以上海九星归纳管廊的环境与设备监控体系物联网计为例，对物联网与传统计划进行了比较研讨，物联网比较传统计划具有终端无线联网、运用事务布置灵敏、终端联网扩展简略、建造及维护本钱低一级优势，并能进步归纳管廊才智化水平，促进归纳管廊数字化转型。

  归纳管廊工程是城市赖以生存和开展的根底设施，担负着城市信息传递、动力运送、排涝减灾、废物排弃等重要功用。作为“十三五”国家战略百大工程以及“十四五”耐性城市建造开展的前沿阵地，归纳管廊建造在我国已进入规模化开展和立异阶段，这条“城市生命线”安全、安稳运转，是未来城市建造开展需求侧重重视的问题。

  全国25个归纳管廊试点城市现已建造了6000余公里，在运营过程中发现由于管廊凝露严峻等原因，导致归纳管廊现场传感器失效，触发风机频频起停，有毒有害气体浓度监测不精确，环境与设备监控体系牢靠性变差等问题。在火灾主动报警体系中呈现火灾误报、漏报、错报等状况。现有的环境与设备监控体系无法牢靠地反映现场真实状况。

  国家“十四五”规划大纲中提出：环绕强化数字转型、智能晋级、交融立异支撑，布局建造信息根底设施、交融根底设施、立异根底设施等新式根底设施。建造高速泛在、六合一体、集成互联、安全高效的信息根底设施，增强数据感知、传输、存储和运算才能。加速交通、动力、市政等传统根底设施数字化改造，加强泛在感知、终端联网、智能调度体系建造，并将云核算、大数据、物联网、工业互联网、区块链、人工智能、虚拟实践和增强实践划定为7大数字经济的要点工业。

  物联网（IoT）是指经过信息传感设备、射频辨认技能、红外感应等各种设备与技能，收集需求监控、联接和互动的信息，经过约好的协议完结物与物、物与人的泛在联接，以完结智能化辨认、定位、盯梢、监管等功用。

  —方面，环境与设备监控体系操控的目标首要是风机、水泵等，以阈值操控为主，操控逻辑简略，用物联网计划只需做个装备即可，不需求编程就能满意操控要求，大大下降了对运维人员的要求；另一方面，由于地下空间的工况环境欠好，而归纳管廊作为地下空间的“生命线”呈现误报、错报的现象很高，物联网具有的边际核算功用很好地处理了这一问题，减轻了一致办理渠道的压力。即便一致办理渠道宕机、通讯网络瘫痪的状况下，依托现场的物联网边际核算体系也能正常运转；地下空间的安全隐患是不确定的，若需求添加监测点，只需配个边际接入设备就能接入体系，十分灵敏。因而将具有窄带、低延时及低功耗等特征的物联网技能在归纳管廊中运用，能够有效地进步归纳管廊的才智化功用，并下降建造和运维本钱。

  九星归纳管廊坐落上海市闵行区七宝九星区域，包含星北路归纳管廊、智联路归纳管廊及监控中心，全长约2465ｍ，布局为“厂”字形，其间：星北路归纳管廊坐落星北路南侧人行道及美化带下，西起智联路、东至虹莘路，为归纳舱和电力舱双舱，长约715ｍ；智联路归纳管廊坐落智联路西侧人行道下，南起平延路，北至星北路，为归纳舱单舱，长约1730ｍ；监控中心坐落东兰路、智联路路口北侧地块地下一层空间，经过联络通道与归纳管廊进行联接，九星归纳管廊布局图如图１所示。

  传统的环境与设备监控体系首要由工业以太网交流机、可编程操控器、长途I/O模块及环境监测相关检测外表等组成。传统环境与设备监控体系构架如图2所示；传统环境与设备监控体系布置图如图3所示。

  传统的环境与设备监控体系从上至下可分为后台办理层、中心传输层及前端感知层。

  后台办理层坐落归纳管廊操控中心，首要由会聚交流机、工作站、服务器等组成。后台办理层经过中心传输层将前端感知层收集的信息进行会集存储、处理及展现，而且完结对管廊的长途监控办理。

  中心传输层首要由可编程操控器、长途I/O、接入交流机及线缆等组成。管廊内涵每个分变电所设置可编程操控器，担任区域监控区间联动操控及监控信息上传。在每个进/排风井设置一套长途I/O模块，担任根本监控区间内一切防火分区内的监控数据收集、上传及联动操控信号的宣布。可编程操控器经过长途I/O模块反应的管廊内环境监测信息、设备监控信息及电力监控信息，完结设备的操控（联动），并经过信息传输网络完结与监控中心后台办理体系的信息交互前端感知层坐落归纳管廊内，首要由温湿度检测仪、含氧量检测仪、风机操控箱及水泵操控箱等现场设备和现场设备操控箱组成。经过现场设备对归纳管廊内的温湿度、氧含量等环境参数进行检测和收集，从现场设备操控箱内取得风机、水泵等设备的状况信息。

  操控方法分为中央级、就地级和现场级，可完结监控中心中央级长途操控、可编程站就地主动/手动操控和现场操控箱主动/手动操控。

  物联网环境与设备监控体系从上至下可分为中心层、传输层和接入层。物联网环境与设备监控体系架构图如图4所示；物联网环境与设备监控体系布置图如图5所示。

  中心层首要包含物联网办理渠道及其硬件支撑设备，布置在监控中心，完结运用事务一致布置与定时更新、环境与设备监控体系信息存储与可视化展现等功用，并与归纳管廊一致办理渠道进行信息同享。

  传输层首要包含由骨干光纤、交流机及物联网网关等，经过构建自愈型光纤干线环网完结中心层与接入层的信息上传下达。

  接入层首要包含物联网无线网络设备、物联网边际接入设备、现场机电设备及环境监测外表等，物联网无线网络设备用于构建现场网格网络（Mesh），物联网边际接入设备用于现场机电设备及环境监测外表无线联网、边际核算与机器通讯（M2M）等。

  归纳管廊一般呈“群状”散布，由同一规划片区内的若干个归纳管廊组成，具有细长、舱室多、入廊管线品种杂乱等特色，为了保证杰出的运转环境，需求装备通风、排水、照明等机电设备，并设置环境与设备监控体系完结环境监测与机电设备监控等功用。

  传统计划中，环境与设备监控体系首要选用可编程逻辑操控器，一般以通风区间为根本监控单元，每个根本监控单元设置一套可编程逻辑操控器，可编程逻辑操控器经过有线方法与根本监控单元内各现场机电设备及传感外表相连，完结对机电设备及传感外表的会集操控与一致办理。

  物联网作为一种新式技能，首要选用边际核算、终端无线M）等，物联网计划与传统计划的比较如下表1所示。

  归纳管廊机电设备很多，环境比较湿润，传统计划简略呈现接触不良等线路毛病，导致体系失效，而且检修费时吃力。物联网供给的终端无线联网能够使归纳布线大大削减，不只下降管线管材及设备调试本钱，也下降由于线缆很多形成的毛病，进步体系安稳性。

  归纳管廊入廊管线品种杂乱，入廊时刻纷歧，不同管线对管线监测内容有不同的要求，而管线入廊往往滞后归纳管廊建造，传统计划在归纳管廊建造之初一般会为管线]，但实践往往难以精确预留。预留的接口也对管线监控的内容和监测点设置等有必定的约束。物联网的终端无线联网比较传统计划能够很好的兼容未来入廊管线监控的接入和并网，节省后期管线入廊建造出资。

  归纳管廊在建造之初会布置必定的监控点位，但随着管线的逐步入廊和运维时刻的添加，会产生新的动态监测需求，或许需求动态添加新的监控点位或对原监控点进行方位调整等，物联网的终端无线联网比较传统计划能够很好的满意监控动态调整需求。

  此外，物联网选用边际核算及机器通讯（Ｍ２Ｍ）等技能，在边际端布置相关算法能够进步体系才智化程度。

  综上，物联网具有终端无线联网、运用事务布置灵敏、终端联网扩展简略、建造及维护本钱低、才智化程度高级优势，比较传统计划更适合具有环境差、广联接、入廊管线品种杂乱及建造时序纷歧等特征的归纳管廊。

  网格网络（Mesh）即无线网格网络，是一种多跳网络，是一个动态的能够不断扩展的网络架构。无线Mesh网络是去中心化的，当有中心节点设备离线时，能够从头核算新路由，满意事务交互，能够大大下降全体毛病率。恣意的两个设备均能够坚持无线互联，比较单跳网络具有网络更健壮、网络扩展更灵敏及网络架构动态调整等长处。

  网格网络如图6所示，以防火分隔为根本通讯单元，每个根本通讯单元包含电力舱防火分区和归纳舱防火分区。在每个根本通讯单元设置１套物联网网关，在每个根本通讯单元的每个防火分区设置4套物联网无线网络设备完结支撑多种物联网协议的网格网络组网。

  物联网网关首要用于网格网络办理，包含网络节点办理、网络拓扑办理、协议转化、分组交流、路由挑选、过失校验、流量操控、拥塞操控等功用，并选用软件界说网络（SDN）架构，将网络操控平面和数据平面别离、解耦。

  环境与设备监控体系首要功用包含环境监测、设备监控及电力监控等，为归纳管廊安稳运转供给保证。环境监测内容首要包含归纳管廊内的温湿度、氧含量及液位等；设备监控内容首要包含归纳管廊内排水设备、通风设备及照明设备的联动操控及运转状况等；电力监控内容首要包含归纳管廊内高低压配电柜、EPS设备及UPS设备的供电状况等。

  物联网边际接入设备就近布置在现场机电设备操控箱或环境监测仪周围，经过I/O或通讯口与机电设备操控箱或环境监测仪相连，并经过网格网络完结机电设备或环境监测仪无线联网，一起完结如下功用：

  AcrelEMS-UT归纳管廊能效办理渠道集电力监控、动力办理、电气安全、照明操控、环境监测于一体，为树立牢靠、安全、高效的归纳管廊办理体系供给数据支撑，从数据收集、通讯网络、体系架构、联动操控和归纳数据服务等方面的规划，处理了归纳管廊在办理过程中存在内部搅扰性强、运用单位多及和谐杂乱的根本问题，大大进步了体系运转的牢靠性和可办理性，进步了管廊根底设施、环境和设备的运用和康复功率。

  安科瑞城市地下归纳管廊能效办理体系是一个深度集成的主动化渠道，它集成了10KV/O.4KV变电站电力监控体系、变电所环境监控体系、智能马达监控体系、电气火灾监控体系、消防设备电源体系、防火门监控体系、智能照明体系、消防应急照明和分散指示体系。用户可经过浏览器、手机APP获取数据，经过一个渠道即可大局、全体的对管廊用电和用电安全进行进行会集监控、一致办理、一致调度，一起满意管廊用电牢靠、安全、安稳、高效、有序的要求。

  电力监控首要针对10/0.4kV地上或地下变电所，对变电所高压回路装备微机维护设备及多功用外表进行维护和监控，对0.4kV出线装备多功用计量外表，用于测控出线回路电气参数和用能状况，可实时监控高低压供配电体系开关柜、变压器微机维护测控设备、发电机操控柜、ATS/STS、UPS，包含遥控、遥信、遥测、遥调、事端报警及记载等。

  环境监测包含温湿度、烟感温感、积水浸水、可燃气体浓度、门禁、视频、空调、消防数据的收集、展现和预警，一起也可接入管廊舱室内的水泵和通风排烟风机等设备集成的第三方体系完结管廊环境归纳监控。

  AcrelEMS-UT能效办理体系针对配电体系的电气安全隐患装备相应的电气火灾传感器、温度传感器，消防设备电源传感器、防火门状况传感器，接入消防分散照明以及指示灯具的状况实时显现，而且对UPS的蓄电池温度、内阻进行实时监督，产生反常时经过声光、短信、APP及时预警。

  物联网作为十四五规划倡议的新式技能，是数字化转型的重要根底。物联网在归纳管廊中运用具有明显优势，能够很好满意管线逐步入廊而随同对监控需求的动态调整，并完结归纳管廊物与物、物与人的泛在联接，为归纳管廊数字化转型、数字赋能供给数据根底，后期结合大数据分析及AI辅佐决议计划等技能，能够供给归纳管廊的运转监控与运维办理才智化程度。依据物联网技能在归纳管廊运用的根底，一方面，能够将物联网技能与安全防备体系、火灾主动报警体系、通讯体系等进行结合；另一方面能够进一步将物联网技能在地下空间中进行推行，处理相似的环境恶劣形成的一系列问题。

  【2】谢军.“归纳管廊群”监控体系研讨与规划［Ｊ］．我国市政工程，2017.