综合管廊环境安全性监测多源信息融合应用研究

发布时间：2020-06-07 06:23

【摘要】：随着我国经济快速发展,越来越多的城市患上“城市病”,综合管廊是解决“城市病”的重要途径之一。综合管廊内部空间相对密闭狭长,容纳管道种类较多,在各种设备的运行过程中可能产生各种有害或可燃气体,管廊内温湿度变化等,对管廊运行及维护巡检中人员安全、设备使用有重大影响。目前我国对综合管廊环境安全性研究正处于初级发展阶段,论文将结合我国现有标准和毒理学知识,借鉴空气质量和矿井安全监测的相关研究,以综合管廊环境为研究对象,融合综合管廊环境安全信息对其安全性进行以下研究:(1)根据我国现行规范标准,参照毒理学知识和事故致因理论,综合考虑多方面因素的影响,分析综合管廊事故的特点和运行维护实际情况,构建综合管廊环境安全性评价指标体系,其中包括人为、设备和环境三方面评价内容,其中包含定性指标13个,定量指标6个,并提供了各指标评分细则。通过运用层次分析法确定各指标权重。(2)基于模糊综合评价法,构建了综合管廊环境安全性综合评价模型。将综合管廊环境安全性评价等级划分为安全、低度危险、中度危险、高度危险4个等级,并且运用西安某综合管廊运行实际数据对所建立的综合评价模型进行了验证,计算出该综合管廊的安全性等级,并通过权重分析出在综合管廊环境安全综合评价指标的相对重要性排序等,为综合管廊环境安全建设、运行及维护提供了新的参考方案。(3)基于层次分析法和可实施性确定综合管廊安全性评价主要因素,根据安全评价体系,构建多源信息融合系统。按照环境状况及采集信息需求选择合适的传感器,并进行合理布署无线传感器网络,将采集的数据传送给区域控制器,并传输给总监控中心,实现数据的显示、存储、分析和安全性评价。在该系统基础上进行了多传感器管理问题讨论,以网络生命周期指标为评价参数,提出了簇头节点布置模型,比较簇头节点均匀布置和非均匀布置策略的优劣性。本论文建立的综合管廊环境安全性模糊综合评价模型,能够对综合管廊环境安全状况作出正确评估,为确保综合管廊在运行过程中运维人员生命及设备运行安全提供可靠预警。对综合管廊环境监测系统进行多传感器管理问题研究,有利于传感器资源优化配置。
【图文】：

管线,问题,管廊,“蜘蛛网”

“拉链工程”不断出现，强弱电线形如“蜘蛛网”，严重影响城市形象，也为老百姓生活带来不便，如图1.1 所示。据统计，2008~2010 年，，我国 351 个城市中有 72%的城市均出现过不同程度的城市内涝灾害，管道泄漏事故，各类管线事故平均每天高达 5.6 万起[2]，每年由于路面开挖造成的世界经济损失高达 2000 亿元[3][4]。图 1.1 常见的管线问题建设地下综合管廊是根治管线问题、“道路拉链”和“蜘蛛网”等城市病最有效的方式[5]。目前，我国正在大力发展城市地下综合管廊建设，2013 年 9 月 6 日,国务院印发了《关于加强城市基础设施的意见》，该《意见》指出加大城市管网建设和改造力度，未来三年在全国 36 个大中城市全面启动地下综合管廊试点工程[6]；2014 年 6 月，国家在新型城镇化规划中也提到了综合管廊入廊管线要求；同年，国务院又发布了相关指导意见，修订发布了地下综合管廊工程技术规范，同时发布了《城市地下综合管廊规划编制指引》、《综合管廊工程投资估算指标》[6][7]。2015 年 8 月国务院又发布了《关于推进城市地下综合管廊建设的指导意见》

区域图,管廊,区域图

综合管廊对我国来说是一个全新的课题，整体来说我国综合管廊建设技术熟、规模处于一个高速发展阶段。1950 年在北京天安门，其广场下修建综合管沟，长度仅 1 公里。1980 年，台湾地区开始研究评估城市地下综设方案，并从立法方面进行突破。1992 年上海浦东大开发，在张杨路着内第一条现代化综合管廊，投资高达 3 个亿。1994 年，上海浦东新区建第一条初具规模并以营运的双孔综合管廊，共计长度 11.2 公里，将煤气供水，电力管道分别入廊敷设[11]。2007 年武汉 CBD 建设进入“快车道”，规划华中地区第一条城市综合管廊。2010 年国内系统最完整、技术最先定位最明确的一条综合管廊位于上海世博园区，该综合管廊与园区总体规，将市政管线全部纳入，满足世园会及会后功能需求，大大提高了市政设及管理水平[16]，如图 1.2 所示。“十三五”期间，西安市规划建设 140 余公里地下综合管廊，365 公里地下缆线管廊，总投资规模为 175 亿元[17]。
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU990.3

【参考文献】