远程节点通讯,移动数据服务器与设备的通讯为并发处理、完全透明的解决方案,消除了一般软件采用虚拟串口方式造成数据传输不稳定的隐患,有效的流量控制机制保证了远程应用中节省通讯费用。

完整的网络冗余及软件容错解决方案作为大型SCADA、DCS软件,软件需支持控制设备冗余、控制网络冗余、监控服务器(双机)冗余、监控网络冗余、监控客户端冗余等多种系统冗余方式。软件支持控制设备冗余如SIEMENS公司的S7-1500H,GE的GE9070系列PLC的冗余模式,支持普通的232、485、以太网等控制网络的冗余,支持控制硬件的软冗余切换和硬冗余切换。

稳定的通讯处理是一个完全集成的工业控制软件产品,完全兼容微软的32/64位Windows XP、Windows 7及Windows Server 2008操作系统,通过提供可靠、灵活、高性能的监控系统平台,极大地提升了客户的投资回报率。通过其提供的简单易用的配置工具和强大的功能使您能够针对各种规模的应用进行快速开发并部署。支持通过RS232、RS422、RS485、电台、电话轮循拨号、以太网、移动GPRS、CDMA、GSM网络等方式和设备进行通讯。支持离线诊断,在开发环境下可以诊断是否正常通讯。支持不同协议的设备在一条通讯链路进行通讯。支持在大型SCADA系统中的远程通道冗余通讯。

支持主流的DCS、PLC、DDC、现场总线、智能仪表等3000个以上的IO设备的通讯驱动程序,支持通过RS232\RS422\RS485、电台、电话轮巡拨号、以太网、移动GPRS、CDMA、GSM、Zigbee网络等方式与远程现场设备进行通讯,支持与国内外主流的PLC、SCADA软硬件、DCS、PAC、IPC等设备通信与联网。监控组态软件ForceControl V6.1在6.1版本基础上对IO通讯驱动库进一步进行了丰富,新增了诸多工业市场上当前流行的设备,比如:ABB的AC500、西门子S7-1200系列以太网驱动、菲尼克斯ILC300\RFC400系列PLC通讯驱动、贝加莱X20系列PLC通讯驱动、GE PACSystems RX7i和RX3i系列以太网通讯驱动、BACNet/IP驱动。以及针对使用MODBUS协议的PLC开发的专有驱动,包括:ABB的AC500、施耐德Modicon系列支持M218\M238\M258、和利时LK\LM系列等。4.3.4  丰富的图形处理能力方便、灵活的开发环境,提供各种工程、画面模板、可嵌入各种格式(BMP、GIF、JPG、JPEG、CAD等)的图片,方便画面制作,大大降低了组态开发的工作量;强大的分布式报警、事件处理,支持报警、事件网络数据断线存储,恢复功能;支持操作图元对象的多个图层,通过脚本可灵活控制各图层的显示与隐藏;强大的ActiveX控件对象容器,定义了全新的容器接口集,增加了通过脚本对容器对象的直接操作功能,通过脚本可调用对象的方法、属性;全新的、灵活的报表设计工具:提供丰富的报表操作函数集、支持复杂脚本控制,包括:脚本调用和事件脚本,可以提供报表设计器,可以设计多套报表模板,报表文件格式兼容Excel工作表文件,支持图表显示自动刷新,可输出多种文件格式: Excel、TXT、PDF、HTML、CSV等。

优秀的交互式容器监控组态软提供多个数据接口及强大的交互式容器,可以很好的和第三方软件结合。数据库开放了C、C++、COM、OPC、ODBC、OLEDB等主流数据交互接口,使用户可以进行相应的系统扩展来满足不同的需求。软件自身就是一个标准ActiveX控件的容器,可以在软件中使用一个或多个ActiveX控件。软件与.NET技术可无缝集成,用户可以用WinForm窗体技术或WPF技术,方便设计出炫丽的应用组件,添加到软件中。对于逻辑简单而界面效果要求较高的程序,.NET在开发上更简单高效,演示效果更加炫丽。

优化的组件通讯机制监控组态软件新增多个后台组件,如报警中心、历史数据中心专门用来处理系统中的报警和历史数据。以前组件需要直接向实时数据库请求报警数据和历史数据,增加了实时库的通讯压力,现在通过复合组件与后台的绑定,后台统一处理这些请求,明显降低了实时库的负荷,增强了处理实时数据的性能。并且,通过这种机制的优化,增加了软件开发的灵活性,针对行业客户某些定制化的需求,提供了一条新的解决路径。

图表曲线功能提供了实时趋势、历史趋势、x-y曲线、历史报表、万能报表、内置数据表等丰富的图表功能,方便进行实时数据及历史数据的曲线显示、灵活的数据报表定义和输出,方便班组统计、成本核算等的管理。

简单、方便快速的报表生成工具,能进行日报、月报、季报、年报的生成,对数据存储的时间范围、间隔、起始时间可进行任意指定,并可以根据存储的时间进行历史数据查询。简单、方便快速的报表生成工具,能进行日报、月报、季报、年报的生成,对数据存储的时间范围、间隔、起始时间可进行任意指定,并可以根据存储的时间进行历史数据查询。强大的多媒体支持,播放各种格式的视频、音频文件,如Flash、幻灯片等,可以有效的集成视频监控。

报警与事件系统提供多种报警检查方式,支持传统的声光报警、语音文件报警,支持操作人员报警确认管理机制,使您轻松构建报警系统。支持电话语音报警、E-mail通知方式报警,支持GSM方式短信报警,生产出现问题的时候,通过移动网络可以将报警信息及时的发送到管理者的手机上。软件在运行时自动记录系统状态变化、操作过程等重要事件,一旦发生事故,可就此作为分析事故原因的依据,为实现事故追忆,提供基础资料;操作人员可以根据生产需要将生产重要画面、曲线实时抓拍并存放到本地保存;报警和事件记录可以存放关系型数据库中,便于分析、查询和统计;支持内部自诊断,对IO通讯故障、网络通讯故障都可以进行报警提示;

  1. 系统对电力隧道内有害气体、空气含氧量、温湿度、风机、照明、水泵、井盖等环境参量进行监控,有效实时的监测隧道内情况。
  2. 系统实时监测隧道内的氧气、一氧化碳、甲烷、硫化氢等气体含量,当气体含量超过一定标准时,系统立即报警,并可在自动模式下联动相应区域风机进行强制换气。
  3. 系统实时监测隧道集水井水位超限信号,并根据水位超限信息进行水泵控制操作,即当水位超过设定标准时立刻启动或者停止水泵。
  4. 系统实时监测管廊内水管上电动阀,根据水管的水流量情况以及是否漏水情况,控制电动阀,保证水管内水流量的充足,同时也能根据水管漏水情况对电动阀进行调节。
  5. 系统具备环境参量超标自动告警功能,并通过监控平台以图形、语音、短信等方式进行报警与通知相关人员。
  6. 隧道环境监测系统检测到气体、湿度异常报警等时,可联动相关区段的风机进行强制换气。

当工作员站(集中监控平台)接收到非法入侵报警或者其他监测系统报警,需要辅助摄像头做现场确认时,可远程开启管廊现场照明设备。

1)水位监测

水位传感器体积小,反应灵敏,安装方便。可以实时监控积水井内液位情况。测得的液位数据可经ACU上传至综合监控平台,实现集中管控。

配置原则:管廊内有水管一侧仓内,每个监控区内地势最低的两点(一般在集水坑处)各安装一个水位传感器。

2)温湿度监测

在密闭管廊内气体湿度过高会导致非金属材料霉变老化、金属材料锈蚀等,极大缩短设备、电缆使用寿命,造成安全隐患。

安装在管廊现场的湿度检测仪实时感知现场空气湿度信息,并通过屏蔽控制电缆接入当前区间ACU,传输至控制中心的综合监控平台。

    配置原则:每个区段内通风最不利的地方(一般为通风口与投料口的中间点位置,具体也可视现场实际情况做调整)配置一套湿度检测仪。

温湿度监测仪技术要求(表略)

3)气体监测

封闭管廊内由于空气流通性差,常出现氧气含量过低,有害、可燃气体含量过高等情况。运维人员贸然进入容易因缺氧晕厥或有害气体中毒,对人员安全造成很大威胁。可燃气体含量过高会导致火灾、爆炸事故。

此项目中对氧气含量、一氧化碳、甲烷、硫化氢含量等进行监测。现场传感器将实时监测到的气体含量信息通过屏蔽控制电缆接入当前区间ACU,传输至控制中心的综合监控平台。

配置原则:每个监控区段内通风最不利的地方(一般为通风口与投料口的中间点位置,具体也可视现场实际情况做调整)配置一套气体传感器。

安装位置指导要求(图略)

4)水泵控制

电力隧道综合监控平台软件可通过以太环网系统控制现场水泵开启、关闭。控制信号由现场ACU输出。当水位传感器检测到积水坑内积水位太高,发出异常,综合监控平台软件会自动控制开启排水泵,排出过多积水;水位降低至某一设定的允许值之后,综合监控平台软件自动控制关闭排水泵,停止排水作业。

5)风机控制

当环境监测系统检测到气体、湿度异常报警等时,可联动相关区段的风机进行强制换气。当火灾报警系统发出火情警报时,可联动确保相关区段的风机关闭。此外还可根据GB50838-2015《城市综合管廊工程技术规范》中对通风系统的要求:“正常通风换气次数不应小于2次/h,事故通风换气次数不应小于6次/h”,在综合监控软件中提前设置好开启、关闭风机的程序,实现系统定时自动进行隧道换气。

6)照明控制

综合管廊综合监控平台软件通过以太环网系统控制管廊现场的照明设备启闭。当工作员站(集中监控平台)接收到非法入侵报警或者其他监测系统报警,需要辅助摄像头做现场确认时,远程开启管廊现场照明设备,控制信号由当前区段ACU输出。

7)设备控制说明

设备控制主要包括隧道现场防火门、风机、排水泵、照明等设备的控制,隧道现场相应设备配有各自的控制设备,系统能通过现场区域控制单元对控制设备发出相应控制信号,控制信号可以是RS485总线的MODBUS协议信号或者干接点信号。

8)气体传感器技术参数

(表略)

9)电力监测

综合管廊的消防设备、监控与报警设备、应急照明设备应按现行国家标准

《供配电系统设计规范》GB50052 规定的二级负荷供电。

天然气管道舱的监控与报警设备、管道紧急切断阀、事故风机应按二级负荷供电,且宜采用两回线路供电;当采用两回线路供电有困难时,应另设置备用电源。

其余用电设备可按三级负荷供电。

综合管廊内针对供电系统的监控,一般通过RS485通信方式,并遵从IEC870-5-103通信规约,以信号总线方式将高压配电柜中智能中继保护模块和低压智能测控模块连接成电力监控现场网络,对电力系统进行遥控、遥信和遥测功能,能对全管廊实现电力调度自动化。

供配电系统的监测应符合下列规定:

(1) 应对变电所、配电单元的进线开关、主要馈线开关的状态、故障跳闸报警信号进行监测;

(2) 宜对变电所、配电单元的进线电量和失压、过电压、过电流报警信号进行监测;

(3) 宜对变压器的运行状态和高温报警信号进行监测;

(4) 应对EPS、UPS运行状态及故障报警信号进行监测。

2.4.6系统配置说明

PLC主控制管理工作站负责对分站PLC系统的维护和管理,接收综合管廊内H2S、CH4、O2、温度和湿度检测仪检测数据,生成控制指令,并提供人工操作界面。每个分区设置1套PLC控制器(安装于PLC控制箱内,详见视频监控与入侵报警系统平面图),利用1000M工业级以太网络为传输平台,PLC控制器通过RJ45口就近接入同分区内的设备控制以太网络环网交换机。各分区PLC控制负责接收H2S、CH4、O2、温度和湿度检测仪、风机污水泵电控箱及污水井液位数据,负责各分区风机、水泵的控制。H2S、O2、温度和湿度检测仪输出信号为4~20mA,采用ZR-RVV-2X1.5mm2电缆接入同分区内PLC,CH4信号通过可燃气体报警主机接入PLC,供电电缆采用ZR-RVV-2X1.5mm2,从同分区内PLC控制箱内取电。H2S、CH4、湿度检测仪器安装位置距离出风口10米左右,距离投料口20米左右,彼此安装间距为0.2米,沟内吸顶安装;O2离地1.6~1.8米安装。

对综合管廊内环境参数进行监测与报警。环境参数检测内容应符合表3.1-1的规定,含有两类及以上管线的舱室,应按较高要求的管线设置。气体报警设定值应符合国家现行标准《密闭空间作业职业危害防护规范》GBZ/T20520的有关规定。

H2S、CH4、O2、温度和湿度检测仪应设置在管廊内人员出入口和通风口处。表3.1-2环境参数200米检测内容中数量为2个的检测仪均为出入口处安装;水位检测仪安装在相应的集水坑内;燃气舱内H2S和O2检测仪除了出入口处各安装1个外,还有1个安装在分区中间通风口处,CH4检测仪3个安装在出入口和中间通风口,剩余2个安装在通风口和出入口之间。

应对通风设备、排水泵、电气设备等进行状态监测和控制;设备控制方式宜采用就地手动、就地自动和远程控制。

每个200米防火分区的点位预统计为(表略)

PLC应采用应采用先进、可靠、稳定的国际知名产品,例如西门子、欧姆龙、AB、ABB等国内应用较多的知名厂家,PLC的所有模块的平均无故障时间(MTBF)均应达到或超过20万小时,PLC站(包括远程I/O站或分布式I/O站),要求I/O模块、通讯模块等均应与CPU模块是同一系列的产品,并严格保持同等的规格等级和尺寸大小。

工作温度:0~60°C

储存温度:-40~85°C

使用环境湿度:5~95%无凝露

抗振动:5 g @ 10~500 Hz

主站PLC为大型控制系统,扫描速度0.03us/字节,支持热插拔,单处理器I/O能力为256000点数字量、8000点模拟量,背板采用Producer/ Consumer通讯技术,具有TUV的SIL2的安全等级认证。

主从站CPU应提供充足的内存以满足应用本身和未来扩充的需要,CPU内置的用户内存应不小于2兆(不包含扩展内存),并提供不小于1GB的闪存。程序区和用户数据区采用完全的自动内存分配机制,也可由开发人员任意分配系统内存,分别用于系统运行,存储应用逻辑程序和存储工程应用文件;

控制系统通讯模块、特殊模块等均应与CPU模块严格保持同等的档次、尺寸及设计规格等,是同一系列的产品。

控制系统必须能够提供包括梯形图、功能图块、顺序功能图和结构化文本等在内的符合IEC61131-3标准的灵活的编程语言支持。

控制器应为基于变量或标签(Tag)的控制器,数据的标记和引用方式应该是具有自说明性质的标签。要求程序下载过程中标签本身的信息不能丢失,从而保证用户程序良好的可读性和可维护性。

控制系统支持快速内存升级技术,处理器、I/O模块、网络模块都应能够在现场通过软件升级至最新版本;

系统没有定时器和计数器的数量限制,也没有PID回路数的限制。

控制系统处理器和输入输出模块应是完全的软件可配置,包括模块信息刷新时间、模拟量工程标定、上下限报警、斜率限制等;

环境条件:

工作温度  0℃到60℃

储存温度  -40℃到85℃

相对湿度  5% 至 95%(无冷凝)

冲击:11ms,15G

振动:10 至 500Hz 2g峰值加速度

控制系统电源要求:工作电压:85~265VAC/47~63HZ;或18~32VDC

控制系统电源要求:

工作电压:85~265VAC;

频率范围:47~63HZ;

工作温度:0~60摄氏度;

保存温度:-40~85摄氏度;

相对湿度:5~95%;

控制系统系统安全

为保证整个控制系统系统的安全,控制系统应满足以下安全方面的考虑:

1) 密码保护

2) 程序文件/数据表保护

3) 存储器数据文件覆盖/比较/改写保护

4) 强制保护

5) 钥匙开关

电源模块

工作电压:85~265VAC;

频率范围:47~63HZ;

工作温度:0~60摄氏度;

保存温度:-40~85摄氏度;

相对湿度:5~95%;

开关量输入模块

故障报告和现场级的诊断检测;

完全软件可配置;

模块密度不超过32点;

故障锁定功能;

认证 Class I/Division 2, UL, C-Tick,EC ATEX ;

环境条件:

工作温度:0 to 60°C (-4 to 131°F)

储存温度:-40 to 85°C (-40 to 185°F)

相对湿度:5 to 95% 无冷凝

开关量输出模块

点级的故障报告和现场级的诊断检测;

完全软件可配置;

模块密度不超过32点;

故障锁定功能;

故障时标功能;

在编程和模块故障时软件可设定模块输出状态;

认证 Class I/Division 2, UL, C-Tick,EC ATEX ;

环境条件:

工作温度:0 to 60°C (-4 to 131°F)

储存温度:-40 to 85°C (-40 to 185°F)

相对湿度:5 to 95% 无冷凝

模拟量输入模块

定标、报警完全软件可配置;

模块分辨率:12位;

模块密度不超过8个通道

故障锁定功能;

开路检测功能;

输入过载保护功能;

认证 Class I/Division 2, UL, C-Tick,EC ATEX ;

环境条件:

工作温度:0 to 60°C (-4 to 131°F)

储存温度:-40 to 85°C (-40 to 185°F)

相对湿度:5 to 95% 无冷凝

模拟量输出模块

定标、报警完全软件可配置;

模块密度不超过4点;

模块分辨率:12~16位;

故障锁定功能;

输出过载保护功能;

输出短路保护功能;

认证 Class I/Division 2, UL, C-Tick,EC ATEX ;

环境条件:

工作温度:0 to 60°C (-4 to 131°F)

储存温度:-40 to 85°C (-40 to 185°F)

相对湿度:5 to 95% 无冷凝

串行通信模块

端口类型:RS232/422/485

速率:110—115.2 Kbps

通讯协议:可支持Modbus RTU/ASCII 主从站模式

控制字:超过496个字的输入输出

2.4.7系统数据库设计

支持PostgreSQL 9.2以上,可支持Mysql5.1以上、Oracle11g以上、SQL Server 2008。

2.4.8系统接口设计

标准化

l支持GB/T 28181-2011设备接入。

l支持基于国标(GB/T 28181-2011)和省标(DB33/T 629-2011)协议的平台级联。

l支持标准RTSP协议。

l支持SNMP协议的网管采集。

技术兼容

l接口后向兼容:PLC监控系统平台接口提供四个版本的后向兼容。

l操作系统兼容性,兼容Windows Server 2008 R2 SP1 / Windows Server 2012 R2 / CentOS 6.2。

l应用服务器兼容:兼容Tomcat6以上。

l浏览器兼容:支持IE8,可支持IE6、IE11。

l设备接入兼容:兼容SDK、国标、e家、Onvif、PSIA等协议。

l视频传输服务兼容支持第三方标准的RTSP协议。

l视频传输管理服务兼容支持提供RTP、PS、国标封装或者原始封装的码流。

2.4.9系统清单

(表略)

未完待续。。。。


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有正智慧管廊设计方案实例(2)

第2章 全段管廊系统设计方案

2.1项目概况

从系统层次上分为控制中心和综合管廊两部分。

控制中心

控制中心的千兆工业以太网交换机通过单模光纤与管廊现场区域控制单元(ACU)组成千兆以太环网。控制中心设置大屏显示系统,集中显示管廊监控信息。控制中心操监控平台通过以太网络与管廊内现场的区域控制单元(ACU)通讯,获取现场各设备的状态、仪表检测数据的实时数据,必要时报警;同时,监控平台还向现场设备发出控制命令,启、停相关设备。

综合管廊

管廊现场配置监控系统终端设备如监控摄像机、IP电话、通风机、排水泵、井盖、气体传感器、红外对射设备、消防报警设备等,通过现场ACU实现各种监控设备的集成、监控数据采集以及监控设备控制等。

 

2.2系统组成

(图略)

  • 综合信息管理平台

研发定制的综合管廊在线综合信息管理平台完全基于专业全面的智慧市政体系结构进行系统的架构和设计,系统以高度的开放性各类设备的物联互通和跨系统、跨平台的数据共享。

  • 管廊环境与设备监测系统

管廊内的区域控制单元(ACU)需采集管廊区间投料口及廊道的视频影像、通风机运行工况、水泵运行工况、各种采集器的实时数据等,送至综合管廊在线监控平台软件进行集中分析、管理、存储与展示。管廊区域控制单元(ACU)还可接收综合管廊在线监控平台软件或者相关报警控制设备所发来的控制指令,并根据指令要求控制管廊现场的风机、照明、井盖、水泵等设备。

  • 视频监控系统

在管廊重要部位及出入口处安装视频监控摄像机,全面覆盖附近所有敏感区域,保证监控中心24小时处于监控状态。

  • 应急通信系统

应急通信系统通过以太网可实现各电话(含控制中心处电话机管廊现场电话)之间的相互呼叫。

  • 人员定位系统

采用超高频RFID射频识别技术、计算机处理技术、互联网通信技术等信息化技术,对人员相关的位置追溯、历史行走轨迹查询、巡检计划制订与执行。

  • 地基自动化沉降在线监测系统

基于房屋周边城市建设比较多,这些基建以及重型设备对地基房屋造成一定的影响,使地基发生不同程度的沉降、错位等问题,为了防范于未然,使地基的损伤不超过临界值,我们要时时对地基的沉降、错位情况有详细的了解,以便于日常的维护。

  • 红外对射防入侵监测系统

红外对射防入侵系统主要是对非法进出入隧道的人员进行监视和管理,目的在于防止非法入侵。如遇非法入侵能够自动报警。配以视频监控能实时而直观的观察和记录现场的实际情况。

  • 电子巡查系统

电子巡查系统是对管廊现场巡查行为进行记录并进行监管和考核的系统,是安防系统的重要组成部分,能有效地对管理维护人员的巡逻工作进行管理。

  • 出入口门禁系统

通过门禁控制,对监控中心、管廊舱室和管廊出入口等处实施出入管理,强化管廊安全防范功能。

  • 电子井盖系统

通过无线云传感网通讯系统平台实现城市井盖的实时监测与管理。该系统能够稳定、可靠地监测城市井盖的状态(异常开启、维修管理、异常闭合)。

 

2.3计算机网络系统

2.3.1系统目标

所有设备务必是全连接网络,按照安全、可靠、可运营、可扩展的原则,建设一套易于管理维护、满足工业标准应用、技术领先的网络系统。

 

2.3.2系统的设计原则与依据

  • 支持11a/n/ac和802.11b/g/n标准(wlan);
  • 支持IETF 5415 CAPWAP协议(wlan);
  • 防护等级≥IP67(wlan、路由器)
  • 支持静态路由,RIP-1/RIP-2,OSPF,BGP,IS-IS,路由策略、策略路由;
  • 支持IETF标准TRILL协议、VxLan协议;

2.3.3系统的设计思路

整体网络本着以下原则进行建设:

1)先进性:采用先进的系统架构设计理念和解决方案,充分考虑未来业务的发展,系统设计和产品选择要具有前瞻性,以适应科学决策和业务发展的需求,同时也是保护投资的重要措施。

2)标准性:系统设计时,所采用的技术手段必须遵循业界标准,特别是要提供标准接口,使系统具有较高的灵活性,方便扩展及与已有的系统互联;同时,标准性也为今后的升级或引进新技术提供了保障。

  • 可扩展性:网络将来覆盖延伸方便,扩展成本小,后期新增设备可随时、简便的接入,新业务新用户接入对整体网络影响小。
  • 开放性:系统设计时,考虑提供丰富的二次开发接口,通过应用定制,其他外围系统可通过二次开发包方便的调用平台视频资源,与平台软硬件设备实时交互,实现丰富的系统集成功能。

5)可靠性与安全性:建立完善、可靠的数据传输,系统多级访问权限,备份与恢复机制,保证7*24小时稳定运行,达到高可用的要求。

2.3.4系统结构

(图略)

1)出口层,主要用于实现管廊IT核心机房与政务网、互联网的连通性和加强管廊内部IT系统的安全性。

2)核心层,用于数据中心、出口层、汇聚层设备的核心交换,支持数据中心常用的虚拟化、数据漂移的特性,能够实现未来双活数据中心。数据中心,用于管廊服务器、存储等业务的数据交换,并且提供双万兆链路到核心,以供用户访问。网络管理区,用于网管软件的使用,不光要管理传统的网络设备,而且应该能够管理服务器、存储等IT设备。无线控制器,用于管理接入层的无线AP,实现AP的漫游,保证跨AP访问时,不需要重新进行连接。

3)汇聚层,用于汇聚接入层上联的业务,由于部署位置还是在管廊里,因此汇聚层设备应是工业级的交换机。

4)接入层,用于终端层设备的接入,如:监控摄像头、物联网终端等。由于部署位置还是在管廊里,因此汇聚层设备应是工业级的交换机。

5)终端层,用于此次管廊建设的监控、探测等终端仪器。

2.3.5系统功能介绍

下面是对各个层次网络设备介绍。

2.3.5.1出口层介绍

管廊的内部网络外联互联网和政务网,有以下几个特点:

1)容易成为DDoS攻击的目标,而且一旦攻击成功,业务损失巨大。

2)对设备可靠性要求较高,需要边界设备支持持续大流量运行,即使设备故障也不能影响网络运转。

基于以上特征,此次提供的防火墙提供如下功能:

  • 将终端层、数据中心、网络管理区划分到不同安全区域,对安全区域间的流量进行检测和保护。
  • 根据对外提供的网络服务的类型开启相应的内容安全防护功能。文件服务器开启文件过滤和数据过滤,针对邮件服务器开启邮件过滤,并且针对所有服务器开启反病毒和入侵防御。
  • 外网访问建立VPN隧道,使用VPN保护公司业务数据,使其在Internet上安全传输。
  • 开启DDoS防御功能,抵抗外网主机对内网服务器进行的大流量攻击,保证企业业务的正常开展。
  • 对内外网之间的流量部署带宽策略,控制流量带宽和连接数,避免网络拥塞,同时也可辅助进行DDoS攻击的防御

6)采用双机热备部署,提高系统可靠性。单机故障时可以将业务流量从主机平滑切换至备机上运行,保证业务持续无间断的运行。

2.3.5.2核心层介绍

核心层用于数据中心、管廊终端数据接入转发的核心区域,外联互联网和政务网,实现网络管理、无线控制等功能,设计应遵从以下几点:

1)网络架构无阻塞,适应横向流量不断增加场景。

传统网络的数据流量基本上都是纵向的,横向的流量很少,很少存在多打一的流量场景,设备缓存小且无法根据流量动态分配,云数据中心服务器之间业务是全互联的,任何两个服务器节点之间都有可能建立连接并产生业务交互,这就要求在网络带宽规划时,需要做到转发性能的位置无关性,也就是通常所说的无阻塞,这就要求设备支持大缓存并且能在不同端口之间动态调度,低时延,组网上收敛比尽可能小。

2)动态打通二层网络,网络策略跟随虚拟机一起迁移。

传统方案在虚拟机迁移后,需要人工重新配置新虚拟机的IP和MAC,这会导致业务中断,给用户带来巨大影响。分布式数据中心要求虚拟机在跨数据中心迁移前,能够动态配置网络;虚拟机迁移后,网络能够感知虚拟机新的位置,并自动生成拓扑。这就要求网络支持大二层,即虚拟即迁移的过程中保证VLAN不变,IP不变,并且相应的ACL,QOS等网络策略也跟随一起动态迁移。

3)核心层实现无线控制器与接入层的无线AP的管理功能,网管对各个网络子系统(数据中心、汇聚层、接入层、出口层)的管理。

2.3.5.3汇聚层介绍

此次网络建设由于中心机房的光纤数量不够,无法全部将接入层设备通过光纤直接连核心,因此在管廊内增加一个汇聚层,对通过接入层的设备千兆上联进行汇聚,然后万兆回传到中心机房。

大致按照每两公里部署一组汇聚,共需要5套汇聚,使用双节点,共需要10台汇聚,每台汇聚下联11台接入层设备。

具备以下几个特点:

  • 满足工业级的防爆标准,普通交换机无法满足需求。

2)由于存在多个接入层设备上联情况,需要接入层设备具备多端口的接入能力和相对于接入层设备更大的处理能力。

2.3.5.4接入层介绍

管廊建设的终端层完成两个功能:一个是监控、管廊检测数据的回传,一个是wifi的覆盖。每200米部署一套工业交换机和一个室外型AP,满足每套管廊的数据回传的需求。

应具备以下几个特点:

  • 满足工业级的防爆标准,普通交换机无法满足需求。

2)由于存在多个终端层设备上联情况,需要接入层设备具备多端口的接入能力。

3)管廊内部wifi数据通道打通

 

2.3.6系统配置说明

2.3.6.1出口层

出口层应部署防火墙,上联互联网、政务网采用单模光纤,需要配置如下:

(表略)

2.3.6.2核心层

    • 核心层部署的数据中心交换机,应支持clos架构、信元交换,提高交换网板的效率,支持VxLan、Trill等大二层协议,能够平滑实现数据迁移。
    • 核心层部署的TOR接入交换机分为两种,一种是千兆TOR交换机,一种是万兆TOR交换机,用于接入GE/10GE端口服务器及存储。
    • 核心层部署的网管,应能管理机房和此次所用的网络设备包括交换机、路由器和无线AP等。
    • 核心层部署的无线控制器,应能管理所有的管廊里的无线AP,实现无线漫游。

(表略)

2.3.6.3汇聚层

此次汇聚选择的路由器,满足工业级交换机的恶劣的环境使用标准,并且提供了高密端口汇聚功能。

(表略)

2.3.6.4接入层

接入层设备选择路由器,满足工业级交换机的恶劣的环境使用标准,并且提供了高密端口接入功能。

接入层设备选择的AP,应满足工业级的恶劣的环境使用标准,采用全向天线连接方式,提升整体覆盖密度。

(表略)

2.3.7系统接口设计

支持标准POE、POE++等接口

(表略)

 

未完待续。。。。


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有正智慧管廊设计方案实例(1)

第1章 系统设计思想

1.1设计需求

管廊按不大于200米设一个防火分区,每个分区之间设一防火隔墙,隔墙设甲级防火钢安全门。电力、通信线缆穿防火墙处设组阻火圈,给水、热力管道穿防火墙处应采用不燃材料封堵。

为了便于对上述综合廊道的运行进行科学而有效地管理,增强综合廊道的安全性和防范能力,依据可靠、先进、实用、经济的原则,规划设计了综合管廊信息化管理系统。为了便于方案说明,本方案整体划分为四大部分进行介绍:

  • 全段管廊各系统设计(所有路段包括示范段需要配套的系统)
  • 示范段扩展功能设计
  • 综合管廊开发有限公司预规划大楼需要配套的设施设计
  • 地下综合管廊综合信息管理平台(后端应用系统)

其中XX城市地下综合管廊开发有限公司预规划大楼需要配套的设施设计主要包括数据中心机房建设及指挥中心建设。由于城市地下综合管廊目前还属于一门新生事物,全国处在积极探索阶段。XX市城市地下管廊建设在结合了前期各种调研与论证基础上,同时秉承积极探索、资金节约角度,拟定在示范段水信仓内扩展部分功能以探索新系统的使用价值,以便于今后管廊建设推广与利用。由于项目的特殊性,整体项目按照涉及国家秘密的信息系统分级保护技术要求参照秘密级建设。

全段管廊内主要包括以下系统

  • 计算机网络系统
  • 环境监控系统(含温湿度、气体、液位传感器以及防火门、水泵、风机和照明联动等)
  • 视频监控系统
  • 应急通讯系统
  • 人员定位系统
  • 地基自动化沉降在线监测系统
  • 红外对射防入侵监测系统
  • 电子巡查系统
  • 出入口门禁系统
  • 电子井盖系统
  • 数据存储系统
  • 网络信息安全系统

示范段管廊内(水主要包括以下系统

  • 管廊机器人系统
  • 单兵巡查系统

数据中心机房主要包括以下系统:

  • 机房装修
  • 机房空调系统
  • 机房新风系统
  • 气体消防系统
  • 机房配电系统
  • 防雷接地系统
  • UPS不间断电源系统
  • KVM系统
  • 机房环境监控系统
  • 机柜冷通道节能系统
  • 机房布线系统
  • 屏蔽机房系统
  • 监控中心建设及辅助用房建设

指挥中心建设主要包括以下系统:

  • 装修装饰工程
  • 显示系统工程
  • 坐席工位系统
  • 会议系统

综合信息管理平台主要包括以下平台

  • 管廊建设管理平台
  • 管廊日常综合管理平台
  • 管廊应急指挥平台
  • 管廊运营管理平台
  • 信息化支撑服务平台
  • 统一数据交换平台
  • 地下管廊分段管理中心平台

1.2设计目标

针对此项目的特殊要求,我司特制订如下设计目标:

  • 监控数据集中管理

综合管廊在线监控系统所配置的综合监控软件为高开放性软件,可实现对现场所有监控数据的集中管理。系统的应用软件按其功能和对象采用模块化设计,各功能模块相互独立,新增或修改应用软件模块不会影响其他应用软件和系统整体运行。综合监控软件内置国际通用的技术协议(IEC61850、Modbus TCP等),具有高度开放性,既可兼容第三方厂家,方便业主根据需求后续添加新型监控设备;又可方便的与上层其他综合管理系统实现无缝对接。

  • 集中监控界面友好、真实

以管廊组态监控管理系统和360度全景监控管理系统为基础,在监控中心监控计算机的彩色大屏幕上可以非常真实地展示管廊的整体布置平面图、管廊内各设备的分布图、GIS的地理坐标定位、360度全景真实图、仪表和设备监控的实时数据、仪表和设备的报警状态及提醒标识等,让用户实时把控现场真实情况。

  • 现场设备联动控制

当现场设备运行出现异常状况时,自动联动管廊内辅助设备,实现智能化控制。比如,根据国标GB50838-2015要求,“应对通风设备、排水泵、电气设备等进行状态奸恶和控制”;“应设置防火门监控系统”等。

1.3设计原则

  • 集中监控、统一管理:所有子系统通过光纤通讯网实时的将现场监控数据传送至综合管廊控制中心的集中监控平台上,实现集中监控、统一管理。
  • 可靠性:系统采用模块化设计,在关键环节上具有备份设计,在关键的设备上能消除单点失效,能实现系统中任何单一硬、软件故障不致引起系统功能的丧失和数据丢失。系统的应用软件按其功能和对象采用模块化设计,各功能模块相互独立,新增或修改应用软件模块不会影响其他应用软件和系统整体运行。
  • 灵活性:所有子系统,可随意裁剪,可任意扩充,软件具有高度开放性,内置国际通用的技术协议(IEC61850、Modbus TCP等),可方便与其它系统无逢对接。
  • 系统先进性:本系统在光纤测温系统中采用了7项专利技术,“远程泵浦光投送”、“受激拉曼抑制”、“采用光纤同步网实现局放精确定位”等等发明或技术都属业界重大创新,处行业领先水平。
  • 可继续开发性:系统具有硬、软件逐步升级扩充能力,可以扩充数据库而不必修改软件。当硬件扩充后,软件的互操作性和交互环境的兼容性可使软件资源得到充分保护。配置的软件应能支持新开发的应用软件,和与其他系统接口匹配。
  • 安全性:系统采用分级用户权限控制,数据库支持备份,配备系统防火墙,硬件架构上专网专用,安全防护等级高。
  • 方便性:全智能化监控,实时掌握管廊运行状态,无需定期日常巡检。
  • 降低管理成本:做到多系统的综合监控、集中管理,提高了系统的高效性,降低系统的管理成本。

1.4设计依据

  • 城市综合管廊工程技术规范(GB50838-2015)
  • 国家电气设备安全技术规范(GB19577-2009)
  • 国家电网公司电力电缆运行维护与管理规范
  • 国家电网公司电缆通道管理规范
  • 国家电网公司电力电缆运行规程
  • 线型光纤感温火灾探测器(GBT 21197-2007)
  • 电力工程电缆设计规范GB50217-1994
  • 电气和电子测量和控制仪表的安全要求(ANSI-C39.5)
  • 工业控制装置及系统的外壳(NEMA-ICS6)
  • 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范(GB50058)
  • 可燃性气体探测用电气设备(GB 20936-2009)
  • 可燃气体探测器技术要求及试验方法 (GB15322-1994)
  • 自动化仪表工程施工及验收规范(GB50093-2002)
  • 自动化仪表工程施工质量验收标准(GB50131-2007)
  • 综合布线系统设计规范(EIA/ITA568A、ISO/IEC11801、CECS72-79 )
  • 电气装置安装工程施工及验收规范(GA/T75-94 GBJ232-92 )
  • 安全防范工程技术规范(GB50348-2004)
  • 安全防范工程程序与要求 (GA/T75-94)
  • 安全防范系统验收规则(GA308-2001)
  • 火灾自动报警系统设计规范(GB50116-2013)
  • 电力系统数据标记语言—E语言规范(Q/GDW 215—2008 )
  • 电力二次系统安全防护总体方案(电监安全[2006]34号)
  • 视频安防监控系统工程设计规范(GB 50395—2007 )
  • 视频安防监控系统技术要求(GA/T367-2001)
  • 视音频编解码标准(ITU H.264 )
  • 防盗报警控制器通用技术条件(GB12663-2001)
  • 出入口控制系统工程设计规范(GB50396-2007)
  • 入侵报警系统工程设计规范(GB50394-2007)
  • 其它相关现行的国家和行业标准规范。

未完待续。。。。


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如何设计管廊环境与设备监控系统

综合管廊环境与设备监控系统,其实也是对整个综合管廊内部环境进行全方面监控的一种设置,在这种设计当中有更多的状态和参数,然而在设计的同时,同样也要对多功能基站准确及时地反映相关的信息,并且他们要把这一些信息集中到一些信息平台当中,方便值班人员从这些信息里面发现一些环境与设备问题,及时地排除故障,这样才能够保证综合管廊内部的平稳运行。

其实综合管廊环境与设备监控系统在设置的过程当中,主要由一些不同的设备组成,包括环境监控,设备监控,多功能基站,智能led显示器等等,这些设备在组成的同时,也有着严格的组成标准,根据目前整个综合管廊的环境监控的一些规范性的要求,每一个综合管廊每隔两百米的范围就应该设置一些相关的逃生口,通风口,防火门以及人员的进出口等等。

在每一个防火区域当中的出入口以及通风口当中,必须要安装一些气体的监测器,温度的检测器,水位的监测器,烟雾的监测器,同时这也要实现一些自动化控制的对接,而且要检查一下整个信号就近的附属单元,通过以太网对整个计算机进行全方位的监控。在监控的同时,把这些监控信息全部反映在一些监控中心的控制室上,然后,上面有具体的关于整个综合管廊内部的一些温度的含量,包括一些湿度的含量。

一旦整个探测器在设置的过程当中探索到了一些比较危险的气体,那么周围的一些作业人员会在第一时间看到这些警告,然后在每个防火区都会有一些信息提示,并且这些信息提示是以报警的方式来提醒周围的人群。

在整个综合管廊环境与设备监控系统当中,每一个防火区域在布置一些照明系统,风机系统,排水泵,红外线入侵这些报警装置的过程当中,他们都会对一些数据进行有效的采集,对仪表和设备进行有关的信息采集,并且监测一些报警信号,通过多功能机载平台统一的进行传送,多功能平台在接受这些命令的同时,能够有效地对所有的信息进行反应,并且,他也能够通过远程控制的方式有效地来对相应的防火分区进行照明设备的控制。来对他们的开关进行分合。


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城市地下综合管廊哪些事(二)

虑管径大小因素

大口径管道尽量靠近管廊柱子,单柱管架管道均匀布置在管架柱子两侧。

考虑设备位置因素

与相连接的设备相适应,公用工程管道布置在中央。

考虑被输送物料的性质因素

低温管、不宜受热管与热管道分开布置,腐蚀性介质敷设在下层。

考虑热应力的影响

高温管道、常温管道按吹扫介质温度考虑热膨胀量、高温大口径在外侧。

考虑仪表管道、动力电缆的安全

工艺区敷设地下电缆,有腐蚀性液体渗入的地方,采用架空槽板敷设,仪表管线同电缆一起考虑。电缆不允许布置在热管道附近或者输送腐蚀性介质下方,一般敷设在管廊走道的下面或者管廊柱子外侧。

1、小管让大管:小管绕弯容易,且造价低。2、分支管让主干管:分支管一般管径较小,避让理由见第1条,另外还有一点,分支管的影响范围和重要性不如主干管。

3、有压管让无压管(压力流管让重力流管):无压管(或重力流管)改变坡度和流向,对流动影响较大。

4、给水管让排水管:除了上述第3条原因外,通常排水管管径大,且水中杂质多。

5、常温管让高(低)温管(冷水管让热水管、非保温管让保温管):高于常温要考虑排气;低于常温要考虑防结露保温。

6、低压管让高压管:高压管造价高,且强度要求也高。

7、气体管让水管:水流动的动力消耗大。

8、金属管让非金属管:金属管易弯曲、切割和连接。

9、一般管道让通风管:通风管道体积大,绕弯困难。

10、阀件小的让阀件多的:考虑安装、操作、维护等因素。

11、施工简单的避让施工难度大的。

12、工程量小的让工程量大的。

13、技术要求低的管线让技术要求高的管线。

14、检修次数少的方便的让检修次数多的和不方便的。

15、非主要管线避让主要管线。

16、临时管线避让永久管线。

17、新建管线避让已建成的管线。


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【视点】解读你所关心的:六本国家BIM标准体系计划中!

文章来源:绿建斯维尔

在国家BIM标准体系计划中,一共有六本标准将会陆续出台。《建筑工程信息模型应用统一标准》已发布,自2017年7月1日起实施。《建筑信息模型施工应用标准》已发布,自2018年1月1日起实施。

问:BIM都出国标了,是不是要强制执行了?无规矩不成方圆!工程项目的参与者要进行高效协作,就得需要一个统一的标准,这个标准可以双方自己约定。双方在签订合同的时候,与其约定上百条合同细则,不如拿出一个双方都认可的权威标准,只要在合同上加一句:依照GB/T某某某执行本项目,就胜过千言万语。而一旦推荐性标准写到合同中,就必须强制执行了。

问:BIM国家标准的出台,会不会像CAD标准那样无人问津呢?肯定不会。尽管CAD标准中对CAD软件的使用方法做出了详细的规定,但CAD软件的最终产品就是一个东西:图纸。

无论你在使用过程中是否执行标准,只要最终出的图纸符合出图要求,就可以正常使用。

当然,大家都不使用这个标准,确实会给从业人员带来效率的损失——回想一下你拿到别人画的CAD图,图层名称跟颜色都和你的习惯不一样,是不是会带来麻烦?

由于这个麻烦并不是很大,可以被人们忍受。

BIM不一样,它不仅是生产三维模型,还生产大量的非几何信息,这些信息如果不能通过统一的标准来传递和交换,会给每一个参与者带来很大损失,这些损失对于整个行业来说,就不像CAD那样可以忽略不计了。

而本来可以通过BIM获利的一方,就很可能要求遵循国家标准。

所以说,BIM国标的发布不会一夜之间颠覆行业,但未来你的客户很可能会要求执行这几本标准。

问:这么多本标准,都是什么来头?第一本是《建筑工程信息模型应用统一标准》,这本标准已经发布,标准号GB/T 51212—2016,2018年1月1日开始实施。关键词是「统一」。

它不属于上边的三个分类,它是对BIM模型在整个项目生命周期里,该怎么建立、怎么共享、怎么使用,做出了统一的规定,其他所有的标准都要以这本标准为基本原则。

它有点像宪法,只规定核心的原则,不规定具体细节。

这本标准,使用BIM的人员都需要了解。

第二本是《建筑工程设计信息模型分类和编码标准》,对应着国际标准体系的第一类,分类编码标准。

关键词是「分类和编码」。

这本标准直接参考美国的OmniClass,并针对国情作了一些本土化调整,它在数据结构和分类方法上与OmniClass基本一致,但具体分类编码编号有所不同。

注意,这个标准是对建筑全生命周期进行编码,不止是模型和信息有编码,项目中涉及到的人、和他们做的事,这些也都有对应的编码。

编码分类中,模型和信息部分需要由软件开发商、第三方工具的开发商写入到相应的BIM软件中,如果你致力于进行BIM软件的开发,这本标准就必须参透。

如果你的项目里有自建构件或者制造商的产品构件,同样需要给这些模型加入相应的编码。

关于分类的其他部分,所有工程人员都有必要了解一下。

第三本是《建筑工程信息模型存储标准》,它对应着国际标准体系的第二类:数据模型标准,国内主要参考的是IFC标准。

关键词是「存储」。

这本标准,需要关注的人相对来说就广泛一些了,所有使用BIM软件的人都得知道,自己要接手什么格式的文件,又把什么格式的文件传递给下一个环节的人,甚至你还得关注,你正在使用的软件是不是跟得上这本国标的更新。

接下来要说的这三本都是执行标准,它们对应的是国际标准体系的第三类,过程交换标准。

这一类标准说的是实际设计和施工中数据的生产与使用,我国主要是借鉴IDM标准来制定它们。

咱们来一个个说一下:《建筑工程设计信息模型交付标准》,关键词「设计」。主要对项目规划、设计阶段中BIM模型的命名规则、模型精细度,交付物等做了详细的要求。

针对设计的各个环节,以及每个环节对应的LOD等级,应该包含哪些信息,它也进行了细致的规定,比如建筑基本信息、属性信息、地理信息、围护信息、水电暖设备信息等等。

设计人员可以根据项目的进展,来找到规范对应的模型精细度要求。

对于项目的设计人员,还有广大的咨询顾问,这本规范将是未来的必备品。

《制造工业工程设计信息模型应用标准》,关键词「制造工业」。

这是一本专门面向制造业工厂和设施的BIM执行标准,内容包括这一领域的BIM设计标准、模型命名规则,数据该怎么交换、各阶段单元模型的拆分规则,模型的简化方法,项目该怎么交付,还有模型精细度要求等等。这一本比较特殊,它不是按照机构来划分,而是按照分支行业来划分的,标准中重点强调了,它专门适用于制造业工厂,不包括一般工业建筑。如果你从事的是制造业工厂的设计和建造,这本标准一定要关注。

《建筑信息模型施工应用标准》,关键词「施工」。

这一本已经发布,标准号GB/T51235-2017,自2018年1月1日起实施。

这本标准面向施工和监理,规定其在施工过程中该如何使用BIM模型中的信息,以及如何向他人交付施工模型信息,这包括深化设计、施工模拟、预加工、进度管理、成本管理等等方面。

不用说,施工人员当然要关注和学习这本标准啦。

最后我们再给大家导读一下已经发布的这两本国标,让你在读的时候有一个清晰的思路,知道哪些点需要注意。

第一本是《建筑工程信息模型应用统一标准》,刚才说了,它是我国BIM标准框架里的「宪法」,后续的其他标准都是基于这本标准进行细化编制的。

咱们先过一下主要内容。

前三章总则、术语和基本规定咱们不细说。

第四章模型体系,规定了BIM模型中应该包含哪些基本信息,适应哪些项目阶段,对软件中的模型数字结构提出一个纲领性的要求。

第五章数据互用,这章是总体上提出不同软件之间,不同项目阶段和人员之间,该如何进行协作和交换。

关于模型数据的编码和存储,也只是几句话提了一下总体要求,具体内容留给了后续的编码标准和存储标准。

第六章模型应用和第七章企业实施指引,是说工程项目中每个阶段的人,该使用哪一类的软件,关注哪一部分的BIM应用,同样是只有纲领,没有具体的展开。

这本国标你自己去读,也就是这么多的信息,因为它是一个总则,具体到软件开发和工程应用领域,都有更详细的标准。

你需要精读的不是它的正文部分,最重要的是它的条文说明部分,我们强烈建议你认真读一遍。

条文说明里首先提到,目前中国BIM 应用仍处于探索阶段,国内还缺乏一种BIM落地的有效途径,实践证明用一款软件、一个模型来实现全生命周期管理是不可能的。

我国主张的方法是把整个BIM拆分成多个子模型、多种专业软件,通过软件之间的数据交换,来提高效率。

标准提出了一个概念叫P-BIM,还有跟它对应的P-BIM软件,这个概念很大,咱们改天专门展开来讲,你可以先粗略的理解为:以实践为基础的、本土化的BIM方法和软件。

实现P-BIM软件有两种方式,一种是按照BIM标准来改造国产软件,提升它们的数字化能力,另一种是按照国内建筑业标准和管理流程,改造国外的软件。

两边的软件都向中间靠拢,互相补足,但大方向是不搞大一统的软件,把重点放在解决不同软件之间的数据交换问题上。

这部分表达了国家对BIM未来发展的核心态度,几个关键点就是,按专业拆分软件,不搞大一统,让软件符合现有标准和人员的操作习惯,一切以符合国情和可操作为基准,然后再从整体上解决数据互用的问题。

用一句话来概括就是:所有人该做什么还做什么,只是把原来的工作数字化,所有涉及数据交换和本土化的复杂问题,都应该由软件商来负责解决。

这个核心理念,才是这本标准的灵魂。

下面再说说2018年1月1日开始实施的《建筑信息模型施工应用标准》,比起上一本,这本标准的含金量就高得多了。毕竟他属于实操的层次,提出的要求当然也更具体。

总则术语基本规定咱们不解读了,你可以自己看一下,不过有一点值得一提,就是这本标准中的模型细度LOD的定义,和《建筑工程设计信息模型交付标准》中的定义是有冲突的。

第四章策划与管理,讲的是施工方该如何制定BIM策划书,包括要做哪些事,安排哪些人,工作流程是什么样的。如果你的公司不清楚BIM实施的具体流程,可以参考这一章来进行编制。

第五章施工模型,是在总体上规定用于施工的BIM模型中应该包括哪些信息,该按照什么原则创建和切分,不同阶段的精细度要求,以及如何进行共享,这一章是下面八章在模型层面的纲领性内容。

第六章到第十三章是这本规范的重点,你不需要从头到尾的看。

这几章是把整个施工流程按先后顺序分成十一项工作,包括混凝土深化设计、机电深化设计、施工模拟、预制加工、监理、竣工验收等等等等,你只需要找到和你相关的那一章看具体内容就行。

这八章的内容都是按照这么个结构来讲的:

第一是应用内容,就是这个施工流程里都有哪些工作需要应用BIM,比如在6.4中讲到,机电深化设计中,专业协调、管线综合、支吊架设计、预留预埋等工作,需要应用BIM。

第二是典型流程,会给出一张流程图,告诉你怎样顺利应用BIM。

第三是模型元素,就是在这个流程中,使用BIM软件的人需要保证模型中包含哪些信息。这里写的非常具体,你照着套用就没问题。第四是交付成果和软件要求。就是从软件和文件层面要求这个阶段需要交付哪些东西,这里不仅是交付模型和图纸,还包括一些过程记录、报表等相关的资料,同样也是讲的很细致,完全可以直接拿来套用。

标准最后的附录A你可以快速浏览一下,讲的是施工阶段不同LOD等级的模型中,都要体现哪些建筑构建,它们包含的几何信息和非几何信息都有哪些。

这些就是这本标准的主要内容,你按照这个思路去读它,就可以啦。

好了,以上就是对国家BIM标准体系,和已经发布的两本标准的解读,需要注意的是,这个标准体系还没有完成,尤其是第三个层次执行标准。

建造行业中有很多的细分行业,咱们可以看到面向制造工厂有一本独立的标准,那面向市政、路桥等专业也很可能发展出完善的国标体系。

另外工程项目BIM应用中还有其他的参与方,比如制造商、造价、物业管理等等,关于他们的相关国标目前还没有消息,相信也会逐步提上日程。


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