CN103794025B - 一种智能地埋标志桩预警系统及其检测方法 - Google Patents

Abstract

一种智能地埋标志桩预警系统及应用该系统进行检测预警的方法，该系统由多个智能标志桩组成，标志桩之间由检测回路连接，通过标志桩保护装置对检测信号的接收和将检测信息向后台电脑的发送便于后方工作人员及时发现可能存在的线路安全隐患并及时解决，同时，通过标志桩的报警可以使得施工或作业人员的人身安全获得有效保护。

Description

一种智能地埋标志桩预警系统及其检测方法

技术领域

本发明属于电力系统领域，尤其涉及一种智能地埋标志桩预警系统及其检测方法。

背景技术

随着社会发展，电缆、光线等设施以不占地面空间、有利市容等优点在电力配电系统以及光线通信系统中得到了越来越广泛地使用。但是，由于电缆、光线等设施需要埋入地下，而电缆、光线等设施上面的标志桩在后期回填或绿化时也容易被埋入地下，因此，施工人员在电缆、光线等设施上方开挖施工时，电缆、光线等设施被施工人员无意识地破坏事件时常发生，这不仅对人身和设备造成伤害，也给电网、通信网络稳定运行带来隐患，造成的损失不可估量。

发明内容

本发明提供了一种智能地理标志桩系统及其检测方法，旨在解决目前地下铺设管线（如电缆、光纤、燃气管道等设施）的定位不清楚造成的损害问题。当前城市建设加快轨道交通的发展、诸如电缆、光纤等管道的铺设以及道路的扩建和房屋的拆迁等工作都涉及到动土施工，而由于施工队对地下线路布置的不明确，盲目开挖造成的已埋藏于地下的设施或部件被损害的事件时有发生，不但给相关部门带来损失，同时对于施工人员以及附近居民的人身安全安全都带来的一系列的问题。

本发明的目的在于提供一种智能化的地理标志桩预警系统，以及应用该系统的方法，通过该预警系统能够将挖断已埋藏于地下的设施或部件的事故损失减少或降低为零。为了便于说明本发明，下面以电缆为例进行描述，但本发明不仅限于对电缆的保护。

电缆线路一般300米一个分接箱，10～15米一个电缆标志桩，电缆埋入地下深度不低于0.8米，电缆上层要有防护层及电缆标志桩，现在一般采用玻璃钢、PVC标志桩。本发明所述的智能地埋标志桩预警系统，当施工人员在电缆敷设路径地面上施工时,智能地埋标志桩预警系统能够提醒施工人员注意地下有电力电缆，发出报警声音提醒现场施工人员注意安全，立即停止施工，同时把电缆上方异常情况反馈到主控站后台电脑，后台电脑显示故障点位置，提醒值班人员巡线，同时在一定时限内有选择性跳开线路电源开关，保护施工人员人身安全和线路安全。本系统由智能地理标志桩检测回路、标志桩预警保护装置和主控站后台电脑组成。

其中，所述智能地理标志桩检测回路由标志桩就地报警器和检测线两部分组成。所述标志桩就地报警器包括标志桩本体，该标志桩本体内部是空心的，在所述标志桩内部上方安装声光报警器，在所述标志桩之间的检测线断线时和电缆上方土壤有振动时报警器报警，提醒周围的人员注意地下有电缆、光缆、燃气、自来水管线和燃油管线。所述标志桩检测线埋在地面10厘米以下；所述标志桩本体材料为玻璃钢、PVC。每个智能地理标志桩之间用检测线连接。标志桩检测线有两个作用，一是给标志桩就地报警器提供电源，二是作为标志桩预警保护装置断线检测线。

所述标志桩预警保护装置包括与智能地理标志桩检测回路连接的检测端，给标志桩预警保护装置供电的电源端、根据检测端所提供的信号控制电力系统是否正常运行的跳闸端，给后台电脑提供信号的通信端以及提供警示信号的报警端。

所述标志桩预警保护装置的具体工作步骤如下：所述的标志桩预警保护装置安装在电缆分线箱或环网开关柜内，通过检测线检测地埋电缆上标志桩之间的连接线是否断开，如果断开，标志桩预警保护装置通过无线通信装置发出断线信号，接收无线信号的服务器将标志桩预警保护装置发来的信号传输到后台电脑，后台电脑上的电缆系统图显示报警点，提醒巡线人员巡线。标志桩预警保护装置每小时向后台电脑发送一次标志桩预警保护装置正常运行信号，后台电脑的电缆系统图显示本系统正常运行。

附图说明

图1是本发明实施例提供的智能地理标志桩的正视图；

图2是本发明实施例提供的智能地理标志桩检测线连接的俯视图；

图3是本发明实施例提供的智能地理标志桩预警保护装置以及智能地理标志桩检测回路的示意图；

图4是本发明实施例提供的智能地理标志桩预警系统示意图；

图5是本发明实施例提供的智能地理标志桩预警系统中标志桩保护报警装置内部构成示意图；

图6是本发明实施例提供的智能地理标志桩预警系统中报警器的内部构成示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定发明。需要指出的是，为了便于描述，实施例中给出的是以电缆保护为例的实施方式，当然，本发明所述的智能地理标志桩预警系统和方法还可以引用到如光纤、燃气管道、水管等多个领域。

图1是适用于本发明的智能地理标志桩的正视图，如图所示，该标志桩1是由PVC材料制成的标志桩，当然玻璃钢材料也可以用作该标志桩的材料。所述的标志桩1的内部是空心的，在所述标志桩1的内部上方位置安装有报警器2，该报警器可以就地报警，因此也可以称之为标志桩就地报警器，该报警器优选声光报警器，当然不仅限于此种报警器。在所述标志桩1内的报警器2的下方位置设置一检测线接线盒3，检测线6可通过检测线穿孔4连接到所述检测线接线盒3。所述的标志桩1位于地下铺设电缆5的正上方，其应与电缆位置保持有效距离，该标志桩被埋入到地下一定深度，以所述的标志桩检测线6埋入地面10厘米以下较为合适。每个智能地理标志桩1之间都有检测线6相互连接，通过所述检测线为标志桩1内部的报警器2提供电源，同时，该检测线还起到判断标志桩预警保护装置是否存在断线的作用。这里需要说明的是，多个智能地理标志桩是标志桩预警保护装置的重要组成部分。

图2是智能地理标志桩检测线连接俯视图。电缆标志桩1一般相距15米设置一个，电缆分接箱（图中未示出）一般相距300米设置一个。用检测线6通过检测线穿孔4和设置于标志桩1上的检测线接线盒3将各个标志桩相互电连接，并且为报警器2提供电力供给，检测线把每一个电缆标志桩串联在一起接入电缆分接箱（图中未示出），一般标志桩检测线6可埋入地面10厘米以下，检测线6平行地敷设在电缆5的上方，检测线6可Z字形在电缆上方敷设，检测线Z字形敷设可以保证只用一根检测线的情况下增加保护地面宽度。当然，也可以考虑其它几何形状敷设该检测线，例如菱形、S形、之字形、矩形等形状，只要在敷设过程中可行并且能够增加保护地面的宽度即可。图2中示出的示Z字形敷设电缆上方的检测线的俯视图。

如图3所示，图3的右侧部分显示的是智能地理标志桩检测回路的示意图，在电缆线5上方敷设的检测线6与电缆线平行，所述检测线6将各个标志桩1连接，每个标志桩1内部安装了例如声波传感器就地报警器，如果有人在电缆5上方的土方进行挖掘或施工作业就会产生振动，处于标志桩1内部的声波传感器将该信号传递给标志桩就地报警器2，报警器2一方面随即发出警报信号给施工人员，以提醒施工人员注意地下有电缆禁止施工，而另一方面，通过传递给后台电脑该报警信号以提示电力部门的工作人员寻找故障点以排除隐患。

图3所示的左侧部分描述了标志桩预警保护装置，该标志桩预警保护装置包括与智能地理标志桩检测回路连接的检测端7，检测端用于接收来自检测线的检测信号；为标志桩保护装置提供电力供给的电源端8；用于保护施工人员和线路安全的可以有选择性跳开相应电源开关的跳闸端9；可以发出报警信号的报警端11以及通过无限通信装置向后台电脑提供信号的通信端10。

结合图4来描述标志桩保护报警装置的工作过程：首先，标志桩保护报警装置由电缆分接箱的标志桩内部带电显示器传感器、电压互感器或太阳能电池提供电源。

标志桩保护报警装置每小时通过无线通信装置12、13向后台电脑14发送一次标志桩预警保护装置正常运行信号。如有外力破坏切断标志桩回路检测线6，断开检测线6附近的标志桩内部报警保护器，例如声光报警器2，报警以提醒施工人员注意地下有电力电缆5禁止施工。

标志桩保护报警装置的报警端口11同时启动电缆分接箱内部报警器。

标志桩保护报警装置通过无线通信装置12、13，把检测线6断点的位置在后台电脑14的电缆系统图中显示出来，通知值班人员巡线路。

标志桩保护报警装置的跳闸输出端口9有选择性的跳开相应电源开关，保护施工人员和线路安全。

如图5所示，所述标志桩保护报警装置包括：用于连接检测端的断线检测模块；用于对于检测信号进行处理的解码电路，所述解码电路、断线检测模块通过检测端复合输出；与跳闸端连接的跳闸电路；与通信端连接的通信电路；所述跳闸电路与通信电路通过CPU控制；与电源端连接的电源电路以及与报警端连接的报警输出模块。

如图6所示所述报警器包括：用于给报警器提供电源供给的后备电池；用于连接检测输出端的编码电路；用于检测振动信号的振动传感器；用于输出报警信号的声光报警器；以及用于在报警器断电情况下启动工作的断电启动电路。报警器本身有后备电池供电，报警有两种启动方式。一是标志桩内部的振动传感器感应到就地施工人员或施工设备振动启动报警器，本报警信号进过延时编码后通过检测线输入到保护装置检测端。二是保护装置检测端有短线检测功能，检测线被挖断，保护装置断开供电电源，报警器断电报警，利用后备电池启动报警器。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种智能标志桩，其包括标志桩本体，标志桩本体内部是空心的，在标志桩本体内部上方设有一报警装置，其特征在于：该标志桩本体下部设有检测线接线装置，和位于检测线接线装置两侧的检测线穿孔，检测线通过检测线穿孔以及接线装置连接，相邻的标志桩之间由所述检测线电连接，检测线向所述报警装置提供电力供应，所述检测线位于地面以下至少10厘米，并于待保护部件上方设置。

2.如权利要求1所述的标志桩，其特征在于标志桩本体的材料是PVC或玻璃钢。

3.如权利要求1所述的标志桩，其特征在于所述报警装置是声光报警器。

4.如权利要求1所述的标志桩，其特征在于所述检测线通过检测线穿孔以及检测线连接装置成Z字形敷设。

5.一种包括权利要求1所述的智能标志桩的检测电路，所述检测电路包括多个权利要求1中所述的智能标志桩，检测线敷设于待保护装置/部件上方，检测线沿地面成一定宽度布线，检测线通过检测线穿孔以及检测线接线盒按照一定几何形状布线以保证在使用一根检测线的情况下增加保护地面宽度，通过检测线连接所述标志桩内部设置的报警装置，所述报警装置由传感器和报警器组成，当传感器感应到外部的信号时，将感应信号传递给报警器，经过报警器对信号识别后决定是否报警，以便保护待保护装置/部件。

6.如权利要求5所述的检测电路，其特征在于所述的一定几何形状为Z字形。

7.一种标志桩保护报警装置，其包括用于接收来自权利要求5所述的检测电路所检测信号的检测端口；用于提供给该标志桩保护装置正常工作电力供应的电源端；用于标志桩保护装置有选择性的跳开相应电源开关以保护施工人员和线路安全的跳闸端口；用于如有外力破坏切断标志桩检测电路的检测线则可发出报警信号的报警端；以及用于向后方控制电脑提供信号的通信端。

8.如权利要求7所述的标志桩保护报警装置，其特征在于：标志桩保护装置由电缆分支箱的标志桩内部带电显示器传感器、电压互感器或太阳能电池提供电源。

9.一种智能地埋标志桩预警系统，其特征在于该系统由权利要求1所述的智能标志桩、通过权利要求5所述的检测电路相互连接，并且通过权利要求7所述的标志桩预警保护装置提供给后方控制电脑监视信息以便于巡线员排除故障或隐患。

10.一种利用如权利要求1所述的智能标志桩对线路预警的方法：

采用如权利要求7所述的标志桩保护报警装置，每小时通过无线通信装置向后台电脑发送一次标志桩预警保护装置正常运行信号；

如有外力破坏切断标志桩回路检测线，则标志桩内部报警保护器报警以提醒施工人员注意地下有装置/部件禁止施工；

标志桩保护报警装置的报警端口同时启动电缆分支箱内部报警器；

标志桩保护报警装置通过无线通信装置，把检测线断点的位置在后台电脑的电缆系统图中显示出来，通知值班人员巡视线路；

标志桩保护报警装置的跳闸输出端口有选择性的跳开相应电源开关，保护施工人员和线路安全。

11.如权利要求1-4所述的任意一种智能标志桩的应用方法，其特征在于：所述标志桩可以用于光纤、电缆、天燃气或水管的检测。

12.如权利要求5-6所述的任意一种检测电路的应用方法，其特征在于：所述检测电路可以用于光纤、电缆、天燃气或水管的检测。