CN106200526A - 综合管廊在线监控系统及其监控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于物联网技术领域，涉及一种综合管廊在线监控系统及其监控方法。它解决了现有技术设计不够合理等技术问题。本系统包括控制中心、若干区域控制单元、以及光纤环网，控制中心和区域控制单元均连接在光纤环网上，每一区域控制单元分别与管廊环境监控子系统、视频监控子系统、应急通讯子系统、人员定位子系统、入侵监测子系统、消防报警子系统、电子巡查子系统和高压电缆本体检测子系统相连；高压电缆本体检测子系统包括电缆温度监测单元、电缆局放监测单元、电缆护套环流监测单元和电缆载流量监测单元。优点在于：设计布局合理，功能全面，安全系数高，能够实现综合监控和集中管理，无需针对每一种管线分别设置监控装置，大幅降低设备成本。
Description
技术领域
本发明属于物联网技术领域，涉及监控系统，尤其是涉及一种综合管廊在线监控系统及其监控方法。
背景技术
综合管廊建于城市地下，用于容纳两类及以上城市工程管线的构筑物及附属设施。即在城市地下建造一个隧道空间，将电力、通讯，燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，设有专门的检修口、吊装口，实施统一规划、统一设计、统一建设和管理，是保障城市运行的重要基础设施和"生命线"。地下管廊装有各种线信号线、热力管、燃气管、电信管道、给水管道、电力管道等等，是一个多种信号与传输对象交汇的场所，为了充分保障管廊内环境安全，需要对其内部环境进行监测，以达到实时、自动监测地下管廊内的环境，其重要性不言而喻。地下管廊短则几公里，长则数十公里，巡检人员不可能实时完全掌握地下管廊的运行工控。因此地下管廊环境综合监控系统成为管廊管理环节中的重中之重。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种设计布局合理，功能全面，安全性高的综合管廊在线监控系统。
本发明的另一目的是针对上述问题，提供一种易于实施，功能全面，安全性高的综合管廊在线监控方法。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本综合管廊在线监控系统，该综合管廊包括管沟，管沟设若干防火分区，每个防火分区之间设防火隔墙，在防火隔墙上设置可开启或关闭的电控防火门，其特征在于，本系统包括控制中心、若干区域控制单元、以及光纤环网，所述的控制中心和区域控制单元均连接在光纤环网上，每一区域控制单元分别与管廊环境监控子系统、视频监控子系统、应急通讯子系统、人员定位子系统、入侵监测子系统、消防报警子系统、电子巡查子系统和高压电缆本体检测子系统相连；所述的控制中心包括集中监控服务器、数据服务器和通讯服务器，所述的集中监控服务器、数据服务器和通讯服务器均连接在光纤环网上，所述的集中监控服务器上连接有集中显示管廊监控信息的大屏显示系统；所述的高压电缆本体检测子系统包括电缆温度监测单元、电缆局放监测单元、电缆护套环流监测单元和电缆载流量监测单元；所述的电缆温度监测单元包括固定在管沟顶部的感温光缆和若干测温光纤，每一防火分区分别设有测温光纤，所述的感温光缆和测温光纤分别与对应的区域控制单元相连，所述的区域控制单元与连接在光纤环网上的光纤测温主机相连；所述的电缆局放监测单元包括均连接在光纤环网的局放监测主机和若干局放信号采集器，各局放信号采集器依次通过同步光纤相连，在每一局放信号采集器上分别连接有设置在三相电缆上的三个局放传感器且所述三个局放传感器连接于相应的第一交叉互感箱上，所述的局放信号采集器还与设置在三相电缆中的一根电缆上的工频相位传感器相连；所述的电缆护套环流监测单元包括均连接在光纤环网的护套环流监测主机和若干护套环流采集箱，在每一护套环流采集箱上分别连接有设置在三相电缆上的三个护套环流传感器且所述三个护套环流传感器连接于相应的第二交叉互感箱上；所述的电缆载流量监测单元包括分别与三相电缆的二次设备的一相相连的电流变送器，所述的电流变送器分别与分布式光纤主机相连，所述的分布式光纤主机与光纤环网相连。
在上述的综合管廊在线监控系统中，所述的管廊环境监控子系统包括若干照明灯、风机、水位传感器、湿度传感器、温度传感器、水泵、气体传感器和井盖传感器，每一区域控制单元上分别连接有至少一个照明灯、风机、水位传感器、湿度传感器、温度传感器、水泵、气体传感器和井盖传感器，所述的区域控制单元均与连接在光纤环网上的管廊环境监控主机相连。
在上述的综合管廊在线监控系统中，所述的视频监控子系统包括若干红外高清网络摄像头，每一区域控制单元上分别连接有至少一个红外高清网络摄像头，所述的集中监控服务器上连接有至少一个红外高清网络摄像头。
在上述的综合管廊在线监控系统中，所述的应急通讯子系统包括若干IP电话、扬声器和WIFI发射装置，每一区域控制单元上分别连接有至少一个IP电话、扬声器和WiFi发射装置，所述的区域控制单元均与连接在光纤环网上的调度服务器、调度台、固定电话和IPPBX相连，所述的WiFi发射装置能与WiFi移动终端设备进行数据通讯。
在上述的综合管廊在线监控系统中，所述的人员定位子系统包括若干所述WIFI发射装置和所述WiFi移动终端设备，每一区域控制单元上分别连接有至少一个WIFI发射装置，所述的WiFi移动终端设备包括手机、笔记本电脑、PDA和定位标签中的任意一种或多种。
在上述的综合管廊在线监控系统中，所述的入侵监测子系统包括若干红外对射传感装置和若干所述的红外高清网络摄像头，每一区域控制单元上分别连接有至少一个红外对射传感装置。
在上述的综合管廊在线监控系统中，所述的电子巡查子系统包括若干巡查机、通讯座和信息钮，每一区域控制单元上分别连接有至少一个巡查机和通讯座，所述的信息钮能与巡查机进行数据交换，所述的巡查机通过通讯座与区域控制单元相连。
在上述的综合管廊在线监控系统中，所述的消防报警子系统包括固定在管沟顶部的所述感温光缆、所述若干测温光纤和所述若干电控防火门，每一防火分区分别设有测温光纤，所述的感温光缆、测温光纤和电控防火门分别与对应的区域控制单元相连，所述的区域控制单元与连接在光纤环网上的光纤测温主机相连，所述的光纤测温主机上连接有消防自动报警装置，所述的测温光纤设置在超过110Kv的三相电缆上时布置于呈品字形排布的三相电缆中心且紧贴电缆，所述的测温光纤设置在110Kv及以下的电缆上时测温光纤呈正弦波形布置在并列排布的各电缆上。
基于所述的综合管廊在线监控系统的综合管廊在线监控方法，其特征在于，控制中心能通过区域控制单元控制管廊环境监控子系统、视频监控子系统、应急通讯子系统、人员定位子系统、入侵监测子系统、消防报警子系统、电子巡查子系统和高压电缆本体检测子系统中的任意一个单独工作或任意多个联动工作；所述的区域控制单元能独立地控制管廊环境监控子系统、视频监控子系统、应急通讯子系统、人员定位子系统、入侵监测子系统、消防报警子系统、电子巡查子系统和高压电缆本体检测子系统中的任意一个单独工作或任意多个联动工作。
与现有的技术相比，本综合管廊在线监控系统及其监控方法的优点在于：设计布局合理，功能全面，安全系数高，能够实现综合监控和集中管理，无需针对每一种管线分别设置监控装置，大幅降低设备成本。
附图说明
图1是本发明提供的架构图。
图2是本发明提供的光纤环网结构示意图。
图3是本发明提供的管廊环境监控子系统结构示意图。
图4是本发明提供的视频监控子系统结构示意图。
图5是本发明提供的应急通讯子系统结构示意图。
图6是本发明提供的人员定位子系统结构示意图。
图7是本发明提供的入侵监测子系统结构示意图。
图8是本发明提供的电子巡查子系统结构示意图。
图9是本发明提供的消防报警子系统结构示意图。
图10是本发明提供的高压电缆本体检测子系统结构示意图。
图11是本发明提供的电缆局放监测单元结构示意图。
图12是本发明提供的电缆护套环流监测单元结构示意图。
图13是本发明提供的电缆载流量监测单元结构示意图。
具体实施方式
综合管廊的管沟为热力舱和水电舱双舱布置，其中水电舱内设给水管线、电力线缆和通讯电缆，此外可预留中水管线铺设空间；热力舱预留热力管线和蒸汽管线。管沟设置若干支线管沟和若干管线引出节点。管沟设若干座间隔设置的投料口、若干进风口和若干出风口。管沟设若干防火分区，每个防火分区之间设防火隔墙，在防火隔墙上设置可开启或关闭的防火门。电力线缆和通讯电缆穿防火墙处设阻火圈；给水管线、热力管线和蒸汽管线穿防火墙处采用不燃烧材料封堵。每个防火区设逃生孔，逃生孔连接逃生室，逃生室设于管沟顶部，逃生室设置通往地面的人孔，在人孔上设置盖板。每隔一个防火分区设一个上述的投料口。水电舱单独设置一个地上投料口且地上投料口高出地面。在管沟内分布有若干位于管沟底部的集水井。
如图1-13所示，综合管廊在线监控系统，该综合管廊包括管沟，管沟设若干防火分区，每个防火分区之间设防火隔墙，在防火隔墙上设置可开启或关闭的电控防火门，其特征在于，本系统包括控制中心1、若干区域控制单元2、以及光纤环网3，所述的控制中心1和区域控制单元2均连接在光纤环网3上，每一区域控制单元2分别与管廊环境监控子系统4、视频监控子系统5、应急通讯子系统6、人员定位子系统7、入侵监测子系统8、消防报警子系统9、电子巡查子系统10和高压电缆本体检测子系统11相连；所述的控制中心1包括集中监控服务器12、数据服务器13和通讯服务器14，所述的集中监控服务器12、数据服务器13和通讯服务器14均连接在光纤环网3上，所述的集中监控服务器12上连接有集中显示管廊监控信息的大屏显示系统15；所述的高压电缆本体检测子系统11包括电缆温度监测单元41、电缆局放监测单元42、电缆护套环流监测单元43和电缆载流量监测单元44；所述的电缆温度监测单元41包括固定在管沟顶部的感温光缆37和若干测温光纤38，每一防火分区分别设有测温光纤38，所述的感温光缆37和测温光纤38分别与对应的区域控制单元2相连，所述的区域控制单元2与连接在光纤环网3上的光纤测温主机39相连；所述的电缆局放监测单元42包括均连接在光纤环网3的局放监测主机45和若干局放信号采集器46，各局放信号采集器46依次通过同步光纤相连，在每一局放信号采集器46上分别连接有设置在三相电缆上的三个局放传感器47且所述三个局放传感器47连接于相应的第一交叉互感箱48上，所述的局放信号采集器46还与设置在三相电缆中的一根电缆上的工频相位传感器49相连；所述的电缆护套环流监测单元43包括均连接在光纤环网3的护套环流监测主机50和若干护套环流采集箱51，在每一护套环流采集箱51上分别连接有设置在三相电缆上的三个护套环流传感器52且所述三个护套环流传感器52连接于相应的第二交叉互感箱53上；所述的电缆载流量监测单元44包括分别与三相电缆的二次设备的一相相连的电流变送器54，所述的电流变送器54分别与分布式光纤主机55相连，所述的分布式光纤主机55与光纤环网3相连。
管廊环境监控子系统4包括若干照明灯16、风机17、水位传感器18、湿度传感器19、温度传感器20、水泵21、气体传感器22和井盖传感器23，每一区域控制单元2上分别连接有至少一个照明灯16、风机17、水位传感器18、湿度传感器19、温度传感器20、水泵21、气体传感器22和井盖传感器23，所述的区域控制单元2均与连接在光纤环网3上的管廊环境监控主机24相连。
视频监控子系统5包括若干红外高清网络摄像头25，每一区域控制单元2上分别连接有至少一个红外高清网络摄像头25，所述的集中监控服务器12上连接有至少一个红外高清网络摄像头25。
应急通讯子系统6包括若干IP电话26、扬声器27和WIFI发射装置28，每一区域控制单元2上分别连接有至少一个IP电话26、扬声器27和WiFi发射装置28，所述的区域控制单元2均与连接在光纤环网3上的调度服务器29、调度台30、固定电话31和IPPBX相连，所述的WiFi发射装置28能与WiFi移动终端设备32进行数据通讯。
人员定位子系统7包括若干所述WIFI发射装置28和所述WiFi移动终端设备32，每一区域控制单元2上分别连接有至少一个WIFI发射装置28，所述的WiFi移动终端设备32包括手机、笔记本电脑、PDA和定位标签中的任意一种或多种。
入侵监测子系统8包括若干红外对射传感装置33和若干所述的红外高清网络摄像头25，每一区域控制单元2上分别连接有至少一个红外对射传感装置33。
电子巡查子系统10包括若干巡查机34、通讯座35和信息钮36，每一区域控制单元2上分别连接有至少一个巡查机34和通讯座35，所述的信息钮36能与巡查机34进行数据交换，所述的巡查机34通过通讯座35与区域控制单元2相连。
消防报警子系统9包括固定在管沟顶部的感温光缆37、若干测温光纤38和所述若干电控防火门，每一防火分区分别设有测温光纤38，所述的感温光缆37、测温光纤38和电控防火门分别与对应的区域控制单元2相连，所述的区域控制单元2与连接在光纤环网3上的光纤测温主机39相连，所述的光纤测温主机39上连接有消防自动报警装置40，所述的测温光纤38设置在超过110Kv的三相电缆上时布置于呈品字形排布的三相电缆中心且紧贴电缆，所述的测温光纤38设置在110Kv及以下的电缆上时测温光纤38呈正弦波形布置在并列排布的各电缆上。
高压电缆本体检测子系统11包括电缆温度监测单元41、电缆局放监测单元42、电缆护套环流监测单元43和电缆载流量监测单元44。
基于综合管廊在线监控系统的综合管廊在线监控方法，其特征在于，控制中心1能通过区域控制单元2控制管廊环境监控子系统4、视频监控子系统5、应急通讯子系统6、人员定位子系统7、入侵监测子系统8、消防报警子系统9、电子巡查子系统10和高压电缆本体检测子系统11中的任意一个单独工作或任意多个联动工作；所述的区域控制单元能独立地控制管廊环境监控子系统4、视频监控子系统5、应急通讯子系统6、人员定位子系统7、入侵监测子系统8、消防报警子系统9、电子巡查子系统10和高压电缆本体检测子系统11中的任意一个单独工作或任意多个联动工作。
管廊环境监控子系统4通过区域控制单元2采集管廊区间投料口及管沟的视频影像、风机运行工况、水泵运行工况、各种采集器的实时数据等，送至控制中心1进行集中分析、管理、存储与展示。区域控制单元2还可接收控制中心1或者相关报警控制设备所发来的控制指令，并根据指令要求控制管沟现场的风机、照明、井盖、水泵等设备。管廊环境监控子系统4对管沟内有害气体、空气含氧量、温湿度、风机、照明、水泵、井盖等环境参量进行监控，有效实时的监测隧道内情况。管廊环境监控子系统4实时监测隧道内的氧气、一氧化碳、甲烷、硫化氢等气体含量，当气体含量超过一定标准时，系统立即报警，并可在自动模式下联动相应区域风机进行强制换气。管廊环境监控子系统4实时监测管沟集水井内的水位传感器18的水位超限信号，并根据水位超限信息进行水泵控制操作，即当水位超过设定标准时立刻启动或者停止水泵。管廊环境监控子系统4实时监测管廊内水管上电动阀，根据水管的水流量情况以及是否漏水情况，控制电动阀，保证水管内水流量的充足，同时也能根据水管漏水情况对电动阀进行调节。管廊环境监控子系统4具备环境参量超标自动告警功能，并通过监控平台以图形、语音、短信等方式进行报警与通知相关人员。管廊环境监控子系统4检测到气体、湿度异常报警等时，可联动相关区段的风机进行强制换气。当工作员站集中监控平台接收到非法入侵报警或者其他监测系统报警，需要辅助摄像头做现场确认时，可远程开启管沟现场照明设备。水位传感器体积小，反应灵敏，安装方便。可以实时监控积水井内液位情况。测得的液位数据可经区域控制单元2上传至综合监控平台，实现集中管控。管沟内有水管一侧仓内，每个监控区内地势最低的两点一般在集水坑处各安装一个水位传感器。在密闭管沟内气体湿度过高会导致非金属材料霉变老化、金属材料锈蚀等，极大缩短设备、电缆使用寿命，造成安全隐患。安装在管沟现场的湿度检测仪实时感知现场空气湿度信息，并通过通过屏蔽控制电缆接入当前区域控制单元2，传输至控制中心的综合监控平台。每个区段内通风最不利的地方一般为通风口与投料口的中间点位置，具体也可视现场实际情况做调整配置一套湿度传感器。管沟内由于空气流通性差，常出现氧气含量过低，有害、可燃气体含量过高等情况。运维人员贸然进入容易因缺氧晕厥或有害气体中毒，对人员安全造成很大威胁。可燃气体含量过高会导致火灾、爆炸事故。此项目中对氧气含量、一氧化碳、甲烷、硫化氢含量等进行监测。现场传感器将实时监测到的气体含量信息通过屏蔽控制电缆接入当前区域控制单元2，传输至控制中心的综合监控平台。每个监控区段内通风最不利的地方一般为通风口与投料口的中间点位置，具体也可视现场实际情况做调整配置一套气体传感器。控制中心1可通过以太环网系统控制现场水泵开启、关闭。控制信号由区域控制单元2输出。当水位传感器检测到积水坑内积水位太高，发出异常，控制中心1会自动控制开启排水泵，排出过多积水；水位降低至某一设定的允许值之后，控制中心1自动控制关闭排水泵，停止排水作业。当检测到气体、湿度异常报警等时，可联动相关区段的风机进行强制换气。当火灾报警系统发出火情警报时，可联动确保相关区段的风机关闭。此外还可根据GB50838-2015《城市综合管廊工程技术规范》中对通风系统的要求：“正常通风换气次数不应小于2次/h，事故通风换气次数不应小于6次/h”，提前设置好开启、关闭风机的程序，实现系统定时自动进行隧道换气。控制中心1通过以太环网系统控制管廊现场的照明设备启闭。当工作员站集中监控平台接收到非法入侵报警或者其他监测系统报警，需要辅助摄像头做现场确认时，远程开启管廊现场照明设备，控制信号由当前区域控制单元2输出。控制中心1通过以太环网系统控制管沟现场的防火门启闭。当管沟现场出现火情，系统联动人员定位、视频系统确认现场无人员后，设置防火门关闭，避免火情蔓延，并联动消防系统实现隔离灭火功能。设备控制主要包括管沟现场防火门、风机、排水泵、照明等设备的控制，管沟现场相应设备配有各自的控制设备，系统能通过现场区域控制单元对控制设备发出相应控制信号，控制信号可以是RS485总线的MODBUS协议信号或者干接点信号。
视频监控子系统5在管沟重要部位及出入口处安装视频监控摄像机，全面覆盖附近所有敏感区域，保证监控中心24小时处于监控状态。视频监控子系统5具备视频监视与控制功能，能够对隧道内部环境、隧道出入口等重要位置处实时全方位的图像监控。视频监控子系统5除了具备数字化视频监控系统自身的视频采集、存储、报警、联动等基本功能外，还具备图像分析处理能力，对于进入禁区的非法闯入行为自动报警。视频监控子系统5具备远程控制视频的功能。视频监控子系统5对隧道视频摄像球机的PTZPan/Ti lt/Zoom进行控制，以便于管理值班人员清楚了解整个隧道及出入口的基本情况，并及时获得意外情况的信息。视频监控子系统5可对所有视频监视信号的数字化存储，以便一段时间的备案和查询。视频监控子系统5通过综合监控平台与其他系统联网，参与入侵报警系统、应急通信系统和火灾报警系统等的相关联动。视频监控子系统5平常详情监视为任意断面监视，当有异常信息时，系统自动弹出画面，或根据人工要求在指定大屏区域显示通过操作键盘也可任意切换所需画面；系统通过控制室安装的组合显示大屏组，对隧道情况实施全范围显示。当系统检测到非法入侵、水位报警、或者火警发生时，系统能够开启相应区段的照明，并将该区段的视频画面切换到监控大屏的最前面。视频监控子系统5所有摄像机图像均被赋予编号与日期、时间，并进行数字式存储录像，回放图像分辨率不小于1280×720，帧速不低于25帧/秒，在回放的同时不影响正常录制，图像保存时间不小于30天，以便日后查找使用。
在管沟中需要重点监视的地方分叉地段、管廊出入井口、投料口等安装红外夜视高清网络摄像机，可以使值班工作人员通过综合监控软件平台实时监控管廊环境状态。管沟部分：原则上固定监控摄像机放置在投料口两端、进出管廊爬梯口附近；云台摄像机放置在管廊中间的端部井、分叉路口、通风口等附近，对多方向场景实时监控；控制中心部分：控制中心各大门出入口以及控制中心室内四角各安装一台固定监控。
应急通讯子系统6通过以太网可实现各电话含控制中心处电话机管廊现场电话之间的相互呼叫。应急通讯子系统6配置工业级防水防爆网络IP电话。通过以太网可以实现各电话之间的相互呼叫及音频广播以及与外界相互通信。与相应的报警设备联动后，当有火灾、盗情、隧道灌水等恶性事故发生时，系统可自动向隧道内发起呼叫，隧道内IP电话终端能针对事故类型自动播放事先录制好的指令，指挥疏导施工人员快速撤离；当有非法入侵或者盗情发生时，系统可以自动播放事先录好的语音，吓阻入侵者。网络架构采用工业光纤环网，保证应急调度系统的稳定可靠，在工业现场出现断纤等网络故障时，能及时切换备用网络链路，保证应急调度通信广播的可稳定工作。基于光纤网络架构智能调度平台，将整个电话通信及工业广播系统进行集成，达到满足工业现场实际需要的目的。调度服务器针对工业应用，实现如下话务功能：点呼、组呼、选呼，等待队列、来电选答、夜服功能、电脑话务员、强挂、强拆、强插、电话转接、呼叫保持、监听、用户状态全网呈现；基本业务和补充业务功能：基本语音通话、号码变换、限呼功能、主叫甄别、主叫号码池、截接功能、来电显示、主叫号码限制、本机号码查询、无条件前传、遇忙前传、无应答前传、不在线前传等。
人员定位子系统7为解决管沟内工作人员定位问题，将实时人员定位系统与视频系统、红外防入侵系统相结合，把孤立的系统联动起来，系统基于国际标准的WIFI网络为基础，采用先进的加密方式，内外网物理分离的方式，保证无线传输安全可靠。通过工作人员的位置定位，当工作人员进入管廊，电子地图定位与视频联动，能够随时跟踪监控各种资产及人员，准确定位目标对象、记录其移动轨迹、发送呼叫。系统还可定位多种带有WiFi的终端，如手机、笔记本电脑、PDA等。实时定位功能，精确定位标签，实时位置可达3-5米。轨迹回放，定位目标的历史运行轨迹回放和分析。轨迹偏离告警，可预设标签的移动轨迹，如果偏离预设轨迹即告警。区域报警，服务器可设置报警区域，当标签进出报警设置区域时，即会触发报警。消失报警，标签断电或标签走出无线网络覆盖区域人员进入预警，设置危险程度警告级别，对非法进入管廊区域人员通过广播等进行告，并通知相关责任人进行监控处理。
入侵监测子系统8主要是对非法进出入隧道的人员进行监视和管理，目的在于防止非法入侵。如遇非法入侵能够自动报警。配以视频监控能实时而直观的观察和记录现场的实际情况。入侵监测子系统8与视频系统联动可以确认“非法入侵”者是否在综合管廊内活动。互射式红外光栅防盗探测器采用数字变频和CPU微处理数码控制技术设计，具有专业的防水能力，极高的环境稳定性和便捷的安装模式。每个仓入口处设置互射式红外防入侵探测器一套。
电子巡查子系统10是对管廊现场巡查行为进行记录并进行监管和考核的系统，是安防系统的重要组成部分，能有效地对管理维护人员的巡逻工作进行管理。24小时不间断巡逻已成为很多场合的制度要求，管廊现场也需要靠电子巡查系统来监管保证。且电子巡查系统投资少、成效高。电子巡更管理系统由数据记录部分、数据传输部分、数据处理部分这三个部分组成，数据纪录部分是巡查机读取巡查点即信息钮，记录了在什么时候读取了什么卡号的数据；其数据传输部分是巡查机通过通讯座，把数据传输到电脑；其数据处理部分是电脑里的巡逻专用软件在计算后，得出对巡逻工作的考核表。在管沟每个仓的每个防火分区配置安装一个信息钮，以供巡更人员巡视检查并记录，并根据巡视人员数量配置对应的巡视卡，配套配置巡查机、通讯器、电脑及管理软件。
消防报警子系统9于管沟内设线型光纤感温火灾探测器和声光报警器及烟感探测器。感温光缆敷设于管廊顶部，实时监测现场管廊的环境温度。感温光缆测温主机设置于控制中心处，用来接收管廊内感温光缆的报警信号，并将报警信号输出至火灾报警联动主机，完成相应区间的火灾报警联动。火灾事故大部分是由于温度过高引起的，而从温度异常、冒烟到最终形成火灾一般都会经历一个发展过程几分钟、几小时甚至几天，分布式光纤火灾探测器可以实时监测管廊内温度，一旦温度出现异常即刻发出预警，可有效降低事故发生概率，从而降低损失。24小时×365天实时在线监测，可预防事故发生；能准确测温，能提前预警，避免火灾事故发生，保障安全，减少损失；能准确定位，可迅速确定火灾发生点或故障点的具体位置，缩短抢修时间。
高压电缆本体检测子系统11包括电缆温度监测单元41、电缆局放监测单元42、电缆护套环流监测单元43和电缆载流量监测单元44。电缆温度监测单元41实时监测电缆表面温度，并将温度测量、分区设置、报警设置、报警判断等功能高度集成，具有高可靠性的嵌入式Web集成操作界面。电缆载流量监测单元44基于有限元算法，能够静态、动态地分析载流量荷载量，根据分布式光纤测得的电缆表面温度计算电缆芯线温度，实现对电缆进行静态载流量、动态载流量、应急负荷计算与评估。电缆局放监测单元42实现了电缆局部放电监测以及数据的整合，能够检测出被监测的电缆回路是否存在局部放电、局部放电的严重程度、局部放电发生的位置等信息，能够按照需要采集局部放电波形的实时数据，并实时回放在屏幕上。局部放电监测主机还内嵌Web服务器，支持基于web集成操作界面。电缆护套环流监测单元43能有效监测接地电流有效值、接地电流频率特性测量、接地电流阈值报警，并实现接地电流趋势数据存储与查询、接地电流暂态变化参数分析等功能，护套环流主机还内嵌Web服务器，支持基于web集成操作界面。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (9)
1.一种综合管廊在线监控系统，该综合管廊包括管沟，管沟设若干防火分区，每个防火分区之间设防火隔墙，在防火隔墙上设置可开启或关闭的电控防火门，其特征在于，本系统包括控制中心(1)、若干区域控制单元(2)、以及光纤环网(3)，所述的控制中心(1)和区域控制单元(2)均连接在光纤环网(3)上，每一区域控制单元(2)分别与管廊环境监控子系统(4)、视频监控子系统(5)、应急通讯子系统(6)、人员定位子系统(7)、入侵监测子系统(8)、消防报警子系统(9)、电子巡查子系统(10)和高压电缆本体检测子系统(11)相连；所述的控制中心(1)包括集中监控服务器(12)、数据服务器(13)和通讯服务器(14)，所述的集中监控服务器(12)、数据服务器(13)和通讯服务器(14)均连接在光纤环网(3)上，所述的集中监控服务器(12)上连接有集中显示管廊监控信息的大屏显示系统(15)；所述的高压电缆本体检测子系统(11)包括电缆温度监测单元(41)、电缆局放监测单元(42)、电缆护套环流监测单元(43)和电缆载流量监测单元(44)；所述的电缆温度监测单元(41)包括固定在管沟顶部的感温光缆(37)和若干测温光纤(38)，每一防火分区分别设有测温光纤(38)，所述的感温光缆(37)和测温光纤(38)分别与对应的区域控制单元(2)相连，所述的区域控制单元(2)与连接在光纤环网(3)上的光纤测温主机(39)相连；所述的电缆局放监测单元(42)包括均连接在光纤环网(3)的局放监测主机(45)和若干局放信号采集器(46)，各局放信号采集器(46)依次通过同步光纤相连，在每一局放信号采集器(46)上分别连接有设置在三相电缆上的三个局放传感器(47)且所述三个局放传感器(47)连接于相应的第一交叉互感箱(48)上，所述的局放信号采集器(46)还与设置在三相电缆中的一根电缆上的工频相位传感器(49)相连；所述的电缆护套环流监测单元(43)包括均连接在光纤环网(3)的护套环流监测主机(50)和若干护套环流采集箱(51)，在每一护套环流采集箱(51)上分别连接有设置在三相电缆上的三个护套环流传感器(52)且所述三个护套环流传感器(52)连接于相应的第二交叉互感箱(53)上；所述的电缆载流量监测单元(44)包括分别与三相电缆的二次设备的一相相连的电流变送器(54)，所述的电流变送器(54)分别与分布式光纤主机(55)相连，所述的分布式光纤主机(55)与光纤环网(3)相连。
2.根据权利要求1所述的综合管廊在线监控系统，其特征在于，所述的管廊环境监控子系统(4)包括若干照明灯(16)、风机(17)、水位传感器(18)、湿度传感器(19)、温度传感器(20)、水泵(21)、气体传感器(22)和井盖传感器(23)，每一区域控制单元(2)上分别连接有至少一个照明灯(16)、风机(17)、水位传感器(18)、湿度传感器(19)、温度传感器(20)、水泵(21)、气体传感器(22)和井盖传感器(23)，所述的区域控制单元(2)均与连接在光纤环网(3)上的管廊环境监控主机(24)相连。
3.根据权利要求2所述的综合管廊在线监控系统，其特征在于，所述的视频监控子系统(5)包括若干红外高清网络摄像头(25)，每一区域控制单元(2)上分别连接有至少一个红外高清网络摄像头(25)，所述的集中监控服务器(12)上连接有至少一个红外高清网络摄像头(25)。
4.根据权利要求3所述的综合管廊在线监控系统，其特征在于，所述的应急通讯子系统(6)包括若干IP电话(26)、扬声器(27)和WIFI发射装置(28)，每一区域控制单元(2)上分别连接有至少一个IP电话(26)、扬声器(27)和WiFi发射装置(28)，所述的区域控制单元(2)均与连接在光纤环网(3)上的调度服务器(29)、调度台(30)、固定电话(31)和IPPBX相连，所述的WiFi发射装置(28)能与WiFi移动终端设备(32)进行数据通讯。
5.根据权利要求4所述的综合管廊在线监控系统，其特征在于，所述的人员定位子系统(7)包括若干所述WIFI发射装置(28)和所述WiFi移动终端设备(32)，每一区域控制单元(2)上分别连接有至少一个WIFI发射装置(28)，所述的WiFi移动终端设备(32)包括手机、笔记本电脑、PDA和定位标签中的任意一种或多种。
6.根据权利要求5所述的综合管廊在线监控系统，其特征在于，所述的入侵监测子系统(8)包括若干红外对射传感装置(33)和若干所述的红外高清网络摄像头(25)，每一区域控制单元(2)上分别连接有至少一个红外对射传感装置(33)。
7.根据权利要求6所述的综合管廊在线监控系统，其特征在于，所述的电子巡查子系统(10)包括若干巡查机(34)、通讯座(35)和信息钮(36)，每一区域控制单元(2)上分别连接有至少一个巡查机(34)和通讯座(35)，所述的信息钮(36)能与巡查机(34)进行数据交换，所述的巡查机(34)通过通讯座(35)与区域控制单元(2)相连。
8.根据权利要求7所述的综合管廊在线监控系统，其特征在于，所述的消防报警子系统(9)包括固定在管沟顶部的所述感温光缆(37)、所述若干测温光纤(38)和所述若干电控防火门，每一防火分区分别设有测温光纤(38)，所述的感温光缆(37)、测温光纤(38)和电控防火门分别与对应的区域控制单元(2)相连，所述的区域控制单元(2)与连接在光纤环网(3)上的光纤测温主机(39)相连，所述的光纤测温主机(39)上连接有消防自动报警装置(40)，所述的测温光纤(38)设置在超过110Kv的三相电缆上时布置于呈品字形排布的三相电缆中心且紧贴电缆，所述的测温光纤(38)设置在110Kv及以下的电缆上时测温光纤(38)呈正弦波形布置在并列排布的各电缆上。
9.一种基于权利要求1-8中任意一项所述的综合管廊在线监控系统的综合管廊在线监控方法，其特征在于，控制中心(1)能通过区域控制单元(2)控制管廊环境监控子系统(4)、视频监控子系统(5)、应急通讯子系统(6)、人员定位子系统(7)、入侵监测子系统(8)、消防报警子系统(9)、电子巡查子系统(10)和高压电缆本体检测子系统(11)中的任意一个单独工作或任意多个联动工作；所述的区域控制单元()能独立地控制管廊环境监控子系统(4)、视频监控子系统(5)、应急通讯子系统(6)、人员定位子系统(7)、入侵监测子系统(8)、消防报警子系统(9)、电子巡查子系统(10)和高压电缆本体检测子系统(11)中的任意一个单独工作或任意多个联动工作。
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