CN110878913A - 一种高层建筑天然气立管安全防护预警系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高层建筑天然气立管安全防护预警系统，包括：传感光缆、光信号采集器、光纤接口、光电解调器、红外摄像头、声波传感器和云分析平台；所述传感光缆缠绕铺设于所述立管上，一端与所述光信号采集器相连，另一端与所述光纤接口相连；所述光纤接口依次与所述光电解调器和所述云分析平台相连；所述红外摄像头拍摄立管附近的热红外图像，并将所述热红外图像发送至所述云分析平台；所述声波传感器实时检测立管外侧出现声波信号时的声波强度信息，并将所述声波强度信息发送至所述云分析平台。本发明提供的高层建筑天然气立管安全防护预警系统利用传感器技术和云技术实现对高层建筑天然气立管的实时在线监测与预警。
Description
技术领域
本发明涉及天然气管道监测技术领域，更具体的说是涉及一种高层建筑天然气立管安全防护预警系统。
背景技术
近年来市政建设迅速，兴建了许多高层建筑。在室内天然气管道的设计中需考虑的问题较多，如附加压力大，高层建筑沉降量大，立管较长且热伸缩量大，并且管道周边的第三方施工以及恶意破坏对管道安全带来了极大的危害。一旦发生第三方施工破坏或者其他因素导致的管道泄漏，后果很严重。如何及时发现并制止危害事件是管道业主最为关心的问题。
现有技术中，管道光纤预警技术的出现对于管道安全具有不可估量的意义，但并未实现实时在线监测与预警功能，部分需要人工参与和确认，智能化程度不够高。
综上，如何提供一种实现实时在线监测并能及时预警的系统是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种高层建筑天然气立管安全防护预警系统，能够实现对高层建筑天然气立管的实时在线监测与预警，智能化程度更高。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高层建筑天然气立管安全防护预警系统，包括：传感光缆、光信号采集器、光纤接口、光电解调器、红外摄像头、声波传感器和云分析平台；
所述传感光缆缠绕铺设于所述立管上，一端与所述光信号采集器相连，另一端与所述光纤接口相连；
所述光纤接口依次与所述光电解调器和所述云分析平台相连；
所述红外摄像头拍摄立管附近的热红外图像，并将所述热红外图像发送至所述云分析平台；
所述声波传感器实时检测立管外侧出现声波信号时的声波强度信息，并将所述声波强度信息发送至所述云分析平台；
所述传感光缆获取立管变化参数，所述传感光缆纤芯内光信号发生折射，通过所述光纤接口传输至所述光电解调器，所述光电解调器将光信号转换为电信号，电信号通过电线传输给所述云分析平台；
所述云分析平台根据获取到的立管变化参数，匹配预警等级发出预警信号；以及所述云分析平台基于接收到的热红外图像、声波强度信息和分别预设的阈值进行判断，以决定是否发出报警信息。
优选的，所述云分析平台预设有图像处理模块，所述图像处理模块接收所述热红外图像，并基于所述热红外图像分析管道周围温度场信息，识别并标记出温度差较大的管道位置，得到管道温度差，并将所述管道温度差与对应的预设阈值进行比较，若大于阈值，则发送报警信息。
优选的，还包括：总流量计和多个分流量计；
所述总流量计安装在所述总管道上，所述总流量计与所述云分析平台无线连接；
各个所述分流量计分别安装在各个立管内，各个所述分流量计与所述云分析平台无线连接。
优选的，还包括：烟雾传感器；
所述烟雾传感器安装在管道外侧，用于采集管道外侧的烟雾浓度信息，并将所述烟雾浓度信息发送至所述云分析平台；
所述云分析平台将检测到的烟雾浓度信息和所述烟雾浓度阈值相比较，若所述烟雾浓度信息大于所述烟雾浓度阈值，则发出报警信息。
优选的，还包括：沉降监测仪和通信模块；
所述沉降监测仪安装在高层建筑上，并且所述沉降监测仪与所述通信模块相连，所述通信模块与所述云分析平台相连。
优选的，还包括：地面监控端，所述地面监控端与所述云分析平台相连。
优选的，还包括：报警模块；
所述报警模块与所述云分析平台相连，用于发出报警信息。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种高层建筑天然气立管安全防护预警系统，利用传感器技术和云技术实现对高层建筑天然气立管的实时在线监测与预警，智能化程度更高。本发明提供的高层建筑天然气立管安全防护预警系统根据获取到的立管的变化信息匹配预警等级发出预警信号，同时还结合热红外技术、声波探测技术进行多参数检测，通过多参数检测得到更加准确可靠的管道信息。
此外，本发明还利用烟雾探测技术对管道参数进行检测，为后续管道异常起因的判断提供更加准确的信息参考。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的高层建筑天然气立管安全防护预警系统的示意图一；
图2为本发明提供的高层建筑天然气立管安全防护预警系统的示意图二；
图3为本发明提供的高层建筑天然气立管安全防护预警系统的示意图三。
具体实施方式
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，都属于本发明保护的范围。
参见附图1，本发明实施例公开了一种高层建筑天然气立管安全防护预警系统，包括：传感光缆、光信号采集器、光纤接口、光电解调器、红外摄像头、声波传感器和云分析平台；
所述传感光缆缠绕铺设于所述立管上，一端与所述光信号采集器相连，另一端与所述光纤接口相连；
所述光纤接口依次与所述光电解调器和所述云分析平台相连；
所述红外摄像头拍摄立管附近的热红外图像，并将所述热红外图像发送至所述云分析平台；
所述声波传感器实时检测立管外侧出现声波信号时的声波强度信息，并将所述声波强度信息发送至所述云分析平台；
所述传感光缆获取立管变化参数，所述传感光缆纤芯内光信号发生折射，通过所述光纤接口传输至所述光电解调器，所述光电解调器将光信号转换为电信号，电信号通过电线传输给所述云分析平台；
所述云分析平台根据获取到的立管变化参数，匹配预警等级发出预警信号；以及所述云分析平台基于接收到的热红外图像、声波强度信息和分别预设的阈值进行判断，以决定是否发出报警信息。
其中，需要说明的是，立管变化参数可以是立管外围振动参数和外围应力参数等。本发明提供的高层建筑天然气立管安全防护预警系统对施工产生的振动、人为破坏、突发火灾等情况都能进行有效监测，实现了实时在线监测与预警。
在上述实施例的基础上，为了进一步优化上述技术方案，所述云分析平台预设有图像处理模块，所述图像处理模块接收所述热红外图像，并基于所述热红外图像分析管道周围温度场信息，识别并标记出温度差较大的管道位置，得到管道温度差，并将所述管道温度差与对应的预设阈值进行比较，若大于阈值，则发送报警信息。
在上述实施例的基础上，为了进一步优化上述技术方案，还包括：总流量计和多个分流量计；
所述总流量计安装在所述总管道上，所述总流量计与所述云分析平台无线连接；
各个所述分流量计分别安装在各个立管内，各个所述分流量计与所述云分析平台无线连接。
一般情况下高层建筑住户很多，本发明通过分流量计对每个立管支路的流量进行计量，并发送给云分析平台；同时，还通过总流量计对总管路上的流量进行计量，云分析平台基于所有立管支路的流量总和以及总流量计检测到的数据判断是否存在泄露的情况，使得天然气的供应更加安全。
在上述实施例的基础上，为了进一步优化上述技术方案，还包括：烟雾传感器；
所述烟雾传感器安装在管道外侧，用于采集管道外侧的烟雾浓度信息，并将所述烟雾浓度信息发送至所述云分析平台；
所述云分析平台将检测到的烟雾浓度信息和所述烟雾浓度阈值相比较，若所述烟雾浓度信息大于所述烟雾浓度阈值，则发出报警信息。
本发明不仅利用热红外技术、声波探测技术进行参数检测，还利用烟雾探测技术对管道参数进行检测，为后续管道异常起因的判断提供更加准确的信息参考。
在上述实施例的基础上，为了进一步优化上述技术方案，还包括：沉降监测仪和通信模块；
所述沉降监测仪安装在高层建筑上，并且所述沉降监测仪与所述通信模块相连，所述通信模块与所述云分析平台相连。
在实际应用中，应当考虑到高层建筑物的沉降对立管安装的影响，可能由于地质松软，容易产生建筑物沉降，建筑物的沉降对于天然气引入管的影响非常严重，因为建筑物产生沉降时，固定在建筑物上的天然气管道与建筑物一同下降，而埋设在室外的天然气引入管是静止的，这样天然气管道就会变形产生切应力，当切应力达到管道承受极限时，管道就会断裂，造成天然气泄露。为了实时获取高层建筑物的沉降，设定沉降监测仪进行监测，以便及时发现异常情况，采取应对措施。
在上述实施例的基础上，为了进一步优化上述技术方案，还包括：地面监控端，所述地面监控端与所述云分析平台相连。
后台工作人员能够通过地面控制端查看监测到的数据，并对预设的阈值进行调整。
在上述实施例的基础上，为了进一步优化上述技术方案，还包括：报警模块；
所述报警模块与所述云分析平台相连，用于发出报警信息。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种高层建筑天然气立管安全防护预警系统，其特征在于，包括：传感光缆、光信号采集器、光纤接口、光电解调器、红外摄像头、声波传感器和云分析平台；
所述传感光缆缠绕铺设于所述立管上，一端与所述光信号采集器相连，另一端与所述光纤接口相连；
所述光纤接口依次与所述光电解调器和所述云分析平台相连；
所述红外摄像头拍摄立管附近的热红外图像，并将所述热红外图像发送至所述云分析平台；
所述声波传感器实时检测立管外侧出现声波信号时的声波强度信息，并将所述声波强度信息发送至所述云分析平台；
所述传感光缆获取立管变化参数，所述传感光缆纤芯内光信号发生折射，通过所述光纤接口传输至所述光电解调器，所述光电解调器将光信号转换为电信号，电信号通过电线传输给所述云分析平台；
所述云分析平台根据获取到的立管变化参数，匹配预警等级发出预警信号；以及所述云分析平台基于接收到的热红外图像、声波强度信息和分别预设的阈值进行判断，以决定是否发出报警信息。
2.根据权利要求1所述的一种高层建筑天然气立管安全防护预警系统，其特征在于，所述云分析平台预设有图像处理模块，所述图像处理模块接收所述热红外图像，并基于所述热红外图像分析管道周围温度场信息，识别并标记出温度差较大的管道位置，得到管道温度差，并将所述管道温度差与对应的预设阈值进行比较，若大于阈值，则发送报警信息。
3.根据权利要求1所述的一种高层建筑天然气立管安全防护预警系统，其特征在于，还包括：总流量计和多个分流量计；
所述总流量计安装在所述总管道上，所述总流量计与所述云分析平台无线连接；
各个所述分流量计分别安装在各个立管内，各个所述分流量计与所述云分析平台无线连接。
4.根据权利要求1所述的一种高层建筑天然气立管安全防护预警系统，其特征在于，还包括：烟雾传感器；
所述烟雾传感器安装在管道外侧，用于采集管道外侧的烟雾浓度信息，并将所述烟雾浓度信息发送至所述云分析平台；
所述云分析平台将检测到的烟雾浓度信息和所述烟雾浓度阈值相比较，若所述烟雾浓度信息大于所述烟雾浓度阈值，则发出报警信息。
5.根据权利要求1所述的一种高层建筑天然气立管安全防护预警系统，其特征在于，还包括：沉降监测仪和通信模块；
所述沉降监测仪安装在高层建筑上，并且所述沉降监测仪与所述通信模块相连，所述通信模块与所述云分析平台相连。
6.根据权利要求1～5任意一项所述的一种高层建筑天然气立管安全防护预警系统，其特征在于，还包括：地面监控端，所述地面监控端与所述云分析平台相连。
7.根据权利要求6所述的一种高层建筑天然气立管安全防护预警系统，其特征在于，还包括：报警模块；
所述报警模块与所述云分析平台相连，用于发出报警信息。
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