LCA中國通信工業協會團體標準Technicalrequirementsforurbanutilitytunnelmanbasedoninternetofthings中國通信工業協會發布I I II 1 1 1 1 2 2 5 5 5 5 5 5 8 9 9 10 10 10 10 10 10 13 14 15附錄A（資料性附錄）基于物聯網技術的城市綜合 16A.1基于物聯網技術的城市綜合管廊管理系統主要設備清單 16A.2基于物聯網技術的城市綜合管廊管理系統設備連接示意圖 17 18本標準按照GB/T1.1-2009給本標準主要起草單位：中國恩菲工程技術有限公司、深圳市哲揚科技有限公司、中航工業綜合研究所、同濟大學、中國電子技術標準化研究院、中國葛洲壩集團基礎工程有限公司、青島盛天科技有本標準主要起草人：王晨光、季文濤、熊挺、張偉、柳獻、柯慧敏、傅耘、劉祥群、文琪、魏永1基于物聯網技術的城市綜合管廊管理系統技術要求本標準適用于基于物聯網技術的城市綜合管廊管理系統建設下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用GB50838-2015城市綜合管廊工程技GB51274-2017城鎮綜合管廊監控與報警系統工程技術規范通過感知設備，按照約定協議，連接物、人、系統和信息資源，實現對物理和虛擬世界的2區域控制單元ACU是應綜合管廊現場眾多監測數據集中管控、傳輸的需求而設置的區域控多網絡進行銜接與融合，通過一體化的ACU設備實現感知層設備的全面接入，并利用可靠和開放的以太網實現統一傳輸，提供統一的服務平臺給不同的應用系統，最終構建跨多系統、多管線、多行政管理、多區域的城市綜合管廊智慧化運維管理PLC可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicControllBIM建筑信息化管理（BuildingInformationManagement）GIS地理信息系統（GeographicInformationS基于物聯網技術的城市綜合管廊管理系統應不低于GB50838-2015《城市綜合管廊工程技術規范》及GB51274-2017《城鎮綜合管廊監其中，感知層由各類傳感器及控制器組成；網絡層由區域控制單元（以下稱ACU）組成，可進一步分為骨干網和接入網，為整個系統提供通信支撐；應用層由監控中心以及運行于監控中心的各種應用組成，它們為客戶提供所需的服務。傳感器感知管廊內的環境、人員、設備信息，并接入到ACU，再傳輸至監控中心，經ACU或監控中心的自動化或人工處理后，實時或非實時地反饋給現場控制器或對現場設備進行控制，以實現對城市綜合管廊進行智能監控的目3傳感器接入模塊光纖傳輸模塊PLC模塊光纖傳輸模塊PLC模塊控控控控報電話機交換機模塊液位傳感器區域控制單元(區域控制單元(ACU)入侵探測器設備傳感器環境傳感器網絡攝像機統管理平臺聲光報警器人員定位及管理系統配電控制器語音通信系統傳感器傳感器接入模塊安全防范系統水泵控制器管廊本體監測系統人員定位模塊語音網關模塊風機控制器人員定位模塊語音網關模塊光纖傳輸模塊PLC模塊電子巡查系統光纖傳輸模塊PLC模塊設設備與環境監測系統照明系統供電系統通風系統消防系統交換機模塊液位傳感器區域控制單元(區域控制單元(ACU)入侵探測器設備傳感器環境傳感器監控中心網絡攝像機監控中心服務平臺API接口服務平臺API接口聲光報警器配電控制器照明控制器傳感器傳感器接入模塊人員定位模塊語音網關模塊風機控制器人員定位模塊語音網關模塊光纖傳輸模塊PLC模塊電話機光纖傳輸模塊PLC模塊交換機模塊液位傳感器交換機模塊區域控制單元(ACU)傳感器控制器區域控制單元(ACU)傳感器控制器傳感器控制器傳感器控制器接口網關設備傳感器應用層網絡層環境傳感器應用層網絡層感知層網絡攝像機感知層4按城市綜合管廊工程技術規范（GB50838-2015）和城鎮綜合管廊監控與報警系統工程技術規范（GB51274-2017）設計的綜合管廊管理系統應基于物聯網技術要求進行再設計，使其具有統一的傳輸平臺，開放的網絡結構和通信接口，使得不同的應用系統面對統一的服務平臺，不同廠家的不同感知終端可以互換，傳輸網絡即聯即通，從而使系統具有通用性、互換性、彈性、靈活性和擴展性。綜合管廊需檢測監控的內容，都應基于物聯網技術要求進行設計并統一納入綜合管廊管理系統，融合不同功能的系統和分立建設的網絡，實現廊內所有感知層設備、網絡傳輸及各功能系統的數據連通和關聯“照明系統”、“排水系統”、“環境與設備監測系統”、“安全防范系統”、“人員定位和管理系統”、“電子巡查系統”、“語音通信系統”等，結合綜合管廊的GIS和BIM信息形成統一管理平臺，提供預警、報警和應急處理支持手段，實現通風排水自動化、管廊環境智能監控、防火防盜、人員管這些系統、子系統或者分系統，可以獨立工作，也可以多個組合成一個整體協同工作。當其獨立工作時，應可以按本標準定義的物聯網結構表達；當多個組合后協同工作時，其協同后形成的系統或綜合管廊管理系統新增子/分系統時，該子/分系統應可以按本標準定義的物拆除系統中的傳感器、設備或者刪除、修改系統中的任何軟件，經操作后的管廊管理系統，應可管廊管理系統感知層的傳感器和控制設備，應獨立地連接到傳輸設備。配備了多點傳輸能力部件的傳感器或控制設備，可以連接不超過其傳輸能力或數量的傳感器。傳感器、控制設備的傳輸接口，其在特定時間段內的傳輸能力應大于傳感器、控制設備宜采用低功率傳感器和控制設備；宜采用全壽命周期內總功耗較低的傳感器管廊管理系統網絡層設備應盡可能采用綜合一體化設備、提高集成度，滿足6.4節描述的一個功能子/分系統，或者同時滿足多個子/分系統的傳輸要求。集成后的網絡層設備，應向應用層提供區分不同功能子/分系統所進行的傳輸，并管理這些不同的傳輸任網絡層可連接的傳感器、控制設備和傳輸設備的數量，以及可以傳輸的信息總量，應能夠滿足擴允許使用虛擬網絡進行傳輸。如果使用非業主提供的網絡，應進行審查確保可靠性和安全性，并在管管廊管理系統的應用層由管理軟件系統以及支撐其運行的硬件設備組成。管理軟件系統可以包括應用層的軟件可以存在于系統的任何地方，包括但不限于傳感器、控制設備、網絡設備、服務器應用層系統軟件宜具備管理系統內全部硬件和軟件的5應用層應具備向更高級別的應用系統提供本身日志的基于物聯網技術的城市綜合管廊管理系統及其組成設備，應符合本標準及有關國家和行業標準的監控中心設備應盡可能采用主流技術的通用產品，以滿足可靠性、可維護性、開放性和可擴展性操作系統、數據庫等應采用標準化產品，以滿足可靠性、可維護性、開放性和可擴展性等方面的——監控設備工作環境溫度：15℃~30℃;——環境溫度：-10℃~40℃;——平均相對濕度：不大于95%25℃);——額定電壓：220V/380VAC，允許偏差－10%10%；基于物聯網技術的城市綜合管廊管理系統由獨立或者多項集成后的服務器、存儲器、網絡交換機、ACU、電話機、攝像機、傳感器、控制器和其他必要a)應集成火災自動報警、通風、供電、照明、監控與報警、排水等系統，并具有數據通信、6b)應提供開放的服務接口，并基于該接口實現與各專業管線單位相關監控平臺的連通，以及d)宜具有BIM系統接口，將綜合管廊主體和附e)應具有應急預案功能，采用文字說明并配上圖形化的流程步驟加以說明，包括液位開關應f)應具有設備管理功能，可通過A查看設備詳細信息、維修信息、某時間段運行數據。系統應具有報表統計功能，包括設備g)應具有決策分析功能，包括設備維護分析、設備更換預警、管廊維護預警等，決策信息可h)宜具有實時大數據可視化功能，實時更新分析管廊耗能，為能源管理提供決策支持；j)系統軟件應具有自診斷功能，能在部分設備失效或網絡中斷時自動偵知其狀態；k)系統軟件應具有容錯性，能在部分計算機和設備失效時依然啟動，會顯示異常報告。6.5.2.1系統應具有對綜合管廊內環境參數進行監測環境參數檢測內容按照表一規定。氣體報警設定值應符合《GB51274-2017城鎮綜合管廊監控與雨水管道、給水管道、再生水管道艙電力電纜、●●●●●●●●●●●●▲▲▲●●●●●▲●▲▲▲▲●●▲▲▲▲▲▲▲●●●●▲●●●●●71實時顯示傳感器名稱、實時值、報警等級、時間，并可按照條件搜索23統計并顯示傳感器的報警信息，包括報警時間、報警等級、傳感器4設備信息錄入、設備類型、報警等級設置以及系統應具有通風控制功能，可根據需求設置每小時通風次數和通風時長；同時管理系統還可根據環境監測的情況啟動或關閉通風機。通風機的控制方式包括：現場手動、遠程人工、自動控制，現場手動控制優先級別最高，自動控制優先級別最低。管理系統可實時監測通風機的開停狀態、工作電壓和電流、風速和風量以及統計通風機的工作時長，并以圖系統應具有水泵控制功能，根據集水坑內的水位傳感器的狀態，自動開啟和停止水泵。水泵的控制方式包括：現場手動、遠程人工、自動控制，現場手動控制優先級別最高，自動控制優先級別最低。管理系統可實時監測水泵的開停狀態、工作電壓和電流以及統計水泵的工作時長，并以圖形報表方式a)具有探測出入口異常情況的功能，出入口應安裝有視頻監控網絡攝像機，出入口入侵報警探測器探測到有異常人員出入時，能啟動聲光報警器，并在監控中心自動調出該出入口的視頻b)具有視頻監控功能，網絡視頻服務器對網絡攝像機進行預覽、存儲與回放。所有視頻信號可c)管廊出入口應設有人員出入控制裝置，對入廊人員進行出入管制，識別通過的予以放行，未d)系統宜具有電子巡查管理功能，包括制定巡查計劃、執行巡查、巡查軌跡上報和巡查記錄查供巡查一體化流程控制。進入管廊的巡查人員或自動巡查裝置攜帶安裝有管廊管理客戶端并提供對App用戶的管理、查詢統計功能。電子巡查點的設置應符合《GB51274-20178e)系統宜具有人員定位功能，當人員在管廊內行走時，人員定位系統應能夠定位人員所在艙室1對管廊內人員的分布情況分區域實時監測。實時監測全管廊內的人員總數，實時監測各區域控制單元的人員數量。系統參照管廊實際地圖顯示管廊巷道圖，隨著人員的移動，該圖顯示的各區域控制單元區人數會實時更新。在該圖上用鼠標點擊，可以顯示某個選定區域控制單元的人員名單；并可查詢選定人員入廊后的2查找人員當輸入任意人員的姓名或編號，可以立即以圖形方式顯示此人當前所3工作超時告警4預警呼救功能預警呼救指管廊內出現緊急情況時，管廊內帶卡人員可以通過定位卡的報警按鈕，將緊急情況告知地面系統，地面系統接到緊急呼救系統應能接入火災自動報警系統，各區域控制單元應能將火災自動報警信息上傳到系統應能接入可燃氣體探測報警系統，各區域控制單元應能將可燃氣體探測報警信息上傳到監控系統應具有語音通信功能，包括固定電話通信和移動通信。固定電話通過語音網關接入到系統中，a)調度臺應具有用戶的狀態指示，用戶對調度臺的各種呼叫均可通過不同的聲、光提示及號碼顯示，用戶狀態明了，調度員可方便地運用強插、強拆b)調度臺應能接收內部用戶的緊急呼叫，顯示緊急呼叫的用戶號碼，優先處理并自動錄音。系統應能接入入廊管線監控系統，各區域控制單元應能將入廊管線監測信息上傳到監控中心，并基于物聯網技術的城市綜合管廊監控管理系統應采用樹型或環型網絡結構，應滿足以下要求：b)單模雙光纖傳輸，采用TCP/IP協議，通信速率應不小于1000Mbps。9b)移動終端和ACU之間的無線通信距離應不小于200m；i)調出整幅畫面85%的響應時間不大于2s，j)在電網停電后，備用電源應能保證系統連續監測時間應不小于2h。k)傳感器值、設備狀態及變化時刻等實時監測值、報警/解除報警時刻及狀態記錄、設備故障/恢復正常工作時刻及狀態記錄、人員出入信息、入廊人員呼叫調度臺的通話記錄、每路攝管理系統應進行工作穩定性試驗，通電試驗時間應不小于7d，系統的主要功能和主要技術指標應——管廊內設備的外殼防護性能應符合GB4208-2008規定的IP65a)管廊內的設備在工作狀態應能承受溫度為-10℃、時間2h的低溫試驗，其主要功能和主要技術b)管廊內的設備在工作狀態應能承受溫度為40℃、時間2h的高溫試驗，其主要功能和主要技術c)管廊內的設備在非工作狀態應能承受溫度為-40℃、時間16h，恢復時間不小于2h的低溫貯存d)管廊內的設備在非工作狀態應能承受溫度為+60℃、時間16h，恢復時間不小于2h的高溫貯存e)管廊內的設備應能承受嚴酷等級40℃、95%RH、12d的交變濕熱試驗，其主要功能和主要技術f)管廊內的設備在非工作狀態應能承受頻率10Hz～150Hz，加速度5g)管廊內的設備在非工作狀態應能承受峰值加速度500m/s2，脈沖持續時間11ms，在三個互相垂直軸線的每個方向上連續沖擊3次的沖擊試驗；試驗后檢查其主要功能和主要技術指標應符合——管廊內的設備工作于典型的工業環境，應能承受下列電磁干擾試驗：a)設備為金屬外殼，絕緣涂層，應能通過GB/T17626.2規定的嚴酷等級為3級的靜電放電抗擾度），b)設備應能通過GB/T17626.3規定的嚴酷等級為3級的射頻電磁場輻射抗擾度試驗，判定等級應c)設備應能通過GB/T17626.4規定的嚴酷等級為3級的通過電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗，判定d)設備應能通過GB/T17626.5規定的嚴酷等級為3級的浪涌(沖擊)抗擾度試驗，判定等級應不低e)設備應能通過GB/T17626.6規定的嚴酷等級為3級的射頻場感應的傳導騷擾抗擾度試驗，判定——燃氣艙內的設備應符合防爆要求，爆炸性氣體分級為ⅡA級，引燃溫度組別為T1，隔爆電氣設備防爆等級為ExdⅡBT4Gb，本安電氣設備防爆等級為ExibⅡb)應能及時給出運行正常的信息和正在受檢部位的a)管理平臺軟件界面上集成了消防、通風、排水、照明、環境與設備監測、人員定位與管理、d)管理平臺軟件界面上展示管廊BIM信e)應急預案功能測試。系統接到液位報警信息后，系統軟件能自動彈出液位開關應急預案；系統接到液位報警信息后，系統軟件能自動彈出爆管應急預案；系統接到溫度異常報警信息后，系統軟件能自動彈出溫度報警預案；系統接到入侵報警信息后，系統軟件能自動彈出入侵報警預案；系統接到緊急報警信息后，系統軟件能自動彈出緊急報警預案；預案采用文字說明f)系統設備管理功能測試。軟件上能通過ACU位置、設備分類、設備名稱、設備屬性進行快速查詢和定位設備，查看設備詳細信息以及維修信息；軟件上可查看設備的歷史數據，以g)系統決策分析功能測試。軟件能采用餅圖展示設備已維護、過期未維護、待維護狀態；軟件對使用壽命到期的設備即將到期前給出提示預警；人為構造設備不正常狀態（斷網當系統檢測到設備狀態不正常的次數達到5次時，系h)實時大數據可視化功能測試。軟件結合GIS信息展示各能耗采集點的數據統計信息，按顏色深淺或其他方式展示能耗大小，提示異常能i)系統權限管理功能測試。登錄系統軟件需要用戶名和密碼；登錄用戶具有不同的權限：超級管理員和普通管理員；超級管理員可以對普通管理員進行權限設置；普通管理員登錄后只能在設定權限內操作；超級管理員的密碼可以修改；系統日志里可以看到管理員登錄和操作記j)系統軟件自診斷功能測試。對任一ACU、傳感器及傳輸線纜制造故障，系統應能診斷出相應故障，并有相應的顯示和報警。對制造的故障撤銷，則相應的故障顯示和k)軟件容錯功能測試。人為制造鍵盤操作錯誤，應不影響整個系統軟件的運行。制造盤片讀寫錯誤或打印機沒聯機等故障，應有故障提示，且不影響整個系統軟件的b)對溫度傳感器制造高溫環境，超過報警值，系統軟件上應顯示報警，同時啟動風機控制器；c)對O2、H2S、CH4傳感器噴煙，制造環境異常，超過報警值，系統軟件上應顯示報警，同時啟d)人為提高液位傳感器監測的水位，達到聯動值，系統軟件上應顯示報警，同時啟動水泵；當f)對煙霧傳感器制造超標環境，達到報警值g)在系統軟件里查詢歷史數據，在歷史數據里能查出所有傳感器的歷史數據，提供報表和圖形h)在系統軟件里查詢報警信息，可以看到歷史a)在系統軟件里設置每小時通風次數和通風時長，ACU在規定的時刻和時間段內啟動風機，其b)對相關傳感器制造超標環境，達到報警聯動值時，ACU啟動風機，當模擬數據恢復正常時，ACU關閉風機；c)向系統軟件提供火災自動報警子系統的模擬報警數據，ACU關閉風機并自鎖；火災系統恢復d)在ACU處于自動控制狀態下，在系統軟件里按下開啟或關閉風機按鍵，則風機控制器按照按e)在系統軟件上可以實時看到通風機的開停狀態、工作電壓和電流、風速和風量以及統計通風系統軟件上顯示管廊內照明系統及應急照明系統的開關狀態，撥動現場照明開關，軟件上會相應a)對液位傳感器制造超標環境，當環境達到報警聯動值時，ACU關閉水泵；b)在ACU處于自動控制狀態下，在系統軟件里按下開啟或關閉水泵按鍵，水泵應按照按鍵命令進行動作；在現場手動開啟或關閉水泵開關，水泵應按照現場手動開關啟動或關閉；a)系統軟件里可以看到出入口視頻監控攝像儀上傳的畫面，和現場一致；出入口探測器制造出入異常狀態，則現場的聲光報警器啟動，系統軟件上顯示報警信息，并調出該位置的攝像儀b)所有監控攝像儀上傳的畫面可以顯示到監控中心的監視器上；查看網絡視頻服務器的歷史記c)在出入口門禁設備中進行人員識別檢驗，檢驗通過出入口通道打開，檢驗不通過出入口通道保持關閉；系統軟件里記錄下相應的人員出入信息，可以查看歷——人員攜帶定位卡在ACU附近走動，在系統軟件上可以實時看到人員行走的路線；隨著人員的移動，軟件上顯示的人員也跟著移動，人員所在艙室、區段和現場一致；多個定位卡的情況下，系統軟件上可以實時監測總定位卡數量，在該圖上用鼠標點擊，可以顯示某個選定區域的人員名——在系統軟件實時監測頁面上輸入任意人員的姓名或編號，系統能在圖上顯示此人當前所在位——軟件上設置工作超時時間，定位卡停留在ACU附近達到超時時間，系統軟件彈出警告并記——按下定位卡的報警按鈕，系統軟件上會立即提示報警信息。——在軟件上設置巡查點的信息，同時將巡查點信息寫入巡更點內，測試人員將巡更點放到對應的巡查位置。測試人員用智能終端掃描該巡更點，并將掃描信息上傳到監控中心的服務器上，監——在巡查點用智能終端拍照并記錄現場情況上傳到服務器，系統軟件上可以看到上傳的照片和系統軟件里具有火災自動子報警系統的接口，火災自動子報警系統進行火災報警時，系統軟件顯系統軟件里具有可燃氣體探測報警系統的接口，可燃氣體探測報警系統系統進行報警時，系統軟話，該點電話也可以呼叫監控中心或者其他地面電話；調度臺顯示該電話的狀態：待機、故b)2部電話在通話中，調度臺進行強插、強拆，插入電話不會掉線中斷；系統軟件里具有入廊管線監控系統的接口，系統軟件可以顯示入廊管線監控系統的實時信息，并ACU1ACU1ACU2ACU1ACU2人員定位卡從識別區外接近ACU，直到ACU正確識別人員定位卡時停止，測量人員定位卡距ACU傳輸線纜（傳輸線纜導體直徑不小于0.6mm在系統軟件上對ACU進行控制（如開關照明、風機ACU做出相應的動作ACU收到傳感器超標信息（如溫度超標、氧氣傳感器超標立即啟動風機控制器，延遲時間不各傳感器（包括攝像頭）連接良好情況下，系統開機運行1小時，比較系統運行前后存儲空間的使用變化量，作為1小時工作時長的數據增長量。并以總空閑存儲除以該增長量計算存儲時數作為整系統連續運行，運行時間符合6.7的規定，試驗開始和結束，均應測試系統功能和主要技術指標，試驗中，如出現關連性故障則終止試驗，等故障排除后重新開始計時試驗，如出現非關連性故障，b)工作穩定性測試金屬外殼，絕緣涂層，空氣放電到涂層，接觸放電到可接試驗等級為：3級，環境為：50%相對濕度，最大電壓8KV；b)射頻電磁場輻射抗擾度測試基于物聯網技術的城市綜合管廊管理系統主要設備清單和設備連A.1基于物聯網技術的城市綜合管廊管理系統主要設備清單表A.1基于物聯網技術的城市綜合管廊管理系統主1234567ACU89A.2基于物聯網技術的城市綜合管廊管理系統設備連接示意圖《基于物聯網技術的城市綜合管廊管理系統技術要求》T/CA004-2017，經過中國通信工業協會《基于物聯網技術的城市綜合管廊管理系統技術要求》編制組按章、節、條順序編制了條文說明，對條文規定的目的、依據以及執行中需注意的有關事項進行了說明。但是，本條文說明不具備與標準正定義了本標準的適用范圍。把本標準的內容限定在系統的一般組成、技術要求以及如何測試上。把該標準的設計