从美国最大输油管道被“黑”,谈谈智慧管廊建设

2021-05-11 322

美国政府9日宣布,17个州和华盛顿特区进入紧急状态。原因是美国最大的燃油输送管线遭遇网络攻击被迫关停,这导致美国东海岸45%的汽油、柴油等燃料供应受到影响,具体恢复时间遥遥无期。


此次事件使得国际社会对输油管线的安全极度重视,智慧管廊建设再次被放到聚光灯下。近年来,网络自动化攻击兴起,老旧的基础设施和系统很容易受到攻击,以输油管线等为主的基础设施和系统急需升级,智慧管廊建设已刻不容缓!


智慧管廊是以各类智能化监控设备为基础,数据融合分析应用为手段,结合智能传感、3S(GIS、GPS、RS)和三维建模等技术,实现对管廊各类信息的快速、准确、可靠的收集与处理,并在统一的信息管理平台上展现和操作。


建设理念

智慧感知:运用先进的传感和传输技术,全面感知管廊关键信息,对影响管廊正常运转的事故进行预警,实行超前控制。

智慧管理:利用云计算、虚拟现实和物联网等先进技术,建立统一的智能监管平台,实现智慧化管理,提高运维效率。

智慧决策:通过对海量数据进行分析挖掘,结合逻辑关系模型,萃取其中的有效信息,为运维决策提供有效辅助,提升管理水平。


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功能特点


● 实现对管廊各方面信息的可信监控

对水、电、气、热、通信等城市工程管线的实时全面监测;

对机电设备运行状态的可靠感知及远程控制;

针对燃气舱、雨污舱特别设计的隔爆兼本安一体型设备,实现爆炸气体的不间断实时监测。


● 构建完善的安防策略

由电子井盖、红外对射、生物感应、视频侦测共同组成多级安全防线;

实现全天候的防意外闯入提示和实时入侵报警。


● 基于大数据分析的故障预警

通过大数据挖掘技术,对数据趋势走向和异常变化进行预判,对可能发生的故障进行提前预警。


● “一张图”模式直观展现

将管廊各类信息通过“一张图”模式统一展现;

支持3D GIS,对管廊内部进行360度直观展示;

将虚拟现实技术和远程控制技术相结合,实现自主漫游和设备遥控。


● 基于标准协议的开放式系统

支持通用接口协议,便于系统扩容或接入更高一级的系统平台;

支持国内外大部分主流通信协议,便于系统集成及扩展;

采用模块化设计,分散控制与集中控制相结合,适合不同规模及类型的监控需求。


● 高可靠性

符合工业标准的产品设计,保障恶劣环境下可靠运行;

支持有线与无线相结合的冗余通信网络,保障通信可靠性。

智慧管廊的组成部分


● 系统组成

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● 网络架构

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采用双环结构,将视频数据与监控数据(如现场的智能设备、智能仪表等)进行分隔,做到安防、监控互不影响,保证了网络的稳定运行。


子系统简介——安全防范系统

视频监控

通过采用低照度高清网络摄像头结合硬盘录像机,可实现视频实时监测、录像查询、移动侦测等功能,监测范围覆盖管廊内所有重要节点,包括:人员出入口、投料口、通风口、引出段等。

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入侵监测

在管廊内重要节点:人员出入口、投料口、通风口、引出段等,设置红外微波探测器和声光报警器,对出入人员进行监测,从而实现非授权进入报警。


智能井盖

智能井盖设置于管廊逃生口、检修井,通过远程控制对井盖进行上锁、解锁,从而防止非授权人员的进入。同时井盖可将工作状态反馈给监控中心,实现入侵报警、防盗、防拆等功能。



门禁系统

门禁系统可对进出管廊重要区域的人员进行记录和权限控制,可与视频监控系统和消防报警系统等实现联动控制功能。当有火警时,门禁系统根据事先定义的路线,打开消防区域电动门锁,以便人员及时疏散。


可视化巡更

可视化巡更系统利用智能手机作为巡检仪,通过WIFI无线网络将巡更信息实时上传到服务器,确保巡检人员到位。并可实时接收监控中心下发的任务指令,根据监控中心的指令实时生成巡检任务,有效提高巡检班组的工作效率,使巡检工作变的可视可见。


机器人巡检

以智能轨道式巡检机器人为核心,携带各类环境传感器、热成像仪、摄像头、机械臂等装备,通过WIFI网络实时将数据传送至监控平台,实现对管廊环境与设备的24小时不间断监控,并可携带灭火弹、堵漏剂执行灭火堵漏任务。


子系统简介——监测监控系统

环境监测

对管廊内各类环境参数进行实时监测,并对异常信息进行告警提示,保障人员安全和管廊的正常运行。


电气设备监控

针对管廊内通风机、排水泵、照明设备、管路阀门、配电柜等电气设备进行实时在线监测和控制,并可与环境监测系统、安全防范系统、消防系统等子系统进行数据交互,实现联动互控。


人员监控

通过安装在管廊内的读卡器,实时读取入廊人员随身携带的定位标示卡信息,从而实现对入廊人员位置、数量、身份的识别,并能够准确的将管廊内人员的动态情况反映到监控中心,使管理人员能够随时掌握管廊内人员的运动轨迹,以便于进行更加合理的调度管理。


高压电缆监测

由分布式光纤测温(DTS)、局部放电监测、护套环流监测等功能模块组成,通过完善的状态监测,以及对监测数据进行分析和评估,为高压电缆提供预防性维护意见。


结构及沉降监测系统

管廊沉降在线监测系统通过在管廊内壁安装压差式形变传感器对管廊本体的沉降进行监测,采用裂缝计对顶管与标准段处的平面位移进行监测。系统根据获取的数据, 对影响管廊结构安全的超限指标进行分析并实时报警,及时发现病害并判断其安全状况,以便及时采取措施,保障管廊结构稳定。


通信联络系统

通过在管廊内设置固定电话、扩播喇叭、无线AP、智能移动终端等设备,可实现巡检人员之间和巡检人员与监控中心之间的有线及无线实时通信。