本實(shí)用新型涉及地下綜合管廊安全可靠運(yùn)行監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于物聯(lián)網(wǎng)的城市地下綜合管廊動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

城市地下管線是城市的“生命線”，擔(dān)負(fù)著城市各種資源與信息的傳送任務(wù)，是城市高效運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)。然而，隨著城市不斷發(fā)展，地下管廊中的管線問(wèn)題如管線老化、突發(fā)點(diǎn)泄露、通訊中斷、交通中斷等等會(huì)直接影響人們的正常生活并容易造成安全隱患，因此城市地下管廊的綜合治理和監(jiān)測(cè)越來(lái)越重要，為了提高城市運(yùn)行質(zhì)量和效率，社會(huì)和政府對(duì)城市地下空間環(huán)境越來(lái)越重視，城市地下綜合管廊的安全運(yùn)行需要注入更多的科技實(shí)力和現(xiàn)代化技術(shù)。

傳統(tǒng)的城市地下管線管理僅僅是突發(fā)事件人工查找、經(jīng)驗(yàn)值判斷挖掘等方式，既容易損傷管線，又存在盲目性，尤其存在突發(fā)性故障事件查找及排除能力差等問(wèn)題，城市地下管線的隱患及故障情況發(fā)生處理往往是事后補(bǔ)救等方式，容易影響城市正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施保障力工程存在安全性威脅。目前國(guó)內(nèi)逐步開(kāi)展城市地下管網(wǎng)隱患排查等工作，將管網(wǎng)漏失率控制在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)，力求降低管網(wǎng)事故率，避免重大事故發(fā)生，已取得多部門(mén)認(rèn)同，實(shí)踐表明，實(shí)時(shí)掌握地下管網(wǎng)安全運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患，并采取措施控制在事故出現(xiàn)前是非常必要的工作內(nèi)容，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與預(yù)警技術(shù)可以很好的滿足城市供水、排水、燃?xì)?、熱力、電力、通信、廣播電視、工業(yè)管理等部門(mén)對(duì)于管線運(yùn)行安全監(jiān)測(cè)與預(yù)警需求。

因此，將城市地下管廊安全性檢測(cè)工作以動(dòng)態(tài)獲取數(shù)據(jù)的模式進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并進(jìn)行地下管廊差異性分析預(yù)警，彌補(bǔ)了“事后”補(bǔ)救等傳統(tǒng)方法，將故障發(fā)生控制在了“事前”及“事中”過(guò)程，為城市“生命線系統(tǒng)”的安全運(yùn)行注入時(shí)代的步伐與創(chuàng)新，為城市地下管廊等相關(guān)部門(mén)的工作提供高效便捷的工作方式，也為多部門(mén)聯(lián)動(dòng)協(xié)調(diào)工作提供了合理化平臺(tái)，節(jié)省了城市安全性建設(shè)及故障排除成本，對(duì)于城市地下空間安全及發(fā)展領(lǐng)域具有重要的技術(shù)應(yīng)用前景和廣泛的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)生態(tài)效益。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的城市地下綜合管廊動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)，包括綜合管廊觀測(cè)基站、無(wú)限數(shù)據(jù)傳輸單元、無(wú)線連接的綜合控制中心，所述綜合管廊觀測(cè)基站分布于地下，所述綜合管廊觀測(cè)基站與所述無(wú)線連接的綜合控制中心通過(guò)無(wú)限數(shù)據(jù)傳輸單元進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸與控制；

所述綜合管廊觀測(cè)基站包括供電單元、地下綜合管廊異常參數(shù)自動(dòng)探測(cè)裝置、探測(cè)異常裝置控制單元，所述探測(cè)異常裝置控制單元與所述地下綜合管廊異常參數(shù)自動(dòng)探測(cè)裝置連接，所述探測(cè)異常裝置控制單元監(jiān)測(cè)采集所述地下綜合管廊異常參數(shù)自動(dòng)探測(cè)裝置采集的異常參數(shù)，所述探測(cè)異常裝置控制單元將所采集的異常參數(shù)傳輸給無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸單元，所述供電單元為所述地下綜合管廊異常參數(shù)自動(dòng)探測(cè)裝置與探測(cè)異常裝置控制單元供電；所述無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸單元將探測(cè)異常裝置控制單元采集的地下綜合管廊異常參數(shù)傳送給綜合控制中心，所述綜合控制中心包括數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、預(yù)警系統(tǒng)服務(wù)器、管線異常參數(shù)故障分析及預(yù)警單元、監(jiān)測(cè)與預(yù)警會(huì)商單元、監(jiān)測(cè)與預(yù)警發(fā)布單元；所述數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器與所述預(yù)警系統(tǒng)服務(wù)器連接，所述預(yù)警系統(tǒng)服務(wù)器與所述監(jiān)測(cè)與預(yù)警會(huì)商單元、監(jiān)測(cè)與預(yù)警發(fā)布單元連接。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸單元包括數(shù)據(jù)傳輸裝置、遠(yuǎn)程終端設(shè)備、北斗數(shù)據(jù)傳輸單元、CDMA通信單元、GPRS通信單元、北斗短報(bào)文單元；所述數(shù)據(jù)傳輸裝置、遠(yuǎn)程終端設(shè)備、北斗數(shù)據(jù)傳輸單元分別與所述探測(cè)異常裝置控制單元連接，所述CDMA通信單元、GPRS通信單元與所述數(shù)據(jù)傳輸裝置、遠(yuǎn)程終端設(shè)備連接構(gòu)成無(wú)線移動(dòng)通信傳輸通道，所述北斗數(shù)據(jù)傳輸單元和北斗短報(bào)文單元連接構(gòu)成北斗衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸通道。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述供電單元包括太陽(yáng)能電池和鋰電蓄電池，所述太陽(yáng)能電池與所述鋰電池連接形成供電系統(tǒng)，為所述地下綜合管廊異常參數(shù)自動(dòng)探測(cè)裝置與探測(cè)異常裝置控制單元供電，采用太陽(yáng)能 蓄電池為主，鋰電蓄電池為輔。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸單元將采集的地下綜合管廊異常參數(shù)傳送給綜合控制中心的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。

本實(shí)用新型的有益效果是：

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型根據(jù)需要監(jiān)測(cè)的基站布設(shè)情況，將城市整個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)內(nèi)的多個(gè)觀測(cè)基站的實(shí)施監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸至控制中心，使其成為多級(jí)全方位的城市地下綜合管廊動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)。系統(tǒng)運(yùn)行期間，由地下管廊觀測(cè)基站自動(dòng)采集不同類管線異常參數(shù)情況，通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸單元與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳送至綜合控制中心數(shù)據(jù)服務(wù)器，監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控管線異常參數(shù)，并通過(guò)不同管線的參數(shù)分析及其特定參數(shù)組合算法等發(fā)布地下管線故障情況預(yù)警。該系統(tǒng)采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)地下綜合管廊異常管線參數(shù)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與預(yù)警，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)獲取城市地下管廊的不同管線異常參數(shù)數(shù)據(jù)及故障發(fā)生可能性概率，對(duì)于避免突發(fā)性城市“生命線”系統(tǒng)管線異常事件及城市安全運(yùn)行具有重要意義，對(duì)于城市安全和健康運(yùn)行非常有實(shí)用價(jià)值。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型基于物聯(lián)網(wǎng)的城市地下綜合管廊動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中各部件名稱如下：

1-綜合管廊觀測(cè)基站，2-無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸單元，3-綜合控制中心，4-太陽(yáng)能電池，5-鋰電蓄電池，6-地下綜合管廊異常參數(shù)自動(dòng)探測(cè)裝置，7-探測(cè)異常裝置控制單元，8-數(shù)據(jù)傳輸裝置，9-遠(yuǎn)程終端設(shè)備，10-北斗數(shù)據(jù)傳輸單元，11-CDMA通信單元，12-GPRS通信單元，13-北斗短報(bào)文單元，14-數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，15-預(yù)警系統(tǒng)服務(wù)器，16-管線異常參數(shù)故障分析及預(yù)警單元，17-監(jiān)測(cè)與預(yù)警會(huì)商單元，18-監(jiān)測(cè)與預(yù)警發(fā)布單元。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。

請(qǐng)參考圖1，本實(shí)用新型基于物聯(lián)網(wǎng)的城市地下綜合管廊動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與 預(yù)警系統(tǒng)包括位于城市地下管廊內(nèi)的合理化分布的城市綜合管廊觀測(cè)基站1、與所述綜合管廊觀測(cè)基站1配套的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸單元2、與所述無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸單元2無(wú)線連接的綜合控制中心3。

具體地，所述綜合管廊觀測(cè)基站1包括太陽(yáng)能電池4、鋰電蓄電池5、地下綜合管廊異常參數(shù)自動(dòng)探測(cè)裝置6(各種地下管線異常參數(shù)探測(cè)，例如供水、排水管道異常流量參數(shù)傳感器、燃?xì)夤艿喇惓Ｐ孤秴?shù)傳感器、熱力管道水壓水溫一體化傳感器、電力、通信管線異常阻斷參數(shù)傳感器、管道、管線腐蝕老化異常傳感器等)、探測(cè)異常裝置控制單元7。所述太陽(yáng)能電池4與所述鋰電蓄電池5形成基于太陽(yáng)能的供電系統(tǒng)，供電系統(tǒng)為所述地下綜合管廊異常參數(shù)自動(dòng)探測(cè)裝置6與探測(cè)異常裝置控制單元7供電，探測(cè)異常裝置控制單元7采集地下綜合管廊異常參數(shù)自動(dòng)探測(cè)裝置6采集的異常參數(shù)，探測(cè)異常裝置控制單元7將所采集的異常參數(shù)傳輸給無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸單元2。由于采用太陽(yáng)能蓄電池為主，鋰電蓄電池為輔，以自動(dòng)控制系統(tǒng)和通訊終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)不同管線異常參數(shù)的自動(dòng)采集、傳輸，所以可以將地下管線的人工定期隱患排查、突發(fā)故障及應(yīng)急事件等工作實(shí)現(xiàn)智能化方式，節(jié)省了人力資源及盲目的排查時(shí)間，使得城市地下管道綜合運(yùn)行更加安全、完善。所述太陽(yáng)能蓄電池包括用于保證其具有充足電量的充電控制器。因?yàn)樘?yáng)能蓄電池是采用直流供電方式，采用的充電器進(jìn)行鉗位控制，以防止電壓過(guò)壓或欠壓現(xiàn)象，從而保證在天氣情況及其他影響太陽(yáng)能采集的狀況下下，能維持監(jiān)測(cè)站工作。輔助的鋰電蓄電池保障在長(zhǎng)期的地下陰濕環(huán)境下探測(cè)站能夠自動(dòng)探測(cè)儀器的供電數(shù)據(jù)及傳輸。

所述無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸單元2包括數(shù)據(jù)傳輸裝置8，遠(yuǎn)程終端設(shè)備9，北斗數(shù)據(jù)傳輸單元10，CDMA通信單元11，GPRS通信單元12，北斗短報(bào)文單元13。所述數(shù)據(jù)傳輸裝置8、遠(yuǎn)程終端設(shè)備9和北斗數(shù)據(jù)傳輸單元10為無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸單元，所述數(shù)據(jù)傳輸裝置8、遠(yuǎn)程終端設(shè)備9均為無(wú)線移動(dòng)通信傳輸網(wǎng)絡(luò)模式、所述北斗數(shù)據(jù)傳輸單元10用于地下管廊深埋管線地區(qū)，其他網(wǎng)絡(luò)通訊不暢通地區(qū)使用，所述北斗數(shù)據(jù)傳輸單元10和北斗短報(bào)文單元13構(gòu)成北斗無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。所述探測(cè)異常裝置控制單元7將采集的不同管線的異常參數(shù)數(shù)據(jù)經(jīng)由數(shù)據(jù)傳輸裝置8，遠(yuǎn)程終端設(shè)備9或北斗數(shù)據(jù)傳輸單元10處理，并通過(guò)所述CDMA通信單元11、GPRS通信單元12或北斗短報(bào)文單元13等無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上傳至綜合控制中心3。所述北斗數(shù)據(jù)傳輸單元10與北斗短報(bào)文單元13構(gòu)成北斗衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸通道，可以保證在無(wú)線通信信號(hào)較弱的地下管線區(qū)進(jìn)行亞米級(jí)精確定位，利用北斗星 進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，對(duì)于不易探測(cè)管道及不易施工、條件惡劣的地下管線監(jiān)測(cè)具有重要技術(shù)突破。

本實(shí)用新型的一種城市地下綜合管廊動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)(不同地下管線異常參數(shù)探頭、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、后臺(tái)與數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)成一個(gè)完整的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng))，可以快速、自動(dòng)、準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)與預(yù)警城市地下綜合管廊的不同管道、管線異常參數(shù)數(shù)據(jù)(管道管線異常通常指管道管線腐蝕、老化、穿孔，泄露、施工損壞等)，及時(shí)預(yù)報(bào)預(yù)警，有效提高城市運(yùn)行的安全性及保障性，減少查找管道管線隱患的盲目性，降低城市地下綜合管廊的運(yùn)行維護(hù)時(shí)間及資金成本，保障城市安全有序的正常運(yùn)行。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。