城市管廊智能化运维及多状态在线监测关键技术及应用

成果简介

利用信息化手段，研究城市管廊智能化运维及多状态在线监测关键技术并形成一套综合城市管廊智能化管理系统，并应用于石家庄市城市地下电缆管网运维管理中。解决城市管廊管理难题。城市管廊智能化管理系统应用部门多，涵盖的范围广，数据主要涉及考核数据，安全性要求较高。系统将着重从数据准确性、安全性出发，本着系统使用人性化、规范化为目的,建立本系统专用的组织机构、人员、权限，保证数据安全，系统开发与用户需求零距离接触，做到用户使用便利化，真正达到规范、标准化数据，提高用户工作效率，提升运行维护管理的层次。因此，为了更好的建设此项目，我们按照“整体规划、分布实施”的原则进行规划实施。

技术状况

创新性

独占性

盈利性

持续性

先进性

成熟度

1.三维立体可视化，让电缆运维更加直观。通过数据建模生成立体图，实现所有电缆通道可视化、断面分析、线路规划分析等功能，信息资源数字化、智能化、可视化。
2.智能标牌同寿命，实现电缆设备永久身份识别。在电缆本体及附件上安装永久性“智能标牌”，建立电缆标牌数据库，将电缆设备的位置信息、运行信息数字化，通过PDA及无线网络进行共享，利用计算机进行电网单线图的拓扑结构变更，变革了电缆敷设、验收、巡视、抢修等工作方法。
3.在线监测，实现故障快速定位、自动报警。以光纤传感技术为基础，自主研发光、机、电一体的多功能实时监测功能，将电缆网监控信息孤岛连接在一起，可以同时实现隧道影像监控、气体温度监测、电缆局放监测、环流监测、门禁安防系统等15种功能，做到隐患预警和故障快速定位功能。
4.数据归一、协同共享，搭建大数据服务平台。以数据互通共享为依托，为各部门、各专业提供了一套真实、有效、权威的电缆数据库，消除专业壁垒，建立大数据分析体系，为各管理部门决策提供有力依据。

目前国内外城市管廊管理系统基本还处在起步阶段，缺少统一的信息化管理平台。国内各省市电力公司在建的信息系统也基本以独立隧道系统为主，缺少从管网规划、档案管理和运维管理整体层面进行电力隧道管网综合监测系统的平台设计。而城市管廊智能化管理系统作为国网河北省电力公司首家地下城市管廊管理系统，在创新电缆通道管理方面的优势已经非常明显。该系统已拥有7项国家发明专利，5项实用新型专利，软件著作权1项，在国家级期刊发表论文3篇。
7项专利名称：高压电缆内应力释放装置及控制方法；基于光纤传感的电缆隧道多种气体浓度在线监测系统；一种防错位的安全井盖；一种高压电缆保护接地系统转接装置；一种高压电缆交叉互联接地系统转换装置；一种可监测负载状态的高压电缆多功能接地装置；有源探测型光纤光栅电缆隧道安防监控系统。

该系统以实现提质增效的要求为出发点，在电缆设备信息化、监测电缆状态、打破专业壁垒、精简业务流程等方面进行了尝试，尤其着重解决了对地下管线管理的相关问题，非常符合地下管线单位的发展趋势，目前运行状况良好，经济、社会效益显著。该平台已在国网河北省电力公司推广使用，可在全国电力行业、供水、供热等地下管线管理单位进行推广应用。
1.市政、电网规划方面：石家庄供电公司各级单位每年要对电缆通道、电缆进行大规模摸排，并绘制电缆通道管网图，通过本系统可以免去此项测绘、制图费用，粗略计算每年约可节省200万元。
2.城市建设施工破坏方面：每年因管线位置不明确而导致外力破坏事故多达几十起，因事故导致的停电、管线修复等直接经济损失超百万，如果因此发生人身伤亡事故，间接经济损失不可估算，通过使用系统化管理，将可完全避免这类经济损失的发生。
3.电缆管网的维护方面：及时通过电缆通道的巡检、维修记录的统计发现潜在问题，找到设备薄弱点，并建立档案，针对易发生问题的地方，采取有效的防范措施，做到防患于未然。减少因设备损坏导致的停电事故，每年可避免经济损失30万元。

国网河北省电力有限公司石家庄供电分公司于2004年在河北南网率先成立电缆工区，实行专业化管理，在将近10年的时间内积累了大量的运行经验，但是管理模式仍属于粗放式管理。项目启动前，电缆及电缆通道资料大部分以纸质图纸示意记录，人工管理、查询、统计，效率低下。虽然制作了电缆通道管网图但是由于精确度低，无法在规划、改造时提供准确的数据，难以做出科学、准确的判断，给我们的建设、管理、维护带来极大不便。通过建设城市管廊智能化管理系统，实现了纸质图纸电子化，实时查看电缆通道的分布图，实现对电缆通道及附属设施地理位置的精确定位；可以直观的查看设备的台帐信息，并具备查询、统计功能；不仅数据科学，而且及时性强，实现了电缆通道从纸质管理向电子化管理的转变。

根据国家电网公司信息通信分公司提供的国内外查新资料，研究成果在国内外针对电缆管网运行维护存在的问题，利用空间数据库、组件式GIS开发、电缆管网交互敷设、智能通道动态建模等技术，开发电缆管网信息管理系统，实现电缆通道管理、电缆线路管理、终端管理、基础信息管理、业务管理等功能方面达到了国际先进水平。该平台以实现提质增效的要求为出发点，在电缆设备信息化、监测电缆状态、打破专业壁垒、精简业务流程等方面进行了尝试，尤其着重解决了对地下管线管理的相关问题，非常符合地下管线单位的发展趋势，目前运行状况良好，经济、社会效益显著。该平台已在国网河北省电力公司推广使用，可在全国电力行业、供水、供热等地下管线管理单位进行推广应用。

13、回报级：收回全部投入后开始赚钱再投入

市场状况

市场分析

商业模式

营销状况

城市管廊智能化管理系统符合地下管线单位的发展趋势，在电缆设备信息化、监测电缆状态、打破专业壁垒、精简业务流程等方面进行了尝试，能较好的解决地下管线作业易出现的可视程度低、智能管理弱、安全风险大、工作效率低等专业管理难题，可降低设备故障发生概率、实现故障快速定位、缩短电缆运维工作流程，对推动电缆专业实现精益化管理，起到了积极作用。系统自应用以来，在管理上实现了“横向协同、纵向贯通”，工作效率大幅提高，客服满意度得到显著提升。截至目前，该平台已拥有7项国家发明专利，5项实用新型专利，在国家级期刊发表论文3篇。目前该平台已在国网河北省电力公司推广使用，可在全国电力行业、供水、供热等地下管线管理单位进行推广应用。

该系统已在河北省电力公司广泛推广使用，获得良好的效果，国内其他城市地下管廊单位也可以同时采购使用，系统自应用以来，在管理上实现了“横向协同、纵向贯通”，工作效率大幅提高，客服满意度得到显著提升。

转化需求状况

拟采取的转化方式：

合作研发

资金需求额：

1万元

应用推广已投入情况：

1万元

融资用途：

产品研发

管理团队状况

公司治理结构

公司管理结构

财务状况

国网河北省电力公司负责河北南部电网的规划、建设、调度和运营，区域包括石家庄、保定、沧州、衡水、邢台、邯郸六市及其下辖的89个县（市），供电面积8.4万平方公里，服务人口5053万，公司现有供电、科研、施工、培训等基层单位14个，县级供电企业100个。

通过继续教育，专业培训，课题研究，技术攻关等方式培养了一大批科技人才，在核心业务领域培养了一批技术专家，其中国网公司专家28名，华北电力技术院专家91名，国网河北省电力公司优秀人才100名，国网河北省电力公司专业人才52名，建成1个国家电网公司实验室-电力变压器状态评估技术实验室，2个省级工程技术研究中心-河北省输变电工程技术研究中心及河北省火力发电节能环保工程技术研究中心，完善了12个公司重点实验室的软、硬件平台建设，组建了1支国家电网公司级科技攻关团队（电力变压器状态评估技术科技攻关团队）。