CN101763076A - 一种共同沟及电力隧道监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种共同沟及电力隧道监控系统，用于对隧道或沟内的各种设备仪表系统进行监控，它包括控制中心和n个与所述的设备仪表系统连接的区域控制器，且该区域控制器还通过网络与所述的控制中心连接，一方面用于对从所述设备仪表系统采集的设备信号进行处理，并向所述的设备仪表系统输出相应的处理信号，同时向所述控制中心输出相应的显示信号和报警信号，另一方面用于根据从所述的控制中心采集的动作信号，向所述的设备仪表系统输出相应的控制信号，其中，n为自然数。本发明实现了在隧道及沟内的潮湿环境和防爆环境下，对共同沟和电力隧道内的各类设备仪表系统的运行状态进行实时监控。
Description
技术领域
本发明涉及一种共同沟及电力隧道监控系统。
背景技术
随着城市建设的快速发展大容量变压器和大截面电缆的广泛应用，城市架空输电线向地下空间发展以成现实，建设电力隧道是行之有效的方法。共同沟和电力隧道是保证城市具有可持续发展能力的重要基础设施，是城市地下工件开发利用的重要内容，将成为城市基础现代化建设更新与改造以及城市现代化建设的趋势和潮流，有着广阔的发展前景。
共同沟和电力隧道为沿线数平房公里的范围提供水、电、煤、通讯服务。共同沟容电力电缆、通讯电缆、给水管道和燃气管道于一体，附属设备多，分布线路长，自动化程度也就要求高，其运行的可靠性及安全性要求更高，所以有必要在共同沟和电力隧道内设置火灾报警和完整的监控管理系统，对共同沟和电力隧道内的各类设备仪表系统的运行状态进行实时监控。
发明内容
为了解决上述问题，本发明旨在提供一种设计合理、运行稳定、操作方便的共同沟及电力隧道监控系统，以实现在隧道及沟内的潮湿环境和防爆环境下，对共同沟和电力隧道内的照明、排水、通风、通讯电话、含氧量、温度、湿度、红外线技防、门警监控、防火门等设备的运行状态进行实时监控。
本发明所述的一种共同沟及电力隧道监控系统，用于对隧道或沟内的各种设备仪表系统进行监控，它包括控制中心，其特征在于：它还包括n个与所述的设备仪表系统连接的区域控制器，且该区域控制器还通过网络与所述的控制中心连接，一方面用于对从所述设备仪表系统采集的设备信号进行处理，并向所述的设备仪表系统输出相应的处理信号，同时向所述控制中心输出相应的显示信号和报警信号，另一方面用于根据从所述的控制中心采集的动作信号，向所述的设备仪表系统输出相应的控制信号，其中，n为自然数。
在上述的共同沟及电力隧道监控系统中，所述的区域控制器包括依次连接的输入单元、计算单元和逻辑控制单元，其中：
输入单元，用于接收从所述设备仪表系统输出的设备信号和从所述控制中心输出的动作信号，并输出相应的启动信号；
计算单元，用于对从所述输入单元接收到的启动信号进行模拟量或开关量计算，并向所述控制中心输出显示信号；
逻辑控制单元，用于根据预设值，对从所述计算单元输出的计算信号进行比较判断，一方面向所述设备仪表系统输出相应的处理信号和控制信号，另一方面向所述控制中心输出相应的报警信号。
在上述的共同沟及电力隧道监控系统中，所述的用于连接区域控制器与控制中心的网络为光纤快速以太双环主干网。
在上述的共同沟及电力隧道监控系统中，所述的控制中心包括以太网络集线器和分别通过以太网与之连接的网络服务器、通讯计算机、管理计算机、监控计算机、通讯控制器和分别与所述通讯计算机、管理计算机、监控计算机连接的外围设备。
由于采用了上述的技术解决方案，本发明通过多个区域控制器与共同沟及电力隧道内各类现场设备连接，挂在在总长近20公里的抗干扰性能极佳的双环光缆网上，再通过两级计算机网络连接到控制中心，把共同沟及电力隧道内多种信息、数据汇总到控制中心。控制中心也能对隧道及沟内的各种设备实施自动和远动操作。在控制中心，设置计算机控制操作界面、火灾报警控制器及模拟显示屏或投影屏等，共同沟及电力隧道内的各种检测数据、设备运行状态等均显示在计算机屏幕和模拟屏或投影屏上。本发明设计合理，研究优良，用户界面友好，具有安全、可靠、稳定、操作方便、扩展灵活的特点，完全达到了原设计的各项设计要求，其监控功能达到了国际先进水平。
附图说明
图1是本发明一种共同沟及电力隧道监控系统的系统框图；
图2是本发明一种共同沟及电力隧道监控系统中区域控制器的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明进行详细说明。
请参见图1、图2，本发明，即一种共同沟及电力隧道监控系统，用于对隧道或沟内的各种设备仪表系统10进行监控，包括控制中心1和n个与设备仪表系统10连接的区域控制器2，且该区域控制器2还通过光纤快速以太双环主干网(TCP/IP协议)与控制中心1连接，一方面用于对从设备仪表系统10采集的设备信号进行处理，并向设备仪表系统10输出相应的处理信号，同时向控制中心1输出相应的显示信号和报警信号，另一方面用于根据从控制中心1采集的动作信号，向设备仪表系统10输出相应的控制信号，其中，n为自然数。
区域控制器2包括依次连接的输入单元21、计算单元22和逻辑控制单元23，其中：
输入单元21，用于接收从设备仪表系统10输出的设备信号和从控制中心1输出的动作信号，并输出相应的启动信号；
计算单元22，用于对从输入单元21接收到的启动信号进行模拟量或开关量计算，并向控制中心1输出显示信号；
逻辑控制单元23，用于根据预设值，对从计算单元输出的计算信号进行比较判断，一方面向设备仪表系统10输出相应的处理信号和控制信号，另一方面向控制中心1输出相应的报警信号。
控制中心1包括以太网络集线器11和分别通过星形结构的100Mbps以太网(TCP/IP协议)与之连接的网络服务器12、通讯计算机13、管理计算机14、监控计算机15、通讯控制器16和分别与通讯计算机13、管理计算机14、监控计算机15连接的外围设备17。
在控制中心1中，监控计算机15通过100Mbps光纤快速以太双环主干网接受由区域控制器2采集的信号，计算机的彩色显示器上能生动地反映出隧道及沟内各设备的状态、仪表检测数据、照明系统和电力系统的实时数据并报警。监控计算机15同时还向区域控制器2发送控制信号，来启停各种现场设备，实现对各种设备的远动操作。网络服务器12负责管理协调控制中心1的工作，完成对其他外接的监控子系统实时数据的储存。管理计算机14与打印机等外部设备17连接，可完成历史数据的查询和显示，生成和打印各类运行管理报表。通讯计算机13可以连接火灾报警控制器、背投式投影仪或模拟屏等外部设备17，可以用于采集火警信号，以及通过火灾报警控制器处理平时通风设备的启停或者用于在背投式投影仪或模拟屏上直观地显示隧道及沟内各种设备的运行情况，以及时了解灾情和非法入侵的发生。
在本发明中，光纤快速以太双环主干网沿隧道及沟敷设，每个现场区域控制器2可以安装在区域控制柜内，通过所配置的两个环网集线器(即工业级快速以太网卡轨式交换机)与光纤快速以太双环主干网相连。本发明可以对布置在每个防火分区的排水泵、照明设备、风机、风道阀门、红外入侵报警装置、环境温度、湿度、氧检测仪表等机电设备和仪表进行数据采集，检测集水井内液位上限报警信号，并通过相应的区域控制器2向监控计算机15传送数据；区域控制器2同时接受控制中心1的命令，向执行机构发送控制信号，控制风机、泵的启停，以及相应防火风区照明设备总开关的分合等。
本发明经过在隧道及沟内的潮湿环境下连续实际运行表明，本发明已达到了以下技术指标：数据扫描周期≤500ms；数据传输时间≤500ms；控制命令传送时间≤1s；事件分辨率≤10ms。环境参数指标：含氧量≥20％；温度≤40℃；湿度90％RM。
综上所述，本发明具有下列优点：
1、国内目前单一系统较多，但将数个不同类型的系统通过各种协议组成一个既能相互支持，又能相对独立的系统在国内还无先例，本发明通过制定统一的软硬接口协议及操作平台，可以使各外接监控子系统都具有开放互联性。
2、长距离使用双冗余远程PLC光纤网，还采用了PLC多重冗余技术使得每一台区域控制器都具备全部PLC的功能，该技术的应用开发不仅可使系统传输效率、可靠性、抗干扰能力及速度等方面得以较大提高，而且也是我国远动控制达到世界级的水平。
3、现实网络中开放的数据库互联，使数据库管理水平达到当前世界级水平。
4、控制模式是体现系统好坏的一个最重要标志，本发明可外接其他监控子系统，且各子系统都独具自己的控制方式。
5、在隧道内高度潮湿和结露的环境下，采用了区域控制器多重冗余技术以降低区域控制器在恶劣环境下失效的风险，完成温度、氧气等监测的多重冗余，以及防火、防盗等防灾设施的多重防控，实现了无人值守的全自动化功能。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种共同沟及电力隧道监控系统，用于对隧道或沟内的各种设备仪表系统进行监控，它包括控制中心，其特征在于：它还包括n个与所述的设备仪表系统连接的区域控制器，且该区域控制器还通过网络与所述的控制中心连接，一方面用于对从所述设备仪表系统采集的设备信号进行处理，并向所述的设备仪表系统输出相应的处理信号，同时向所述控制中心输出相应的显示信号和报警信号，另一方面用于根据从所述的控制中心采集的动作信号，向所述的设备仪表系统输出相应的控制信号，其中，n为自然数。
2.根据权利要求1所述的共同沟及电力隧道监控系统，其特征在于：所述的区域控制器包括依次连接的输入单元、计算单元和逻辑控制单元，其中：
输入单元，用于接收从所述设备仪表系统输出的设备信号和从所述控制中心输出的动作信号，并输出相应的启动信号；
计算单元，用于对从所述输入单元接收到的启动信号进行模拟量或开关量计算，并向所述控制中心输出显示信号；
逻辑控制单元，用于根据预设值，对从所述计算单元输出的计算信号进行比较判断，一方面向所述设备仪表系统输出相应的处理信号和控制信号，另一方面向所述控制中心输出相应的报警信号。
3.根据权利要求1或2所述的共同沟及电力隧道监控系统，其特征在于：所述的用于连接区域控制器与控制中心的网络为光纤快速以太双环主干网。
4.根据权利要求1或2所述的共同沟及电力隧道监控系统，其特征在于：所述的控制中心包括以太网络集线器和分别通过以太网与之连接的网络服务器、通讯计算机、管理计算机、监控计算机、通讯控制器和分别与所述通讯计算机、管理计算机、监控计算机连接的外围设备。
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| CN200810207886A CN101763076A (zh) | 2008-12-26 | 2008-12-26 | 一种共同沟及电力隧道监控系统 |
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| CN200810207886A Pending CN101763076A (zh) | 2008-12-26 | 2008-12-26 | 一种共同沟及电力隧道监控系统 |
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| CN (1) | CN101763076A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102587986A (zh) * | 2012-03-12 | 2012-07-18 | 西安建筑科技大学 | 一种隧道施工信息化动态监测系统及其监测方法 |
| CN107885141A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-04-06 | 青岛海信网络科技股份有限公司 | 一种城市综合管廊监控和运营管理系统和方法 |
| CN108731730A (zh) * | 2018-05-02 | 2018-11-02 | 北京四方继保自动化股份有限公司 | 隧道管廊和气体绝缘输电线路gil状态监测的配置方法 |
| CN114495524A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-05-13 | 深圳领创智能控制有限公司 | 一种隧道智能交通控制系统、方法、存储介质和电子设备 |
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2008
- 2008-12-26 CN CN200810207886A patent/CN101763076A/zh active Pending
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