CN107632581B

CN107632581B - 一种地下管廊的监控管理系统

Info

Publication number: CN107632581B
Application number: CN201710820614.8A
Authority: CN
Inventors: 曾立军; 张志锐; 蒲泽新
Original assignee: Sichuan Joyou Digital Technology Co ltd
Current assignee: Sichuan Joyou Digital Technology Co ltd
Priority date: 2017-09-13
Filing date: 2017-09-13
Publication date: 2020-05-19
Anticipated expiration: 2037-09-13
Also published as: CN107632581A

Abstract

本发明提出了一种地下管廊的监控管理系统，该监控管理系统包括：巡检机器人、综合监控系统、数据分析与评估系统；其中，所述巡检机器人与所述数据分析与评估系统实现网络通讯连接；所述综合监控系统与所述数据分析与评估系统实现网络通讯连接；所述巡检机器人沿着所述地下管廊内设置的轨道移动；所述综合监控系统包括：多种不同的监控系统，各所述不同的监控系统用于监控不同的目标；所述数据分析与评估系统接收所述巡检机器人以及所述综合监控系统上报的数据并对所接收的数据进行分析，并执行与分析的结果对应预设操作。用以实现自动监控以及数据的实时上报，以克服了现有技术中的缺陷，提高效率，以充分满足地下管廊的监控需要。

Description

一种地下管廊的监控管理系统

技术领域

本发明涉及监控领域，特别涉及一种地下管廊的监控管理系统。

背景技术

现有市场上的城市地下管廊工程管理系统的监控都是基于人工的方式来进行的，需要不断安排大量的人员对地下管廊进行查询，并以手工的方式来进行数据的填写，后续还需要将填写的数据进行上报，如此，一则效率低下，成本较高；二则监控管理的所生成的数据没法实施上报，导致处理的时间有较大延迟，且处理的效率低下，无法满足现有地下管廊的监控需要。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提出了一种地下管廊的监控管理系统，用以实现自动监控以及数据的实时上报，以克服了现有技术中的缺陷，提高效率，以充分满足地下管廊的监控需要。

本发明提出了以下具体的实施例：

本发明实施例提出了一种地下管廊的监控管理系统，所述监控管理系统用于对地下管廊进行监控以及管理，该监控管理系统包括：巡检机器人、综合监控系统、数据分析与评估系统；其中，所述巡检机器人与所述数据分析与评估系统实现网络通讯连接；所述综合监控系统与所述数据分析与评估系统实现网络通讯连接；

所述巡检机器人沿着所述地下管廊内设置的轨道移动，用以对所述综合地下管廊进行预设项目的巡检，并将巡检得到的实时数据上报给所述数据分析与评估系统；以及接收所述数据分析与评估系所反馈的信息，并执行与所述信息对应的操作；

所述综合监控系统用于对所述地下管廊内进行综合监控，并将监控的数据实时上报给所述数据分析与评估系统，以便所述数据分析与评估系统分析所述结果后执行对所述地下管廊的管理；所述综合监控系统包括：多种不同的监控系统，各所述不同的监控系统用于监控不同的目标；

所述数据分析与评估系统接收所述巡检机器人以及所述综合监控系统上报的数据并对所接收的数据进行分析，并执行与分析的结果对应预设操作。

在一个具体的实施例中，所述综合监控系统包括：监控中心、设备监控系统、火灾监控系统、视频监控系统、环境监控系统、安全防范系统、通信系统；其中，

所述监控中心分别连接所述设备监控系统、所述火灾监控系统、所述视频监控系统、所述环境监控系统、用以接收所述设备监控系统、所述火灾监控系统、所述视频监控系统、所述环境监控系统、所监控的监控数据；

所述监控中心还连接所述安全防范系统，用于根据所接收的控制指令启动所述安全防范系统；

所述监控中心还连接所述通信系统，用以将所获取的监控数据发送给所述数据分析与评估系统以及接收控制指令。

在一个具体的实施例中，所述综合监控系统还包括防雷接地系统、安保报警系统、污水雨水排放系统、自来水管道监控系统、井盖防护监控系统、燃气管道监测报警、电力监控系统；所述监控中心分别连接所述防雷接地系统、所述安保报警系统、所述污水雨水排放系统、所述自来水管道监控系统、所述井盖防护监控系统、所述燃气管道监测报警、所述电力监控系统。

在一个具体的实施例中，所述设备监控系统包括设置在ACU控制器中的PLC。

在一个具体的实施例中，所述火灾监控系统包括：设置在所述地下管廊内的感温光纤、以及设置在所述地下管廊内的感烟感温探测器。

在一个具体的实施例中，所述视频监控系统包括：分辨率达到预设值的摄像头。

在一个具体的实施例中，所述环境监控系统包括:多通道气体监测装置。

在一个具体的实施例中，所述安全防范系统包括：被动红外探测器。

在一个具体的实施例中，所述通讯系统包括在所述地下管廊的出入口以及防火分区内设置的电话插座。

在一个具体的实施例中，所述数据分析与评估系统用于对所接收的数据按照预设的关联需求进行分组汇总，以使得所述数据基于功能权限来进行访问；还用于对所获取的数据进行数据分层处理；以及对分层后的数据对应的指令基于专家知识来构造判断矩阵，从而对指标参数设置阈值；还用于对获取的数据进行无量纲化处理，以建立分项指标评分以及所对所述数据进行分层判断，以生成对应的不同报表；以及基于所接收的数据应用GIS技术与三维虚拟技术，建立数字城市基础地理信息数据库，以实现城市基础地理信息资源的集中管理、统一服务；还用于通过BIM信息技术与三维行为识别技术对所接收的数据进行识别，以确定地下管廊中各个物体的精确尺寸及相对位置，和地下管廊中管网的故障、泄漏、及非正常的状况。

以此，本发明实施例提出了一种监控管理系统，用于对地下管廊进行监控以及管理，该监控管理系统包括：巡检机器人、综合监控系统、数据分析与评估系统；其中，所述巡检机器人与所述数据分析与评估系统实现网络通讯连接；所述综合监控系统与所述数据分析与评估系统实现网络通讯连接；所述巡检机器人沿着所述地下管廊内设置的轨道移动，用以对所述地下管廊进行预设项目的巡检，并将巡检得到的实时数据上报给所述数据分析与评估系统；以及接收所述数据分析与评估系所反馈的信息，并执行与所述信息对应的操作；所述综合监控系统用于对所述地下管廊内进行综合监控，并将监控的数据实时上报给所述数据分析与评估系统，以便所述数据分析与评估系统分析所述结果后执行对所述地下管廊的管理；所述综合监控系统包括：多种不同的监控系统，各所述不同的监控系统用于监控不同的目标；所述数据分析与评估系统接收所述巡检机器人以及所述综合监控系统上报的数据并对所接收的数据进行分析，并执行与分析的结果对应预设操作。用以实现自动监控以及数据的实时上报，以克服了现有技术中的缺陷，提高效率，以充分满足地下管廊的监控需要。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提出的一种地下管廊的监控管理系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提出的一种地下管廊的监控管理系统的结构示意图。

图例说明

1-巡检机器人；2-综合监控系统；3-数据分析与评估系统

21-监控中心；22-设备监控系统；23-火灾监控系统；24-视频监控系统；25-环境监控系统；26-安全防范系统；27-通信系统。

具体实施方式

在下文中，将更全面地描述本公开的各种实施例。本公开可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本公开的各种实施例限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本公开理解为涵盖落入本公开的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。

在下文中，可在本公开的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本公开的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本公开的各种实施例中，表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。

在本公开的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本公开的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。

在本公开的各种实施例中使用的术语“用户”可指示使用电子装置的人或使用电子装置的装置(例如，人工智能电子装置)。

在本公开的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本公开的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本公开的各种实施例中被清楚地限定。

实施例1

本发明实施例1公开了一种监控管理系统，所述监控管理系统用于对地下管廊进行监控以及管理，如图1所示，该监控管理系统包括：巡检机器人1、综合监控系统2、数据分析与评估系统3；其中，所述巡检机器人与所述数据分析与评估系统实现网络通讯连接；所述综合监控系统与所述数据分析与评估系统实现网络通讯连接；

在地下管廊内部，配备有先进的巡检机器人，该巡检机器人可以沿着一根圆形钢管不断的自动巡视检查；只有发现任何一条管道只要破损，就可通过视频监控系统直接定位，将情况传送至地面指挥中心。

在地下管廊智能管理系统内设置有巡检机器人，并简单的让巡检机器人在由圆形钢管构成的轨道上移动；机器人上载有摄像机、传感器、机械手，能够一边移动一边自动拍摄沿途各种管道、各个线缆的状态；传感器能够对所有的管道、线缆进行检测并对照数据库的数据进行比对，凡是发现数据有异常的将做重点监控。

如果判定故障问题属于简单类型，比如保险丝烧毁或是螺钉松动等等，就可以由巡检机器人进行维修；如果故障比较复杂，必须要下派人员才能解决，就由人员下去处理，由于地下管廊空间比较大，维修人员可在地下管廊内自由行走，甚至可以使用一些小型机械。地下管廊内管线密布，只要发生火灾隐患，地下管廊内的消防报警系统就会开启，并和火灾消防报警系统联动，可以及时灭火。

在一个具体的实施例中，如图2所示，所述综合监控系统2包括：监控中心21、设备监控系统22、火灾监控系统23、视频监控系统24、环境监控系统25、安全防范系统26、通信系统27；其中，

具体的，地下管廊的监控管理系统内集成了电力监控系统、图像视频监控系统、火灾消防报警系统、自来水管道监控系统、防雷接地系统、安保报警系统、井盖防护监控系统、通讯数据光缆系统、燃气管道监测报警、污水雨水排放系统等十大系统，统一管理统一维护，能确保地下管廊主体及入廊管线安全运行。

监控管理系统包括：监控中心、设备监控、火灾监控、视频监控、环境监控、安全防范及电话通信系统构成，将电力、燃气、热力、给排水等专属检测控制设备及通风、洒水等地下管廊附属设备统一归结到设备监控系统中，实现现场信号的统一采集与控制。

其中，监控中心是整个地下管廊管理系统的核心，负责协调、控制和管理其它系统的工作。监控中心由服务器、中心交换机、网络打印机等设备构成，与其它各子系统控制计算机按照服务器/客户机模式构成局域网络。

具体的，所述设备监控系统包括设置在ACU(Area Control Unit，综合地下管廊区域控制单元)控制器中的PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)。

设备监控系统主要由设置在ACU控制器中的冗余PLC构成，实现对排风机、排水泵及动力、照明等设备的手/自动状态监视，启停控制，运行状态显示，运行记录，故障报警以及实现各种相关的逻辑控制关系、统计分析、能耗计量、电力监控等，确保各类设备系统运行稳定、安全、可靠和高效，并达到节能和环保的管理要求。

具体的，火灾监控系统采用感温光纤、感温探测器，信号传入消防系统监控主机。按每200m设置一个防火分区，在地下管廊内布置感温光纤监测舱内温度情况，在进风口、排风机房内及出入口设置点式智能感烟感温探测器，在地下管廊内设置手动报警按钮，报警信号接入区域火灾自动报警系统。

具体的，在一个实施例中在地下管廊内设置高清智能网络摄像头，信号采用光纤传输，供电由ACU控制器内的小母线集中供给。视频及控制信号经光纤收发光电转换处理后，接入视频网络交换机，通过主干视频网络上传至监控中心，在监控中心可以任意切换、显示地下管廊高效管理。

在一个具体的实施例中，所述环境监控系统包括:多通道气体监测装置。具体的环境监测系统：在地下管廊内设置了多通道气体监测装置，监测地下管廊内空气质量、温湿度，以保证地下管廊内环境安全。探测器将环境信息上传至PLC，PLC根据环境安全要求联动风机运行，保证地下管廊内空气质量。

在一个具体的实施例中，所述安全防范系统包括：被动红外探测器。具体的安全防范系统：在地下管廊出入口、投料口设置被动红外探测器，监视出入口处人员进出情况，报警信号接入PLC控制器，可联动照明系统及视频监视系统进行现场确认及录像。

在一个具体的实施例中，所述通讯系统包括在所述地下管廊的出入口以及防火分区内设置的电话插座。具体的通讯系统可以为：在地下管廊的出入口及防火分区内设置电话插座，以在紧急情况下或人员维护时与外界通信。

在一个具体的实施例中，所述数据分析与评估系统用于对所接收的数据按照预设的关联需求进行分组汇总，以使得所述数据基于功能权限来进行访问；还用于对所获取的数据进行数据分层处理；以及对分层后的数据对应的指令基于专家知识来构造判断矩阵，从而对指标参数设置阈值；还用于对获取的数据进行无量纲化处理，以建立分项指标评分以及所对所述数据进行分层判断，以生成对应的不同报表；以及基于所接收的数据应用GIS(Geographic Information System，地理信息系统)技术与三维虚拟技术，建立数字城市基础地理信息数据库，以实现城市基础地理信息资源的集中管理、统一服务；还用于通过BIM(Building Information Modeling，建筑信息模型)信息技术与三维行为识别技术对所接收的数据进行识别，以确定地下管廊中各个物体的精确尺寸及相对位置，和地下管廊中管网的故障、泄漏、及非正常的状况。

考虑到系统使用维护的便捷性，在采用统一数据支撑服务平台加接口服务的设计方式，数据支撑服务平台为中央监控系统，电力生产管理系统，燃气管理系统等相关管理系统提供数据服务。数据处理平台是地下管廊监控系统的核心，是地下管廊信息的汇聚地。地下管廊数据处理平台接收地下管廊内部各区域控制器的数据(包括传感器信息，故障报警信息，日志记录及状变量等)，在数据支撑平台中按管理需求重新进行分组汇总，使系统数据按功能权限访问。中央监控系统通过整体数据处理平台的架构，使中央监控系统及各专业管理系统可以在统一界面下按需访问各自的数据，按权限对设备的控制，从而在管理上实现分别按需控制与管理的要求。

此外，借助于地下管廊数据处理平台，将监控系统采集及现场人工监测的数据进行分层整理，并结合地下管廊生命周期内的数据；进行数据指标的分层：具体的数据指标层次的划分需结合结构、排水等专业共同制定，制定过程中还需尽量收集已有项目运营维护方面存在的问题。例如，将设计到地下管廊主体结构及威胁到维护人员安全的环境指标(CO、SO2气体)等划分为一级指标；将地下管廊内集水坑液位划分为二级指标等等。

此外，数据处理还包括专家评判与权重分析：对分层指标结合专家知识，构造判断矩阵，对指标参数设置合理的阈值。评估指标采集与处理：由监控系统及人工定期巡检对地下管廊内运行数据进行收集整理，数据存储于综合管理数据库平台，并对数据进行无量纲化处理，建立分项指标评分。数据信息评判：对地下管廊内数据进行分层判断，生成不同的报表，对地下管廊运营维护管理提出合理的建议。

通过应用例如地理GIS信息、三维虚拟、一体化管线探测等先进技术，建立数字城市基础地理信息数据库，实现城市基础地理信息资源的集中管理、统一服务；建立基础地理数据库，形成政府、行业部门等地理信息互联互通和共享应用，为城市规划、国土、城建、交通、水利、公安、环保等各政府部门提供科学、准确、及时的地理空间服务，为城市发展战略决策分析、制定规划、应急响应及实施一切重大战略举措提供必要的基础信息平台和技术支撑，实现管线最终转化为管廊的技术升级。在此基础上建设城市综合管廊数据库，实现城市综合管廊与专业管线信息的分布式共享交换和一体化组织；建立综合管廊应用系统，为城市管廊的规划、施工及运行管理、城市地上地下空间统一开发利用提供完整的管廊信息服务。

此外，还可以进行三维可视化：在管廊规划设计、建设安装、交付试运行、运行维护及升级改造等全生命周期的3D立体的综合管廊数据库应用。

以此，本发明实施例提出了一种地下管廊的监控管理系统，用于对地下管廊进行监控以及管理，该监控管理系统包括：巡检机器人、综合监控系统、数据分析与评估系统；其中，所述巡检机器人与所述数据分析与评估系统实现网络通讯连接；所述综合监控系统与所述数据分析与评估系统实现网络通讯连接；所述巡检机器人沿着所述地下管廊内设置的轨道移动，用以对所述地下管廊进行预设项目的巡检，并将巡检得到的实时数据上报给所述数据分析与评估系统；以及接收所述数据分析与评估系所反馈的信息，并执行与所述信息对应的操作；所述综合监控系统用于对所述地下管廊内进行综合监控，并将监控的数据实时上报给所述数据分析与评估系统，以便所述数据分析与评估系统分析所述结果后执行对所述地下管廊的管理；所述综合监控系统包括：多种不同的监控系统，各所述不同的监控系统用于监控不同的目标；所述数据分析与评估系统接收所述巡检机器人以及所述综合监控系统上报的数据并对所接收的数据进行分析，并执行与分析的结果对应预设操作。用以实现自动监控以及数据的实时上报，以克服了现有技术中的缺陷，提高效率，以充分满足地下管廊的监控需要。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施场景，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种地下管廊的监控管理系统，其特征在于，所述监控管理系统用于对地下管廊进行监控以及管理，该监控管理系统包括：巡检机器人、综合监控系统、数据分析与评估系统；其中，所述巡检机器人与所述数据分析与评估系统实现网络通讯连接；所述综合监控系统与所述数据分析与评估系统实现网络通讯连接；

所述巡检机器人沿着所述地下管廊内设置的轨道移动，用以对所述地下管廊进行预设项目的巡检，并将巡检得到的实时数据上报给所述数据分析与评估系统；以及接收所述数据分析与评估系所反馈的信息，并执行与所述信息对应的操作，其中，在判定故障问题为简单类型时由所述巡检机器人进行处理；

所述综合监控系统用于对所述地下管廊内进行综合监控，并将监控的数据实时上报给所述数据分析与评估系统，以便所述数据分析与评估系统分析结果后执行对所述地下管廊的管理；所述综合监控系统包括：多种不同的监控系统，各所述不同的监控系统用于监控不同的目标；

所述数据分析与评估系统接收所述巡检机器人以及所述综合监控系统上报的数据并对所接收的数据进行分析，并执行与分析的结果对应预设操作；还用于对所获取的数据进行数据分层处理；以及对分层后的数据对应的指令基于专家知识来构造判断矩阵，从而对指标参数设置阈值；还用于对获取的数据进行无量纲化处理，以建立分项指标评分以及对所述数据进行分层判断，以生成对应的不同报表。

2.如权利要求1所述的一种地下管廊的监控管理系统，其特征在于，所述综合监控系统包括：监控中心、设备监控系统、火灾监控系统、视频监控系统、环境监控系统、安全防范系统、通信系统；其中，

所述监控中心分别连接所述设备监控系统、所述火灾监控系统、所述视频监控系统、所述环境监控系统用以接收所述设备监控系统、所述火灾监控系统、所述视频监控系统、所述环境监控系统、所监控的监控数据；

3.如权利要求2所述的一种地下管廊的监控管理系统，其特征在于，所述综合监控系统还包括防雷接地系统、安保报警系统、污水雨水排放系统、自来水管道监控系统、井盖防护监控系统、燃气管道监测报警、电力监控系统；所述监控中心分别连接所述防雷接地系统、所述安保报警系统、所述污水雨水排放系统、所述自来水管道监控系统、所述井盖防护监控系统、所述燃气管道监测报警、所述电力监控系统。

4.如权利要求2所述的一种地下管廊的监控管理系统，其特征在于，所述设备监控系统包括设置在ACU控制器中的PLC。

5.如权利要求2所述的一种地下管廊的监控管理系统，其特征在于，所述火灾监控系统包括：设置在所述地下管廊内的感温光纤、以及设置在所述地下管廊内的感烟感温探测器。

6.如权利要求2所述的一种地下管廊的监控管理系统，其特征在于，所述视频监控系统包括：分辨率达到预设值的摄像头。

7.如权利要求2所述的一种地下管廊的监控管理系统，其特征在于，所述环境监控系统包括:多通道气体监测装置。

8.如权利要求2所述的一种地下管廊的监控管理系统，其特征在于，所述安全防范系统包括：被动红外探测器。

9.如权利要求1所述的一种地下管廊的监控管理系统，其特征在于，所述通讯系统包括在所述地下管廊的出入口以及防火分区内设置的电话插座。

10.如权利要求1所述的一种地下管廊的监控管理系统，其特征在于，所述数据分析与评估系统用于对所接收的数据按照预设的关联需求进行分组汇总，以使得所述数据基于功能权限来进行访问；以及基于所接收的数据应用GIS技术与三维虚拟技术，建立数字城市基础地理信息数据库，以实现城市基础地理信息资源的集中管理、统一服务；还用于通过BIM信息技术与三维行为识别技术对所接收的数据进行识别，以确定地下管廊中各个物体的精确尺寸及相对位置，和地下管廊中管网的故障、泄漏、及非正常的状况。