CN105227937A - 监测电缆隧道环境的集成系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种监测电缆隧道环境的集成系统，包括：采集装置，设置于电缆隧道中，用于在测量电缆隧道的环境参数后获取环境参数的测量信号；监控主机，与采集装置连接，用于接收测量信号；显示器，与监控主机连接，用于将测量信号转换为测量数据进行显示。利用上述集成系统实现了对电缆隧道环境的一体化监控，不仅使工作人员进入隧道前就能够同时完成对各种环境因素的实时观察，进而降低了安全问题存在的隐患，保障了工作人员在隧道施工中的人身安全，减少了财产损失，而且工作人员无需进行电缆隧道即可知道实际环境，进而降低了对电缆隧道环境监控的难度。

Description

监测电缆隧道环境的集成系统

技术领域

本发明涉及供电技术领域，具体而言，涉及一种监测电缆隧道环境的集成系统。

背景技术

城市中心区域人口密集，行政、经济、商业、交通相对集中。城市中心区域用电负荷密度大，供电质量和可靠性要求高，对供电组网及供电设施提出了更高的要求。随着现代化城市的进程，越来越多的城市中心区域采用地下隧道供电来代替高空架线的方式。但这方式因需要地下隧道作业，因而存在一个隧道环境的问题需要保障，才能保证供电系统的正常运作和工作人员下隧道施工检修的人身安全，供电隧道环境因素主要有蓄水池水位、空气含氧量、有害气体(一氧化碳、甲烷、硫化氢)含量、温湿度、烟感等。

现有技术中只能对这些环境因素进行逐项的单项检测，从而使工作人员进入隧道前无法同时完成对全部环境因素的确认，导致安全问题存在隐患。另一方面，上述单项检测的作业模式还会造成设备分布很散，需要工作人员进入隧道后才知道实际环境，导致管理难度大，从而存在监控困难。

因此，现有技术中亟需提出一种能够对监测电缆隧道中各种环境因素同时进行检测的集成系统。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种监测电缆隧道环境的集成系统，以解决现有技术中对电缆隧道环境进行监测存在安全隐患及监控困难的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种监测电缆隧道环境的集成系统，包括：采集装置，设置于电缆隧道中，用于在测量电缆隧道的环境参数后获取环境参数的测量信号；监控主机，与采集装置连接，用于接收测量信号；显示器，与监控主机连接，用于将测量信号转换为测量数据进行显示。

进一步地，环境参数包括蓄水池水位、空气含氧量、有害气体含量、温湿度、烟雾的浓度和人员位置信息。

进一步地，监控主机包括：第一传输单元，用于接收测量信号并传输至显示器，且第一传输单元的输入端与采集装置连接，第一传输单元的输出端与显示器连接；触发单元，触发单元的输入端与显示器连接，用于根据测量数据产生触发信号。

进一步地，集成系统还包括与触发单元的输出端连接的控制装置，用于根据触发信号调整环境参数。

进一步地，控制装置包括水泵控制器、照明控制器和风机控制器。

进一步地，监控主机还包括报警单元，报警单元的输入端与第一传输单元连接，报警单元的输出端与显示器连接，且监控主机设定有环境参数的阈值，报警单元用于根据测量信号判断环境参数是否高于阈值，并当环境参数高于阈值时向显示器发送报警信号，显示器用于将报警信号转换为报警数据进行显示。

进一步地，集成系统还包括取像模块，且取像模块包括：摄像设备，设置于电缆隧道中，用于在拍摄电缆隧道的内部环境后输出视频信号；第二传输单元，分别与摄像设备和显示器连接，用于接收视频信号并传输至显示器，此时显示器用于将视频信号转换为内部环境的视频以进行显示。

进一步地，监控主机还包括第一光电转换器，与第一传输单元连接，用于将测量信号转换为第一光信号进行传输；取像模块还包括第二光电转换器，与第二传输单元连接，用于将视频信号转换为第二光信号进行传输。

进一步地，集成系统还包括第三光电转换器，用于将第一光信号转换为测量信号，并将第二光信号转换为视频信号，第三光电转换器的第一输入端与第一光电转换器连接，第三光电转换器的第二输入端与第二光电转换器连接，第三光电转换器的输出端与显示器连接。

进一步地，采集装置包括气体成分采集器、水位传感器、温度传感器、湿度传感器、烟雾探测器和定位器。

应用本发明的技术方案，本发明提供了一种包括采集装置、监控主机和显示器的监测电缆隧道环境的集成系统，由于上述集成系统能够通过采集装置测量所述电缆隧道的环境参数，并将获取的环境参数的测量信号发送至监控主机，通过监控主机将测量信号发送至显示器进行显示，从而实现了对电缆隧道环境的一体化监控，不仅使工作人员进入隧道前就能够同时完成对各种环境因素的实时观察，进而降低了安全问题存在的隐患，保障了工作人员在隧道施工中的人身安全，减少了财产损失，而且工作人员无需进行电缆隧道即可知道实际环境，进而降低了对电缆隧道环境监控的难度。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明实施方式所提供的一种监测电缆隧道环境的集成系统的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。

正如背景技术中所介绍的，现有技术中亟需提出一种能够对监测电缆隧道中各种环境因素同时进行检测的集成系统。本发明针对上述问题进行研究，提出了一种监测电缆隧道环境的集成系统，如图1所示，包括：采集装置10，设置于电缆隧道中，用于在测量电缆隧道的环境参数后获取环境参数的测量信号；监控主机20，与采集装置10连接，用于接收测量信号；显示器30，与监控主机20连接，用于将测量信号转换为测量数据进行显示。

上述监测电缆隧道环境的集成系统中由于集成系统能够通过采集装置测量电缆隧道的环境参数，并将获取的环境参数的测量信号发送至监控主机，通过监控主机将测量信号发送至显示器进行显示，从而实现了对电缆隧道环境的一体化监控，不仅使工作人员进入隧道前就能够同时完成对各种环境因素的确认，进而降低了安全问题存在的隐患，而且工作人员无需进行电缆隧道即可知道实际环境，进而降低了对电缆隧道环境监控的难度。

在本发明上述集成系统中，本领域技术人员可以根据实际需求选择采集装置10测量的环境参数。优选地，环境参数包括蓄水池水位、空气含氧量、有害气体含量、温湿度、烟雾的浓度和人员位置信息，其中，有害气体包括一氧化碳、甲烷、硫化氢。此时，采集装置10可以包括气体成分采集器、水位传感器、温度传感器、湿度传感器、烟雾探测器和定位器。利用上述采集装置10能够实现对上述环境参数有效地测量；上述定位器使集成系统实现了人员定位功能，当工作人员进入隧道后，通过后台可以实时跟踪到进入隧道中工作人员的位置及移动状态，从而能够有效地监护工作人员的人身安全。

在本发明上述集成系统中，优选地，监控主机20包括：第一传输单元210，其输入端和接收端分别与采集装置10和显示器30连接，用于接收测量信号并传输至显示器30；触发单元220，其输入端与显示器30连接，用于根据测量数据产生触发信号。即显示器30能够显示测量数据，当操作人员根据测量数据判断环境参数需要进行调控时，通过控制显示器30使触发单元220能够产生触发信号。更为优选地，上述集成系统还包括与触发单元220连接的控制装置40，用于根据触发信号调整环境参数。因此，具有上述触发单元220和控制装置40的集成系统不仅能够实现工作人员对环境参数的观察，还能够实现对工作人员对环境参数的实时调控，从而进一步降低了安全问题存在的隐患。

本领域技术人员可以根据实际需求选择上述控制装置40。优选地，控制装置40包括水泵控制器、照明控制器和风机控制器。利用上述控制装置40能够实现对上述环境参数有效地调控，其中风机控制器能够通过将电缆隧道内的空气与外部空气进行交换以增加电缆隧道内氧气的含量，并降低有害气体的含量。

在本发明上述集成系统中，优选地，监控主机20还包括其输入端和输出端分别与第一传输单元210和显示器30连接的报警单元230，监控主机20设定有环境参数的阈值，报警单元230能够先根据测量信号判断环境参数是否高于阈值，并在判断环境参数高于阈值时向显示器30发送报警信号；此时，显示器30用于将报警信号转换为报警数据进行显示。由于上述集成系统具有报警单元230，从而在电缆隧道的环境参数出现超标等情况时能够实现自动化报警，进而提醒工作人员及时的发现安全问题，并通过上述控制装置40有效地解决存在的安全问题。

在本发明上述集成系统中，优选地，集成系统还可以包括取像模块50，取像模块50包括：摄像设备510，设置于电缆隧道中，用于在拍摄电缆隧道的内部环境后输出视频信号；第二传输单元520，其输入端和输出端分别与摄像设备510和显示器30连接，用于接收视频信号并传输至显示器30，此时显示器30用于将视频信号转换为内部环境的视频以进行显示。由于集成系统具有上述取像模块50，从而使工作人员能够对电缆隧道的内部环境进行实时监控，同时对于隧道关键位置还能够通过取像控制而实现360度全景监视，进而进一步降低了安全问题存在的隐患。

在本发明上述集成系统中，测量信号和视频信号可以通过光缆进行传输。此时，监控主机20包括第一光电转换器240，与第一传输单元210连接，用于将测量信号转换为第一光信号进行传输；取像模块50还包括第二光电转换器530，与第二传输单元520连接，用于将视频信号转换为第二光信号进行传输。同时，集成系统还包括输入端和输出端分别与显示器30、第一光电转换器240和第二光电转换器530连接的第三光电转换器60，用于将第一光信号转换为测量信号，并将第二光信号转换为视频信号。由于上述第一光电转换器240能够将测量信号转换为第一光信号，第二光电转换器530能够将视频信号转换为第二光信号，第一光信号和第二光信号再通过第三光电转换器60转换回测量信号和视频信号，从而通过光缆传输有效地提高了测量信号和视频信号在集成系统中的传输效率。

在本发明上述集成系统中，优选地，集成系统还可以包括门禁控制器，门禁控制器包括设置于门上的电控锁和与电控锁电连接的读卡器，上述读卡器用于控制电控锁以使门开启或关闭。门禁控制器还可以包括门磁，用于检测隧道的门是否被非法打开，从而有效地降低了安全问题存在的隐患。

每段隧道使用一个监控主机20，使用工业上较为通用的RS485总线采集各种环境参数，然后通过TCP/IP协议与管理中心的服务器通讯。门禁控制器、取像模块50中第二传输单元520的和监控主机20以光纤为媒介与上述服务器相连。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

1、使工作人员进入隧道前就能够同时完成对各种环境因素的实时观察，进而降低了安全问题存在的隐患，保障了工作人员在隧道施工中的人身安全，减少了财产损失；

2、工作人员无需进行电缆隧道即可知道实际环境，进而降低了对电缆隧道环境监控的难度；

3、由于集成系统具有触发单元和控制装置，从而实现了工作人员对环境参数的实时调控，从而进一步降低了安全问题存在的隐患；

4、由于集成系统具有报警单元，从而在电缆隧道的环境参数出现超标等情况时，能够提醒工作人员及时的发现，进而能够通过控制装置有效地解决存在的安全问题；

5、由于集成系统具有取像模块，从而使工作人员能够对电缆隧道的内部环境进行实时监控，同时对于隧道关键位置还能够通过取像控制而实现360度全景监视，进而进一步降低了安全问题存在的隐患；

6、通过光缆传输有效地提高了测量信号和视频信号在集成系统中的传输效率；

7、集成系统中还设计了人员定位功能，当工作人员进入隧道后，通过后台可以实时跟踪到进入隧道中工作人员的位置及移动状态，从而能够有效地监护工作人员的人身安全。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种监测电缆隧道环境的集成系统，其特征在于，包括：

采集装置(10)，设置于所述电缆隧道中，用于在测量所述电缆隧道的环境参数后获取所述环境参数的测量信号；

监控主机(20)，与所述采集装置(10)连接，用于接收所述测量信号；

显示器(30)，与所述监控主机(20)连接，用于将所述测量信号转换为测量数据进行显示。

2.根据权利要求1所述的集成系统，其特征在于，所述环境参数包括蓄水池水位、空气含氧量、有害气体含量、温湿度、烟雾的浓度和人员位置信息。

3.根据权利要求1所述的集成系统，其特征在于，所述监控主机(20)包括：

第一传输单元(210)，用于接收所述测量信号并传输至所述显示器(30)，且所述第一传输单元(210)的输入端与所述采集装置(10)连接，所述第一传输单元(210)的输出端与所述显示器(30)连接；

触发单元(220)，所述触发单元(220)的输入端与所述显示器(30)连接，用于根据所述测量数据产生触发信号。

4.根据权利要求3所述的集成系统，其特征在于，所述集成系统还包括与所述触发单元(220)的输出端连接的控制装置(40)，用于根据所述触发信号调整所述环境参数。

5.根据权利要求4所述的集成系统，其特征在于，所述控制装置(40)包括水泵控制器、照明控制器和风机控制器。

6.根据权利要求4所述的集成系统，其特征在于，所述监控主机(20)还包括报警单元(230)，所述报警单元(230)的输入端与所述第一传输单元(210)连接，所述报警单元(230)的输出端与所述显示器(30)连接，且所述监控主机(20)设定有所述环境参数的阈值，所述报警单元(230)用于根据所述测量信号判断所述环境参数是否高于所述阈值，并当所述环境参数高于所述阈值时向所述显示器(30)发送报警信号，所述显示器(30)用于将所述报警信号转换为报警数据进行显示。

7.根据权利要求3所述的集成系统，其特征在于，所述集成系统还包括取像模块(50)，且所述取像模块(50)包括：

摄像设备(510)，设置于所述电缆隧道中，用于在拍摄所述电缆隧道的内部环境后输出视频信号；

第二传输单元(520)，所述第二传输单元(520)的输入端与所述摄像设备(510)连接，所述第二传输单元(520)的输出端与所述显示器(30)连接，用于接收所述视频信号并传输至所述显示器(30)，此时所述显示器(30)用于将所述视频信号转换为所述内部环境的视频以进行显示。

8.根据权利要求7所述的集成系统，其特征在于，

所述监控主机(20)还包括第一光电转换器(240)，与所述第一传输单元(210)连接，用于将所述测量信号转换为第一光信号进行传输；

所述取像模块(50)还包括第二光电转换器(530)，与所述第二传输单元(520)连接，用于将所述视频信号转换为第二光信号进行传输。

9.根据权利要求8所述的集成系统，其特征在于，所述集成系统还包括第三光电转换器(60)，用于将所述第一光信号转换为所述测量信号，并将所述第二光信号转换为所述视频信号，所述第三光电转换器(60)的第一输入端与所述第一光电转换器(240)连接，所述第三光电转换器(60)的第二输入端与所述第二光电转换器(530)连接，所述第三光电转换器(60)的输出端与所述显示器(30)连接。

10.根据权利要求1所述的集成系统，其特征在于，所述采集装置(10)包括气体成分采集器、水位传感器、温度传感器、湿度传感器、烟雾探测器和定位器。