1833 年，世界第一條市政管線綜合管廊在法國巴黎建成。1994 年，上海市政府規劃建設了大陸第一條規模最大、距離最長的綜合管廊——浦東新區張楊路綜合管廊。至今，地下綜合管廊，已演變為城市功能的 “生命線”，是人們生活的保障。

當我們暢行在寬敞大道，徜徉在平坦綠地時，在我們看不見的地下 7 至 8 米處，城市“大動脈”正源源不斷地為市民輸送與生活息息相關的水、電、氣和通信訊號，確保城市正常安全高效運行。

Hightopo 采用輕量化三維建模技術，高仿真模擬綜合管廊內部場景，以 3D 場景為基礎，2D 數據面板為輔，數字化展現城市地下隧道空間，了解電力、通信，燃氣、供熱、給排水等各種工程管線的鋪設情況，并在圖撲可視化大屏進行檢修口、吊裝口和監測系統的查看。

地下綜合管廊智慧管理 Web 平臺利用三維可視化和虛擬仿真技術，對地下綜合管廊的物理要素和信息系統進行高精度模擬重現，圍繞感知、傳輸、數據、平臺與應用以及展現等層面的關鍵技術研究及其應用，實現城市地下綜合管廊安全運營與智慧管控。

綜合管廊概覽

Hightopo 的可視化大屏展示陸家嘴干線部分的管廊敷設情況，管廊總體長度 10.14 km，共有 11 個匯集點。綜合管廊依托智慧管廊綜合運營管理平臺，通過管廊內布設的紅外對射報警、傳感器、人員定位系統等智能設備，對管廊內部的環境參數、設備狀態進行實時監測，及時處理管廊內部報警信息及遠程調度工作。

其中在系統方面，綜合管廊附屬系統設計除包含消防、通風、供電、照明、環境與設備監控、安防等系統外，還有智能疏散、人員定位、火災自動報警與可燃氣體探測報警、本體排水等系統。

設備統計

通過 Hightopo 地下綜合管廊智慧管理 Web平臺，工作人員輕點鼠標，就可以清楚看到各個艙內的運維、保養、故障維修等情況統計數據。用環形圖展示離線設備、在線設備，告警設備、待檢修設備的比率，如果離線設備過多，應派員工進入綜合管廊進行實地檢測。

艙室情況

電力 1 艙、電力 2 艙、綜合艙和燃氣艙共 4 個艙室的電壓、電流、負責人和聯系方式展示，便于出現問題后及時溝通處理。

干線綜合管廊：用于容納城市主干工程管線采用獨立分艙方式建設的綜合管廊。

支線綜合管廊：用于容納城市配給工程管線采用單艙或雙艙方式建設的綜合管廊。

纜線管廊：采用淺埋溝道方式建設，設有可開啟蓋板但其內部空間不能滿足人員正常通行要求，用于容納電力電纜和通信線纜的管廊。

預警信息

Hightopo 可視化系統收集管廊供電系統、感煙探測器、排水排煙系統、環境溫、濕度，可燃氣體探測、門禁、入侵檢測、視頻等信息，有異常，通過智慧管理平臺推送報警信號，并且可以派發工單，進行跟蹤閉環處理。

7 天內管線破損、人員異常、環境異常、設備異常的告警數據采用環形圖展示，讓管理者清楚告警的構成情況。告警列表動態顯示警報級別和故障地址，便于統計事故易發地。

工單統計

巡檢工單、維修工單、動火作業、管廊參觀、管線入廊、維護工單分別統計，30 日工單數量累計展示，采用折線圖展示歷史工單的統計情況。

工單的收集利于問題的統計，后續可排查出事故頻繁發生的地點和時間，提前采取預防措施，避免類似問題的發生。

環境監測

HT 可視化利用豐富的圖表、圖形和設計元素將相對復雜、抽象的數據通過可視的方式以更直觀理解的形式展現，便于管廊運維人員的高效管理，無需通過人工核算等復雜形式進行地下綜合管廊的運維分析。

HT 可視化大屏，利用各種圖表實時展現“地下生命線”各項健康指數：氧氣、溫度、濕度、通風，如果電力艙、燃氣艙、綜合艙內哪項指數異常監控平臺都會自動報警。如果某一地段含氧量過低，可通過圖撲的可視化大屏結合 GIS 快速定位問題點，及時安排人員進行救援。Hightopo 與 GIS 的結合可有效縮短救援時間。

管廊內會產生一些有毒有害氣體，根據氣體的化學性質可以分為可燃氣體和有毒氣體兩大類。管廊中的可燃性氣體主要成分是甲烷和揮發性有機化合物，有毒氣體主要是硫化氫、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等，所以管廊內需安裝使用檢測儀器對氣體進行監測，保障人員安全。選用氣體檢測儀器首選要確定管廊檢測氣體的種類和濃度范圍。

地下管廊環境監控解決方案主要由溫濕度傳感器、氧氣傳感器、一氧化碳傳感器、二氧化碳傳感器、硫化氫、甲烷傳感器、壓力傳感器、液位傳感器、水浸傳感器、煙霧報警器、環境監控主機和云平臺組成。連接環境監控主機通過 GPRS/4G 上傳至云平臺，實現 24 小時不間斷在線監控，并支持在線報警、遠程查看數據、歷史數據曲線查看等功能。

當檢測到某項氣體的參數超過預置報警值時會通過 HT 大屏發出聲光報警信號，提醒運維人員注意作業安全。當系統發生應急啟動、故障等事件時，控制器能自動記錄事件類型，事件發生時間，事件發生區域以及事件的詳細信息。

城市地下綜合管廊安全運營與智慧管控的核心在于數據與應用，城市地下綜合管廊的數據是典型的多源異構數據，數據來源不同，有環境監控實時數據，有視頻監控數據，有管廊本體數據，還有管廊及其設備人員空間位置數據以及應急預案文本數據等，為此多源數據集成、聯動與融合是管廊安全運營與智能化管控的核心。

管廊內部系統

無論承載的管線出現故障，還是自身附屬設備出現故障，都可能造成部分功能的癱瘓，因此建設綜合管廊時需要設置各類現場傳感器用于監測和控制管廊內部設施運行情況。通常包括：管廊附屬地面及內部供電系統、照明系統、消防系統、排水排煙系統、巡更等。

通風系統

綜合管廊屬于密閉地下構筑物，必須設置通風系統。保證管廊內電纜散發的熱量能及時排出并為檢修人員提供適量的新鮮空氣。管廊內發生火災時，能有助于控制火勢蔓延和人員疏散。常見管廊通風方式分為自然通風和機械通風，機械通風包括機械排風、機械進風。如果綜合管廊內容納電力、通信、給水等常規管線，可以采用自然和機械結合的通風方式。如果綜合管廊內容納污水、天然氣等特殊管線，則必須采用機械進、排的通風方式。

運用 Hightopo 自主研發核心產品 HT for Web，實現可交互的 Web 通風設備三維場景，畫面可進行縮放、平移、旋轉，以此實現不同位置和編號的風機、風閥狀態和模式的監控，便于管理。

安防系統

無論是管廊建設之初還是投入使用中，它的安全問題都至關重要。城市綜合管廊的安防建設主要包括：環境與設備監控系統、視頻監控系統、消防系統、入侵報警系統、紅外探測報警、緊急報警、燃氣泄漏報警、火災煙霧報警、高溫預警、特殊區域防爆報警系統、大屏顯示系統、電子巡查系統以及綜合平臺管理等。

通過 HT 可視化系統將溫濕度探測器、氧氣傳感器、有害氣體和積水監測、自動報警和滅火等各種設備的運行狀態展示。輪播報警觸發的情況，做到全方位監測無死角，全時段監測不遺漏，幫助管理者及時發現問題、解決問題，排除隱患。

監控系統

監控中心是保證綜合管廊后期維護運行的指揮中心，HT 作為基于 HTML5 標準的組件庫，可以無縫結合 HTML5 各項多媒體功能，支持集成各類視頻資源形成統一的視頻流，可在 2D、3D 態勢地圖上標注攝像頭對象并關聯其視頻信號源，通過場景交互來調取相應監控視頻，滿足運維人員對場景進行實時態勢感知、歷史數據回溯比對、應急處理預案等監測需求。

傳統視頻監控多個分鏡頭畫面以 2D 的方式平鋪在顯示器上，很難將分鏡頭視頻與實際地理位置相對應，無法對大場景進行有效直觀的實時監測，沒有態勢感知。HT 視頻融合技術采用 WebGL 技術， 利用 GPU 高性能計算能力對視頻圖像進行實時處理，圖像處理不占用 CPU 資源，畫面流暢。

綜合管廊監控系統包含若干個子系統，例如：綜合管廊運行工況多點高清視頻監測系統、綜合管廊紅外報警實時視頻監測系統、綜合管廊內管道等設備監控系統等。

當某區段溫度過高（高于40℃），或濕度過高（高于90%）時，監控計算機啟動該區段的通風機，強制通風換氣，保障綜合管廊內電力電纜的運行容量和各設施和工作人員的安全。

工作人員信息

每位運維員的入廊時間、離開時間、工作點位、聯系方式都實時顯示，如有異常，監控室運維可及時聯系管廊內巡檢員工快速撤離到安全地帶。在每位運維員頭頂的紅色安全帽里安裝藍牙定位、小攝像頭，遇到突發狀況時，運維員按下帽子上的求救按鍵，信號、畫面就會實時傳回指揮中心。

排水系統

地下綜合管廊內有專做的生活污水雨水管路，也有專業的排水管道配套設施，遇上城市污水管不能馬上泄水時候，可以立即借助地下綜合管廊的較大空間來實現排洪。通過液位檢測系統快速確定液位高低，并發送數據至 HT 監控中心。如液位過高可實時調整水泵運行狀態，有效降低管廊維護成本，提高效率。

當區段內兩個爆管檢測專用液位開關同時報警和水管上壓力開關壓力低報警、或紅外防入侵裝置報警時，PLC 開啟相應區間的照明。

綠色節能

雙碳目標持續推進，節能減排是重點。對于傳感器和智能面板的節能設置。其中傳感器作為自動控制感應模塊，嵌入式安裝在管廊頂部，可以設定有人經過時紅外感應控制亮燈，人離開后在設定的時間內熄燈。智能面板等手動控制設備，可嵌墻安裝在管廊分區入口處，這樣可實現自動控制、現場控制和值班室遠程控制相結合。

綜合管廊各艙智能監測系統，具備對各艙本體、運行環境等進行智能檢測。采用環形圖動態顯示各艙室能耗占比，比對分析巡檢數據，可及時發現設備和運行環境中存在的高耗能情況，及時進行調整。

設備能耗監控

采用柱狀圖分別對比通風、監控、照明、排水、安防的能耗數據并進行存儲和管理，識別能耗較大的設備并采取調整措施。能耗歷史的統計方便管理者對系統事件和報警進行歷史追溯，查詢統計、事故分析。

節能減排考核

建立科學、完整、統一的節能減排統計、監測和考核體系，按規定做好各項能源和污染物指標統計、監測，按時報送數據。要對節能減排各項數據進行質量控制，加強統計執法檢查和巡查，確保各項數據的真實、準確。嚴肅查處節能減排考核工作中的弄虛作假行為，嚴禁隨意修改統計數據，杜絕謊報、瞞報，確保考核工作的客觀性、公正性和嚴肅性。

Hightopo 3D 可視化綜合管廊系統摒棄傳統運維管理模式的缺陷，打造“綠色管廊監管運維一體化”體系。城市地下綜合管廊安全運營與智慧管控主要集成環境監控、管廊本體監控、人員設備定位、入侵探測安全防范等，構建環境、設施、設備與結構安全體系，最終基于 3D GIS+BIM+全景的管廊安全監測監控綜合集成、聯動報警與控制，并基于 ITSS 的綜合管廊智能運維與服務，建立運維、成本與管理等服務的地下管廊綜合評價指標體系，全面考核管廊安全健康狀況、運維服務情況以及成本與管理情況，全面構建城市地下綜合管廊安全運營與智慧管控體系。

審核編輯：符乾江