浅析城市综合管廊系统建设

发布日期：2023/3/25来源：网络

项目背景

随着城市经济的快速发展，综合管线建设规模不足，管理水平不高等问题凸现，一些城市相继发生大雨内涝，管线泄漏爆炸，路面塌陷等事件，严重影响着生命，财产安全和城市运行秩序。
综合管廊，就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，吊装口和检测系统，实施同一规划，同一设计，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。

综合管廊，就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，吊装口和检测系统，实施同一规划，同一设计，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。

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综合管廊——城市的“生命线”

城市综合管廊内部不仅整合了维持城市功能的自来水，煤气，电力，通信管线，而且管廊自身功能使用的动力，照明，排水等设备繁多，无论纳入管线出现故障，还是自身附属设备出现故障，都将造成沿线城市功能的瘫痪，因此建设城市综合管廊监控与报警系统意义重大。

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城市综合管廊一般是在城市地下建造，将电力、通信、供水、热力、能源等市政公用管线，根据规划要求集中敷设在同一个构建物内，实施统一设计、施工、管理的市政公用隧道空间。综合管廊的常见监控对象包括：管廊内环境温、湿度，有害气体浓度，通风、水泵设备状态，集水坑液位，入侵检测，视频监控等。

综合管廊监控系统是一个综合集成的自动化平台，它集成了设备和环境监控、视频监控、安防、火灾报警、语音通讯、电力监控等子系统。通过集成和互联管廊内的自动化系统，为运营和维检人员提供一个完整的、统一的监控平台。

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我国城市管廊现状

实现城市地下管网的智慧化建设是智慧城市正常运转的基础和保证。而当前，我国城市地下管网的建设现状不容乐观，管理技术相对落后，管理水平有待提升。

（一）管网种类繁多，总体规划不足

当前，城市区域范围内的地下管网既有生活性管网，也有生产性管网，还有各类辅助性管网，种类较多的城市地下管网规划、施工通常由各主管单位自己负责，综合性的统一规划和布局欠缺，与城市建设总体发展规划进行无缝化对接较少。特别是在当前诸多城市大开发、大建设、大改造，由外延扩张型向内涵提升型转变的关键阶段，各类管网新旧交替，改造较多，许多地方为了埋设新管线不得不将马路挖开，同一条路会反复填了挖、挖了又填，由此造成“马路拉链”现象等“城市病”难题亟待破解。

（二）统一管理缺乏，系统配合不足

各种类别不同、性质各异的管网的管理权限分属于不同的管理部门，这种分散化管理使得各管理部门各自为政，很难考虑到其他管网的规划和布局。绝大部分城市都缺乏统一的管理平台，也没有专门针对地下管网的管理机构，各管理部门只对自身管理权属范围内的管网及相关业务有所掌握。同是给水管网，既有为居民家庭提供用水的管网，也有为工业生产提供用水的管网，在北方，冬季还有为居民家庭供热的用水管网，这三类给水管网还分属于不同的管理部门，部门间缺少密切的配合，遇到交叉供水问题时解决起来耗时费力，效率低下。而且，目前的城市地下管网管理方式落后、管理手段单一，基本上沿用过去的人工管理手段和简单信息化管理方式，越来越多的城市地下管网其隐蔽性特点使得人工监测和检修的难度大大增加，这种传统的管理以及靠人工来完成监测与检修的手段和方式费时费力，准确性不足，已经不能满足新一轮城市建设特别是智慧城市建设对分析和解决复杂管网问题的要求。

（三）信息沟通不畅，数据共享不足

目前，尽管有部分城市开展了地下管网数字化管理工作，但大多只是针对其中某几类管网，并没有涵盖所有地下管网，不系统不全面。从总体上看，我国国内城市地下管网的数字化、网络化程度不高。第一，以往储存的地下管网管理资料以及施工图多以纸质版为主，电子化存储很少，而纸质版资料不易保存，受时间、环境、人为等因素的影响，部分纸质版资料破损甚至遗失，因此，城市地下管网信息的准确性较差，统计数据失真较多。质量较差的地下管网信息带来的问题就是数据实时更新和有效管理困难。第二，由于城市地下管网信息数据分散在不同的权属管理部门，各管网管理部门掌握着不同管网的埋设、传输等信息资料，彼此间的信息数据不流通，加上地下管网管理平台建设的落后，导致各类管网的信息数据相对封闭，无法有效集成，形成了互相独立、彼此割裂的城市地下管网信息“孤岛”，难以实现地下管网资源的有效共享，数据利用率较低，这种失真、“孤岛”状、利用率低的地下管网统计信息数据不能及时有效地为城市的经济社会发展提供决策和参考。第三，由于缺乏相应的沟通机制，各管理部门的这种管网数据“孤岛”状态使得实践中数据互补、协同成了最大问题，一旦遇到问题需要协作解决时很难进行综合性的会商研究和系统分析。

（四）管网问题频发，应急能力不足

近年来，由于设施老化、陈旧，加上当初埋设的管线质量标准较低，城市地下管网问题频发，自来水管道爆裂、污水管道堵塞、燃气管道泄漏、城市积水内涝、施工挖断电缆、石油管道爆炸等问题常常见于报端。很多人也在思考城市的建设和发展问题，诸多声音和讨论指向了城市地下排水系统，这说明城市地下管网已经严重落后于当前的城市建设与发展。这些事故一再刺激城市居民的神经，严重影响城市居民的正常生活，威胁城市居民的生命财产安全。日渐突出的城市地下管网问题，对城市治理能力和应对突发事件的处置能力形成了严峻的挑战。

专业可靠的综合管廊通信解决方案

上海兆越通讯技术有限公司专注于工业级通讯设备的研发与制造，为我国城市综合管廊系统的通信传输层提供了高性能且稳定的网络传输设备作为支撑。

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方案中采用二层网络结构：核心层和接入汇聚层，接入汇聚交换机采用导轨式全千兆网管型交换机MIE-2412M，该交换机具有8个10/100/1000Mbps以太网接口，4个1000Mbps SFP扩展槽（可插千兆电口或光口）。由多个MIE-2412M组成接入汇聚千兆环网（每个环网交换机数量根据具体情况而定），每个环网中使用2台MIE-2412M分别上联到核心控制交换机，从而防止其中某一台上联的MIE-2412M发生故障而造成业务数据不能上传，采用双设备上联主要是起到上联节点的备份。当主节点的MIE-2412M设备出现故障时，备份节点的MIE-2412M就可以继续将数据上传的核心，从而达到数据的冗余，提升网络的可靠性。

核心层控制交换机采用VRRP双机热备的方式，提高网络可靠性，避免单核心单点故障时导致的网络瘫痪。VRRP主要是通过把2台核心交换机联合组成一台虚拟的设备，并通过一定的机制来保证当主机的下一跳设备出现故障时，可以及时将业务切换到其它设备，从而保持通讯的连续性和可靠性。VRRP主要是将物理上的两台核心交换设备虚拟出逻辑上的一台设备，并将两台设备分成主备，当其中一台发生故障时，备份设备会主动接替，从而进行核心业务数据的处理，整个过程对用户完全透明，实现了内部网络和外部网络不间断通信。同时使用VRRP也可以实现业务数据处理的负载均衡，主要是指多台核心设备同时承担业务，因此需要建立两个或更多的备份组，即在备份组1中，核心1为主，核心2为备；在备份组2中，核心为2，备份为1。

结束语

城市地下综合管廊的建设是现阶段我国政府在大力倡导的、具有战略意义的转型升级的市政配套基础设施建设。建设综合管廊有助于提升城市整体基础设施水平、提高地下空间资源利用率、促进市政管线集约化管理。对我国城市地下综合管廊的发展现状、存在问题及解决措施的探讨，将会推进我国城市综合管廊的规范化、集约化、智慧化管理，为综合管廊行业的可持续发展提供有益参考。

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