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摘要：本文为作者在综合管廊电气系统、监控与报警系统设计实践过程中的经验总结，简要解析设计思路，同时探讨目前相关设计规范和省标图集。
关键词：电气系统 监控与报警系统 设计思路
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”。其主要实际意义有：
（1）有效缓解城市土地资源紧缺；
（2）有效避免城区市政道路反复开挖现象；
（3）架空线路“上改下”等，美化城市空间环境；
（4）便于日常管线维养。
综合管廊作为城市地下生命线，正迎来全国建设的井喷时期，越来越多的城市将综合管廊建设纳入到建设计划中。电气系统、监控与报警系统是综合管廊最重要的附属工程，是综合管廊的重要保障，直接关系到管廊的稳定、安全运营。接下来本文将结合作者在温州综合管廊工程设计实例，探讨一种综合管廊电气、监控、报警等标准化设计。同时，标准化的设计手段，使管廊电气系统、监控与报警系统的型式整体统一，提高设计效率，更好地应对综合管廊的建设高潮。
一、综合管廊电气系统
1.1供配电系统
（1）负荷等级：综合管廊内负荷等级的确定直接影响到管廊供配电系统设计选择。根据规范和省标图集中规定：
（2）供电点设置：综合管廊沿线需设置供电点，规范中明确电源总配电箱宜安装在管廊进出口处。供电点的数量直接关系到供配电工程的造价，从合理性角度出发，供电点设置应在满足供电要求的情况下以数量少，造价低为设计原则。每处供电点供电防火区间数量为5或6个（供电半径1km左右）。管廊规模一般的情况下，宜设置两台独立10kV进线的箱式变电站。
（3）低压配电设计原则：综合管廊应以防火区间作为基本配电单元，每个基本配电单元内设置一台非消防负荷配电箱（为非消防负荷提供电源），一台消防负荷配电箱（双电源进线，为消防负荷提供电源）。其中，消防配电箱进线断路器应带有励磁脱扣器，在发生火灾时，可以切断非消防负荷；排烟风机控制箱内应设置消防手动启动功能。消防配电箱严禁跨防火分区为消防负荷提供电源，非消防配电箱不宜跨防火分区为非消防负荷提供电源。在各配电单元内设置UPS配电装置，为区间内监控与报警系统各设备提供电源。
1.2照明系统
照明系统包含普通照明和应急照明，一般情况下应急照明兼做普通照明，管廊内人行道照度应在5~15lx之间。管廊内疏散应急照明由安全出口指示灯、疏散指示标志、疏散照明灯组成。其中应急电源持续供电时间应不低于90mins，疏散照明和疏散指示出口标志应采用不同的照明回路供电。综合管廊内人员出入口、通风口，投料口以及重要设备操作出，照度应为100lx。
普通照明电源取自非消防负荷配电箱，应急照明电源取自消防负荷配电箱，应急照明电源应有效独立于普通照明的线路，应急照明回路应设有当火灾发生时，火灾报警系统可以强制打开的接口。所有照明灯具应采用防水防潮型，防护等级宜大于IP54，并具有防外力冲撞的措施。同时，灯具采用节能型光源（一般为LED光源），能够快速启动。
1.3电线电缆选择和敷设方式
（1）消防负荷宜采用矿物绝缘型不燃性电线电缆，非消防负荷宜采用阻燃性电线电缆。
（2）电缆桥架应采用无孔槽盒式桥架，并对配管出桥架处做好防火封堵。电缆出桥架时穿钢管敷设，沿管廊墙壁、顶板暗敷时保护层厚度不宜小于30mm，明敷时，穿线钢管应涂防火涂料。
（3）照明回路导线应采用截面不小于2.5mm²的硬铜导线，线路明敷时宜采用保护管或线槽穿线方式。
1.4防雷与接地
（1）综合管廊监控中心宜采用第三类防雷建筑设置防雷设施；地下部分可不设直击雷防护措施，但应当在配电系统中设置防雷感应过电压保护装置（进线配电箱按第一级考虑）。
（2）综合管廊配电系统采用TN-S系统，电气工作接地、保护接地、监控与报警系统弱电接地共用接地系统，综合系统电阻应不大于1Ω。
1.5电气系统的可扩展性
由于综合管廊结合道路实施，在某些情况下，一条很长的综合管廊可分几段建设，往往这几段也分为不同标段，由不同施工单位来建设完成。两段管廊相接部分作为一个防火分区，应为一个配电基本单元。如果相接的两段管廊各自单独配电，该配电单元内会设置两套配电设备，造成电气设备的浪费，于经济角度不合理。采用文中的配电方案，在末端工作井中预留消防和非消防配电箱，方便后续管廊的接入，有效避免重复建设的浪费。
二、综合管廊监控与报警系统
监控平台设置于监控中心，在每个管廊工作井中设置ACU，ACU包含通讯模块、电源模块、控制模块，通过光纤环网将信号传输至中控室，同时能够接收中控室指令。
2.1安全防范系统：包含视频监控系统、出入口控制系统、入侵报警系统（一般情况下使用红外双鉴探测器系统），设置于综合管廊人员出入口、通风口、投料口、变配电间、监控中心。
2.2环境监控系统：包含管廊内气体、温度、湿度等探测；通风设备、排水泵、防火门、照明设备等电气设备状态监测；管廊外力破坏探测系统，可以分析得到可能在遭受何种破坏，并对破坏源进行定位；沉降观测系统，可以及时对管廊结构沉降状态和变形趋势做出判断和预警。
2.3火灾报警系统：在管廊内设置光纤测温探测器和烟感探测器，光纤测温探测器采用分布式光纤传感器对管廊环境温度进行实时监测。消防联动控制装置分别与探测器、手动报警按钮、声光报警以及管廊排风系统等附属设备配套使用，当光纤测温探测器或烟感探测器发生报警时，火灾报警主机通过消防联动控制装置使相关设备执行相应的动作。
2.4专用通信系统：在管廊内应设置通信系统，可采用IP网络电话或光纤型电话系统，在管廊人员出入口或每个防火分区设置通信点。
2.5机器人巡检系统：智能巡检机器人系统由软件平台、轨道总成、供电总成、通信总成及智能巡检机器人组成，能够实现智能运动控制、匀速巡检、事故现场高速到达、弯道自动减速、工作位精确停车、自动定点充电管理、自动安全通过隧道消防门、自动避障减速刹车以及等距离智能跟踪运动。
三、总结
综合管廊目前在我国仍然是较新的事物，相关规范、标准、图集需要在实践中逐步统一和完善。《城市综合管廊工程技术规范》也在近几年相继更新到2015版，其他省市也在出相关的省标如湖南省。行业内的研讨会也在不断举行，相信在不久的将来一个更加严谨和完善的标准将出现。
论文作者:徐杰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/20
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