CN107766409A - 基于物联网技术的市政管线管理系统 - Google Patents

基于物联网技术的市政管线管理系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及物联网技术领域，特别涉及基于物联网技术的市政设施管理技术。一种基于物联网技术的市政管线管理系统，包括：数据采集部分和网络传输部分以及远程控制系统。前端数据采集部分采集地下管道的温湿度、压力，气体成分等数据，通过无线传输网络和互联网相结合的网络传输方式，将数据实时传送到远程控制系统。远程控制系统对上述数据进实时处理与分析，从而实现用户对地下管道状态的实时检测，并在管道损坏的时候，实现实时报警和损坏定位，报警给相关的负责人，并在地图上实现损坏点的标绘。

Description

基于物联网技术的市政管线管理系统
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，特别涉及基于物联网技术的市政设施管理技术。
背景技术
随着我国经济建设迅速发展，城市交通、建筑等基础设施成倍增长，城市规模日益扩大。为了保证经济活动的正常运行，城市基础设施建设的需求也是越来越大。也给市政设施的规划、建设和管理提出了越来越高的要求。但是目前基于市政设施建立的市政设施信息管理系统面临很大的难题：如何在最短时间内给出精确的设施现场信息，尤其是城市地下管线，在缺乏基本信息的情况下也无从下手，且限制条件多，操作复杂。本发明提供一种借助物联网技术解决方案，建立完善的地下城市管线管理系统，能够提高现场定位的效率和施工安全性、准确性，有利于提高城市现代化管理水平，辅助相关部门依据科学手段和科学数据进行现场勘测、指挥、管理。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种基于物联网技术的市政管线管理系统，传感设备、网络技术和信息处理技术代替人工定时巡检的模式，当发生管线损坏时能准确快速的定点定位，及时维修。本发明采用的技术方案如下：
一种基于物联网技术的市政管线管理系统，包括：数据采集部，网络传输部以及远程控制系统，所述数据采集部包括地下管线周围定点设置的温湿度传感器、负荷运行状况感知传感器和气体探测仪，所述网络数据传输部分包括由数据转换器、ZigBee传输控制模块组成无线传感网络，所述温湿度传感器将采集的数据以433 MHz的发送频率传输给数据转换器，气体探测仪以315MHz的发送频率传输给所述数据转换器。所述数据转换器将接收的数据传输给ZigBee控制模块1，所述ZigBee控制模块1将信息数据传输给ZigBee控制模块2，所述ZigBee控制模块2通过硬件与信息机主控电路连接通信，将信息数据传输给信息机存储器，信息机操作系统将存储器的数据读取到CPU进行控制处理和实时存储，信息机中接收存储的信息数据再通过网络传输给远程控制系统。
所述数据存储采用全要素数字化存储方式，不同于传统的管线数据仅存储点、线文件。采用数据库模型将符号、注记角度、管道边界线、井室等附属建（构）物的边界线、接边点、接边线等一并进行了数字化存储管理，实现从数据库中直接有效还原管线图，进一步精确化、标准化和规范化了管线成果数据的采集整理。
所述远程控制系统包括地下管线多参数三维显示部、地下管线辅助规划设计CAD系统、地下管线事故报警部；所述地下管线多参数三维显示部AutoCAD 为软件平台，Microsoft Office Access 为数据库二次开发，可以将城市地下空间的管线直观地展现在电脑屏幕上，并具备纵横断面的自动生成分析功能，可提供任意地点的横断面，确定管线在地下的空间位置，标示出管线的断面尺寸、材料、高程、管线间的间距等属性，正确反映管线与建筑物之间、管线与管线之间的空间关系；对一条管线，指定纵断面作图范围，便可自动生成管线沿走向对于路面相对位置的纵断面图，并表示出沿线各管线点的位置与该管线点的横断面。同时，自动产生该管线纵断面对应的属性数据和线上各管线点的属性数据。纵断面分析也可用作管线施工监理中的一项数据检查工具，用以检查在地下管线走向与坡度的耦合性。
所述地下管线辅助规划设计CAD系统，可以根据国家有关管线工程的最小覆土深度、管线最小水平净距、管线交叉时的最小垂直净距等规定，在基础地理信息数据和现状管线数据的基础上，实现管线设计计算、分析、绘图以及方案的比选优化，包括地下管线缓冲区分析，地下管线垂直净距设计分析，管线线路辅助设计，管线节点的辅助设计等。
所述远程控制系统基于B/S构架和C/S相结合构架，建立基于元数据的可配置的扩展机制，规范统一数据模型标准、数据交换标准、数据质量控制标准、数据接口标准等，使得本市政管线管理系统在开放性、实用性、安全性、可维护性、可扩展性、标准化和性能上明显提高。
所述短信发送模块实时接收的管道信息数据与安全值实时比较，如果接收的实时管道信息数据值超过安全值，则根据接收的消防信息数据超安全值的采集传感器编号，利用T-SQL的Select语句查询确定发生隐患的具体位置信息和发生的隐患类型，将查询的信息组成短信内容，用fopen函数打开保存管理员手机号码文件，通过file_get_contents函数读取出管理员手机号，然后通过调用第三方短信平台提供的API函数给管理员手机发送短信。
有益效果
1.基于物联网技术的市政管线管理系统，采用传感设备、网络技术和信息处理技术代替人工定时巡检的落后方式，当管道损坏时能第一时间掌握具体情况，为后面的消防险情处理争取更有利的处理条件和更多的处理时间，极大地提高出警效率和险情处理效率。
2.基于物联网技术的市政管线管理系统，数据采集部通过预埋于管线自身或附近的各类传感器，可实现对地下管线多维参数的获取，地下管线智能管理系统具备强大的空间数据库功能，可以将一个城市的基础地理信息、各种管线空间信息、负荷运行信息及自身健康状况信息等复杂的属性信息一体化存储，并实现信息实时动态更新。
3.利用地下管线辅助规划设计CAD系统，在基础地理信息数据和现状管线数据的基础上，实现管线设计计算、分析、绘图以及方案的比选优化，包括地下管线缓冲区分析，地下管线垂直净距设计分析，管线线路辅助设计，管线节点的辅助设计。以辅助城市规划部门科学地进行地下管线的规划和设计；同时可以指导市政管理部门对管线进行预防性维护和科学管理。
具体实施例
下面结合具体实施方式来对本发明的一种基于物联网技术的市政管线管理系统做进一步详细的说明。
一种基于物联网技术的市政管线管理系统，包括：数据采集部，网络传输部以及远程控制系统，所述数据采集部包括地下管线周围定点设置的温湿度传感器、负荷运行状况感知传感器、气体探测仪、智能摄像机，所述网络数据传输部分包括由数据转换器、ZigBee传输控制模块组成无线传感网络，所述温湿度传感器将采集的数据以433 MHz的发送频率传输给数据转换器，气体探测仪以315MHz的发送频率传输给所述数据转换器。负荷运行状况感知传感器和智能摄像机将采集的数据传输到所述数据转换器，所述数据转换器将接收的数据传输给ZigBee控制模块1，所述ZigBee控制模块1将信息数据传输给ZigBee控制模块2，所述ZigBee控制模块2通过硬件与信息机主控电路连接通信，将信息数据传输给信息机存储器，信息机操作系统将存储器的数据读取到CPU进行控制处理和实时存储，信息机中接收存储的信息数据再通过网络传输给远程控制系统。
所述数据存储采用全要素数字化存储方式，不同于传统的管线数据仅存储点、线文件。采用数据库模型将符号、注记角度、管道边界线、井室等附属建（构）物的边界线、接边点、接边线等一并进行了数字化存储管理，实现从数据库中直接有效还原管线图，进一步精确化、标准化和规范化管线成果数据的采集整理。
所述远程控制系统包括地下管线多参数三维显示部、地下管线辅助规划设计CAD系统、地下管线事故报警部；所述地下管线多参数三维显示部AutoCAD 为软件平台，Microsoft Office Access 为数据库二次开发，可以将城市地下空间的管线直观地展现在电脑屏幕上，并具备纵横断面的自动生成分析功能，可提供任意地点的横断面，确定管线在地下的空间位置，标示出管线的断面尺寸、材料、高程、管线间的间距等属性，正确反映管线与建筑物之间、管线与管线之间的空间关系；对一条管线，指定纵断面作图范围，便可自动生成管线沿走向对于路面相对位置的纵断面图，并表示出沿线各管线点的位置与该管线点的横断面。同时，自动产生该管线纵断面对应的属性数据和线上各管线点的属性数据。纵断面分析也可用作管线施工监理中的一项数据检查工具，用以检查在地下管线走向与坡度的耦合性。
所述地下管线辅助规划设计CAD系统，可以根据国家有关管线工程的最小覆土深度、管线最小水平净距、管线交叉时的最小垂直净距等规定，在基础地理信息数据和现状管线数据的基础上，实现管线设计计算、分析、绘图以及方案的比选优化，包括地下管线缓冲区分析，地下管线垂直净距设计分析，管线线路辅助设计，管线节点的辅助设计等。
所述远程控制系统基于B/S构架和C/S相结合构架，建立了基于元数据的可配置的扩展机制规范统一数据模型标准、数据交换标准、数据质量控制标准、数据接口标准等，使得本市政管线管理系统在开放性、实用性、安全性、可维护性、可扩展性、标准化和性能上明显提高。
所述短信发送模块实时接收的消防信息数据与安全值实时比较，如果接收的实时消防信息数据值超过安全值，则根据接收的消防信息数据超安全值的采集传感器编号，利用T-SQL的Select语句查询确定发生隐患的具体位置信息和发生的隐患类型，将查询的信息组成短信内容，用fopen函数打开保存管理员手机号码文件，通过file_get_contents函数读取出管理员手机号，然后通过调用第三方短信平台提供的API函数给管理员手机发送短信。
综上所述，本发明基于物联网技术，设计开发市政管线监测管理系统，实现了监控范围内管道安全信息的实时动态采集、传输和处理，在发生安全的隐患时即时向管理人员发出报警信息，第一时间掌握发生安全隐患的地点和种类，更好地实现安全的动态监控管理，保障消防安全。
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，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 (4)

1.一种基于物联网技术的市政管线管理系统，包括：数据采集部，网络传输部以及远程控制系统，所述数据采集部包括地下管线周围定点设置的温湿度传感器、负荷运行状况感知传感器和气体探测仪，所述网络数据传输部包括由数据转换器、ZigBee控制模块组成的无线传感网络以及信息机，所述远程控制系统包括地下管线多参数三维显示部、地下管线辅助规划设计CAD系统、地下管线事故报警部；
所述温湿度传感器将采集的数据以433 MHz的发送频率传输给数据转换器，所述气体探测仪将采集的数据以315MHz的发送频率传输给所述数据转换器，所述数据转换器将接收的数据传输给ZigBee控制模块1，所述ZigBee控制模块1将信息数据传输给ZigBee控制模块2，所述ZigBee控制模块2通过硬件与信息机主控电路连接通信，将信息数据传输给所述信息机存储器，所述信息机操作系统将存储器的数据读取到CPU进行控制处理和实时存储。
2.如权利要求1所述的一种基于物联网技术的市政管线管理系统，其特征在于所述远程控制系统基于B/S构架和C/S相结合构架，建立了基于元数据的可配置的扩展机制。
3.如权利要求1所述的一种基于物联网技术的市政管线管理系统，其特征在于所述地下管线多参数三维显示部以AutoCAD 为软件平台，Microsoft Office Access 为数据库二次开发。
4.如权利要求1所述的一种基于物联网技术的市政管线管理系统，其特征在于所述所述地下管线事故报警部包括短信发送模块，所述短信发送模块将实时接收的管道信息数据与安全值实时比较，如果接收的实时管道信息数据值超过安全值，则根据接收的管道信息数据超安全值的采集传感器编号，利用T-SQL的Select语句查询确定发生隐患的具体位置信息和发生的隐患类型，将查询的信息组成短信内容，用fopen函数打开保存管理员手机号码文件，通过file_get_contents函数读取出管理员手机号，然后通过调用第三方短信平台提供的API函数给管理员手机发送短信。
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