CN111919626B - 一种生态综合管廊 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生态综合管廊，生态综合管廊包括管道系统、光照系统、绿化人行走廊、生态排水沟系统、管廊控制室；管道系统包括支撑架和支墩，光照系统包括阳光导入系统、太阳能系统、照明灯；绿化人行走廊包括人行走道板、绿色生态支架、绿色生态装饰板，生态排水沟系统包括植草沟和集水池，管廊内还设置有空气质量监控系统和水体监控系统。本发明的生态综合管廊能补充外界自然阳光、改善空气环境，对污水等进行过滤净化处理，美化了管廊内的环境，最大限度保障检修人员在管廊内的舒适性，大大提高了生态综合管廊的安全性，适用于地下空间，尤其适用于地下综合管廊。

Description

一种生态综合管廊
技术领域
本发明涉及综合管廊领域，特别涉及一种生态综合管廊。
背景技术
综合管廊亦称市政共同沟，其构成分为地下的主体建筑物及地上的附属设施，综合管廊的柱体结构是建设在地面之下的混凝土壳，用于容纳两种或两种以上的城市工程管线，也可以说是在一定的地下空间范围内集中布置城市的给水、排水、燃气、热力、电力、通信等管线，以形成集约化，规范化的管理。由于综合管廊处于地下，是一个封闭的空间，通风系统不好，导致管廊内部空气质量差、同时现有的管廊都不够美观，很影响进入的人员在管廊内部时的视觉感受，同时给水或排水管道渗漏水、清扫冲洗水、管廊外部进入水进一步造成空间环境差，这样给人员检修维护和管线敷设带来不好的影响。同时，如果分布在综合管廊中的给水或排水管道发生渗漏水，或者严重性的发生爆管，管道内的水流到管廊中，因管廊中还设置有电力、通信等管线，这将会带来严重的财产损失，甚至是造成人员伤亡，所以对综合管廊中给水或排水管道的运行状况进行监控也是十分必要的。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的综合管廊存在的内部空气质量差、不够美观、给水管道渗漏水等因素造成空间环境差问题，提供了一种生态综合管廊，该管廊能补充外界自然阳光、改善空气环境，对多余的污水等进行过滤净化处理，美化了管廊内的环境，最大限度保障检修人员在管廊内的舒适性，同时提供了空气质量监控系统和水体监控系统，大大提高了生态综合管廊的安全性。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种生态综合管廊，包括管道系统、光照系统、绿化人行走廊、生态排水沟系统和管廊控制室；
所述管道系统包括多个支撑架和多个支墩，所述支撑架固定连接在管廊的内侧壁上，多个所述支撑架沿管廊内侧壁的竖直方向间隔设置，所述支撑架上放置有市政照明电缆、电力电缆、通信线缆中至少一种；所述支墩固定连接在管廊沿线的内底壁上，多个所述支墩间隔设置，所述支墩的顶部设置有给水管道、雨水管道、污水管道中至少一种；
所述光照系统包括若干个照明灯，所述照明灯固定连接在管廊的内侧壁上，若干个所述照明灯在管廊的内侧壁上间隔设置；
所述绿化人行走廊包括人行走道板、绿色生态支架和绿色生态装饰板，所述人行走道板设置在管廊内底壁的中间，所述绿色生态支架在管廊沿线上间隔设置且位于所述人行走道板的两侧，所述绿色生态装饰板在管廊沿线上间隔设置且位于所述人行走道板和所述支墩中间；
所述生态排水沟系统包括植草沟和集水池，所述植草沟和所述集水池设置在管廊内底壁上；所述管廊控制室设置在管廊沿线上。
本发明的生态综合管廊设置在地面下，管廊包括管道系统、光照系统、绿化人行走廊、生态排水沟系统、管廊控制室，光照系统能提供管廊的照明和管廊内植物的光合作用所需的阳光，净化了管廊内的空气；绿化人行走廊采用绿色生态对整个管廊进行装饰，美化了管廊的环境，生态排水沟系统引入了海绵城市的概念，对管廊内的污水、泄漏水、排水等进行净化处理后并排出管廊，防止出现积水，影响管廊内的环境。本发明的生态综合管廊彻底改善常规管廊环境差、空气闷、不够美观的缺点，能补充外界自然阳光、改善空气环境，对多余的污水等进行过滤净化处理，美化了管廊内的环境，最大限度保障检修人员在管廊内的舒适性，适用于地下空间，尤其适用于地下综合管廊。
作为本发明的优选方案，所述支墩设置在水管道的弯头、三通附近，可以采用绿色生态支墩，如原生态石头或绿色材料制成的支墩。
作为本发明的优选方案，所述光照系统还包括阳光导入系统，所述阳光导入系统包括采光装置、导光装置、导投光装置。所述采光装置设置在地面上，用于感知太阳并将阳光汇聚，耦合后进入所述导光装置中，所述导光装置包括光纤，所述光纤连接所述采光装置和所述导投光装置。此外导光装置直接连接照明灯，驱动照明灯工作提供照明；所述导投光装置间隔设置在管廊沿线的内侧壁和内顶壁上，将阳光用于管廊内的照明和给管廊内植物提供阳光进行光合作用。
作为本发明的优选方案，所述光照系统还包括太阳能系统，所述太阳能系统包括太阳能光伏板和太阳能存储器，所述太阳能光伏板设置在地面上，所述太阳能光伏板用于将光能转化为电能在所述太阳能存储器中存储起来，所述太阳能系统通过导线与所述照明灯连接，用于在晚上或者白天光照不强时提供电源给照明灯。
作为本发明的优选方案，所述照明灯用于对各种管线提供照明，方便维修人员检查和维修。所述照明灯为光电照明灯，光电照明灯连接了阳光导入系统和太阳能系统，可由阳光直接供电和/或太阳能供电，阳光导入系统和太阳能系统联合稳定的对所述照明灯供能，使所述照明灯亮度保持稳定。
作为本发明的优选方案，所述人行走道板采用绿色生态铺装，给人自然的感觉。
作为本发明的优选方案，所述绿色生态支架，所述绿色生态支架上有绿色攀岩植物缠绕，所述绿色生态支架具有美观、防火的性能，所述支架可以有各种形状，比如玄武岩制品制成的支架。
作为本发明的优选方案，所述绿色生态装饰板间隔设置在管廊沿线上，并位于所述人行走道板和所述支墩之间，所述绿色生态装饰板完全遮挡住所述支墩，间隔设置可以留出检修通道，方便维修人员对水管检修。所述绿色生态装饰板上设置有体现当地人文特色的图案，所述绿色生态装饰板可以采用假山石或景观石切片做成。
作为本发明的优选方案，所述植草沟设置在管廊内底壁上，具体为内底壁的右侧和右侧，所述植草沟包括上层的种植土和下层的砂砾石层，所述种植土中种植有植被，植被高度在5～20cm，所述砂砾石层采用的砂砾石颗粒较大，颗粒直径为1.5～3mm，这样的设置可以过滤净化水管漏水、污水和地面冲洗水，所述植草沟内过滤净化后多余的水可以经过土壤渗透或排水管排到集水池中。
作为本发明的优选方案，所述植草沟的内壁上设有防水层，所述防水层为防渗土工布。
作为本发明的优选方案，所述集水池设置在管廊内底壁上，具体位于左侧所述种植沟和所述人行走道板之间，所述集水池包括从上到下依次设置的种植层、过滤层和排水层。所述种植层内有种植土，所述种植层内种植长青植物，所述长青植物间隔2～4m种植，可以吸收CO2同时给舱内人员输送氧气；所述过滤层采用碎石组成，所述碎石的颗粒直径为0.5～2mm，所述排水层中设置有潜污泵，可以将过滤净化处理后的多余水排出综合管廊。
作为本发明的优选方案，所述集水池还包括溢流管，所述溢流管可将种植沟表面或集水池表面的水引入集水池的排水层中，防止种植沟或集水池中的水过多不能及时净化处理，尽快将水排出管廊。
作为本发明的优选方案，所述生态排水沟系统还包括滴灌系统，用于给生态综合管廊中的植物浇灌使用。所述滴灌系统包括滴灌管、湿度传感器、滴管控制器。所述滴灌管设置植草沟内，所述湿度传感器间隔设置在植草沟内，相距1～2m，用于测试植草沟内土壤湿度；所述湿度控制器设置在所述管廊控制室内，分别与所述滴灌管和所述湿度传感器连接，用于监控所述种植沟内的湿度并控制所述滴灌管的开关，当所述湿度传感器检测到种植土的湿度不足时，开启所述滴灌管，实现自动化控制。
作为本发明的优选方案，所述生态综合管廊还包括空气质量监控系统，所述空气质量监控系统包括感应器系统、传输系统、空气质量控制系统。所述感应器系统设置在管廊沿线内侧壁上，用于采集所述管廊内部空气信息，所述传输系统连接所述感应器系统和所述空气质量控制系统，将采集到的空气信息传输到所述空气质量控制系统，所述空气质量控制系统设置在所述管廊控制室，用于对采集到的空气信息进行处理并预警。
作为本发明的优选方案，所述感应器系统为多合一气体传感器或多个气体感应器，所述多合一气体传感器可测量的范围包括氧气、二氧化碳、一氧化碳、氨气、硫化氢、氢气、甲烷、苯类、烷类等中的至少两种以上的气体，所述气体感应器包括氧气感应器、二氧化碳感应器、甲烷感应器、硫化氢感应器等。所述多合一气体传感器或多个气体感应器间隔设置在所述管廊沿线的内侧壁上。
一种生态综合管廊的水体监控系统，所述水体监控系统用于监测水管漏水和/或爆管，所述水体监控系统包括传感器模块、传输模块、监控模块，
所述传感器模块设置在管廊沿线上，所述传感器模块至少包括水压传感器、水流量传感器、声音监听器、振动监听器、湿度传感器、漏水传感器，用于收集管廊中的水管状况信息；
所述传输模块用于向所述监控模块传输所述传感器模块采集的水管状况信息；
所述监控模块设置在管廊控制室内，对所述水管状况信息进行处理，判断水管是正常、漏水或爆管，并确定水管出现漏水或爆管的位置，所述监测模块还能对监测到所述水管状况信息存在异常时进行报警并控制相关设备关闭水管阀门，所述水管状况信息存在异常为水管出现漏水和/或爆管。
本发明的生态综合管廊设置了空气质量监控系统和水体监控系统，分别用于对管廊内的空气质量和水管的运行状态进行监控和自动化控制，大大提高了生态综合管廊的安全性。
作为本发明的优选方案，所述水体监控系统可用于给水管道、雨水管道、污水管道的监控。
作为本发明的优选方案，所述水流量传感器和所述水压位于管廊中水管的法兰上。
作为本发明的优选方案，所述水管状况信息至少包括种植土湿度信息和水管水流信息；所述水管水流信息包括漏水信息、声音信息、水压信息、水流量信息。
作为本发明的优选方案，所述水体监控系统可用于人员定位。所述传感器模块中的声音监听器可以监听管廊内人员脚步声和说话的声音，将收集到的声音信息传输到监控模块，可确定人员在生态综合管廊中的具体位置。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明的生态综合管廊能补充外界自然阳光、改善空气环境，引入海绵城市的概念对污水等进行过滤净化处理，美化了管廊内的环境，最大限度保障检修人员在管廊内的舒适性。该生态综合管廊彻底改善常规管廊环境差、空气闷、不够美观的缺点，适用于地下空间，尤其适用于地下综合管廊。
2、本发明的生态综合管廊设置了空气质量监控系统，用于对管廊内的空气质量进行监控和预警，同时还设置了水体监控系统用于对管廊内水管的运行状态进行监控和自动化控制，对水管出现漏水或爆管的异常情况能进行确认判断并确定漏点或爆点位置，并在存在异常时进行报警和控制，同时也可用于人员定位。空气质量监控系统和水体监控系统的设置大大提高了生态综合管廊的安全性。
附图说明：
图1为实施例1中生态综合管廊的截面示意图；
图2为实施例1中生态综合管廊的左下角部分截面示意图；
图3为实施例1中生态综合管廊的右下角部分截面示意图。
图中标记：1-地面，21-支撑架，22-电力电缆，23-通信电缆，24-管廊自用电缆，25-支墩，26-给水管道，31-采光装置，32-导光装置，33-导投光装置，34-太阳能光伏板，35-太阳能存储器，36-照明灯，41-人行走道板，42-绿色生态支架，43-绿色生态装饰板，5-植草沟，51-种植土，52-砂砾石层，53-防渗土工布，54-排水盲管，6-集水池，61-种植层，62-过滤层，63-排水层，64-潜污泵，65-溢水管，71-滴灌管，72-湿度传感器，73-多合一气体传感器，74-第一气体警报器，75-第二气体警报器，81-声音监听器，82-振动监听器，83-漏水传感器。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
如图1-3所示，一种生态综合管廊，包括管道系统、光照系统、绿化人行走廊、生态排水沟系统、管廊控制室；管道系统包括多个支撑架21和多个支墩25，支撑架21竖直间隔设置并固定连接在管廊的内侧壁上，支撑架21上放置电力电缆22和通信线缆23，支墩25间隔固定连接在管廊沿线的内底壁的右侧，支墩25的顶部设置给水管道26，光照系统包括若干个照明灯36，固定连接在管廊的内侧壁上，若干个所述照明灯36在管廊的内侧壁上间隔设置；绿化人行走廊包括人行走道板41、绿色生态支架42、绿色生态装饰板43，人行走道板41设置在管廊内底壁的中间，绿色生态装饰板43间隔设置在人行走道板41和支墩25之间，绿色生态支架42间隔设置在所述人行走道板41的两侧；生态排水沟系统包括植草沟5和集水池6，植草沟5和集水池6设置在管廊内底壁上，管廊控制室设置在管廊沿线上。
如图1所示，支撑架21有左侧支撑架和右侧支撑架，左侧支撑架上放置了电力电缆22，右侧支撑架上放置了通信线缆23和管廊自用电缆24。支墩25间隔在管廊沿线的内底壁的右侧，支墩25上设置了给水管道26，支墩25采用原生态石头或绿色材料制成的支墩。光照系统还包括阳光导入系统和太阳能系统，阳光导入系统中采光装置31设置在地面1上，采光装置31包括传感器、微电脑、驱动器、微电机、传动系统、透镜组阵列等，通过传感器感知太阳方位，微电脑发出指令驱动透镜组精准跟踪太阳，将阳光汇聚一万多倍，耦合进入导光装置32光纤中，采光装置31每天自动唤醒、跟踪、复位，完全不需人为干预。导光装置32包括导光光纤，光纤连接所述采光装置31和所述导投光装置11，将采光装置31中的光传到导投光装置33中。本实施例中的导投光装置33有3个，分别是固定在生态综合管廊内顶壁中间和两内侧壁上，中间的导投光装置33可以对整个生态综合管廊照明，两内侧壁上的导投光装置33给生态综合管廊内植物提供阳光进行光合作用，净化生态综合管廊内的空气。太阳能系统中的太阳能光伏板34设置在地面1上，在白天将光能转化为电能并在太阳能存储器35中存储起来，用于在晚上或者白天光照不强时提供电源给照明灯36，本实施例的太阳能存储器35设置在地面1和生态综合管廊中间。同时，阳光导入系统和太阳能系统都与照明灯36连接，本实施例的照明灯36为光电照明灯，每个支架旁边的管廊内侧壁上均设置有一个光电照明灯，用于给各种电缆照明，方便维修人员检查和维修。人行走道板41设置在管廊内底壁的中间，采用绿色生态铺装，给人自然的感觉，在人行走道板41的左右两侧竖直间隔设置绿色生态支架42，绿色生态支架42采用玄武岩制成，绿色生态支架42上有绿色攀岩植物缠绕，同时在人行走道板41的右侧竖直间隔设置了绿色生态装饰板43，绿色生态装饰板43位于支墩25正前方，完全遮挡住支墩25，绿色生态装饰板43采用景观石切片做成，绿色生态装饰板43上设置有体现当地人文特色的图案，整个绿化人行走廊采用绿色生态装饰。
生态综合管廊有生态排水沟系统，包括植草沟5和集水池6，本实施例的植草沟5有两个，分别设置在管廊内底壁的左侧和右侧，集水池6设置在管廊内底壁的左侧，位于左侧的植草沟5和人行走道板41中间。如图2、3所示，植草沟5的上层是种植土51，种植土中种植有植被，植被高度在5～20cm，下层是砂砾石层52，采用的砂砾石颗粒较大，颗粒直径为1.5～3mm，可以除去和过滤净化给水管漏水、污水和地面冲洗水，在植草沟的内壁上设有防水层，防水层为防渗土工布53，在砂砾石层52的底部埋设有排水盲管54，排水盲管54上有很多小孔，将过滤净化处理后的多余水从小孔中进排水盲管54，左右两侧植草沟5的砂砾石层52中均有水平设置的排水盲管54，排水盲管54可将多余水排到集水池6中。集水池6包括种植层61、过滤层62和排水层63，种植层61内有种植土，种植层内种植有长青植物，长青植物间隔2～4m种植，可以吸收CO2同时给管廊内人员输送氧气；过滤层62采用碎石组成，碎石的颗粒直径为0.5～2mm，在排水层63中设置有潜污泵64，可以将过滤净化处理后的多余水排出管廊。在集水池6还设置有溢水管65，当植草沟5表面或集水池6表面有大量的水，无法全部都通过植草沟5或集水池6过滤净化，这时可通过溢水管65将水直接引入集水池6的排水层63中，再通过潜污泵64排出管廊，防止水过多，不能及时排出而溢出到管廊内。
本实施例的生态排水沟系统还包括滴灌系统用于给生态综合管廊中的植物浇灌使用，滴灌系统包括滴灌管71、湿度传感器72、滴管控制器，滴灌管71沿线设置植草沟5内，湿度传感器72设置在植草沟5内，相距1～2m，用于测试植草沟5内土壤湿度；湿度控制器设置在管廊控制室内，当湿度传感器72检测到种植土51的湿度不足时，开启滴灌管71，实现自动化控制。
生态综合管廊还设置有空气质量监控系统，包括感应器系统、传输系统、空气质量控制系统。本实施例的感应器系统为多合一气体传感器73，间隔设置在管廊沿线内侧壁上，可检测管廊内氧气、二氧化碳、甲烷、硫化氢的气体浓度，传输系统将检测到的每种气体浓度传输给位于管廊控制室的空气质量控制系统，空气质量控制系统将每种气体浓度与预先设定的阈值对比，判断气体浓度是否达到要求并显示，同时将判断结果反馈到位于管廊内的第一气体报警器74和第二气体报警器75上。第一气体报警器74和第二气体报警器75是间隔设置在管廊沿线内侧壁上的，会根据管廊内的空气质量显示不同的颜色，这样方便进入管廊内的人员看到。第一气体报警器74用于氧气或二氧化碳的浓度警报，第二气体报警器75用于甲烷或硫化氢的浓度警报。当氧气浓度不足或二氧化碳浓度偏高时第一气体报警器74显示红光，氧气浓度临界和偏低时第一气体报警器74显示黄光，氧气浓度或二氧化碳浓度满足要求时第一气体报警器74显示正常白光。当甲烷或硫化氢浓度超标时第二气体报警器75显示红光，甲烷或硫化氢浓度临界和偏高时第二气体报警器75显示黄光，甲烷或者硫化氢浓度正常时第二气体报警器75显示正常白光，当同时检测到甲烷和硫化氢超标时，管廊控制室需自动控制关闭管廊内的太阳能系统，只采用阳光导入系统，以保证管廊和人员安全，防止爆炸灾害发生。
实施例2
本实施例提供了一种生态综合管廊的水体监控系统，水体监控系统用于监测水管漏水和/或爆管，包括传感器模块、传输模块、监控模块，传感器模块设置在管廊沿线上，如图1所示，传感器模块包括水压传感器、水流量传感器、声音监听器81、振动监听器82、湿度传感器72、漏水传感器83，用于收集管廊中的水管状况信息；传输模块用于向监控模块传输所述传感器模块采集的水管状况信息；监测模块设置在管廊控制室内，对所述水管状况信息进行处理，判断水管是正常、漏水或爆管，并给出水管出现漏水或爆管的位置，所述监测模块还能当监测到所述水管状况信息存在异常时进行报警，同时控制相关设备关闭水管阀门。
水体监控系统系统对传感器模块中的各种感应器的位置建立了(x，y，z)的数据库，清晰显示每个感应器的位置。
本实施例中的湿度传感器72和漏水传感器83设置在滴灌管71正下方的种植土51中，根据土壤内部传感器湿度变化范围和湿度变化速度可以准确判断出给水管是漏水或爆管。湿度传感器72和漏水传感器83检测到湿度和漏水信息，通过传输模块传输给监控模块，监控模块将接收到的信息通过以下公式计算漏水量Q：
Figure BDA0002638661140000121
其中，D1、D2分别为水管漏水或爆管位置距最先感应到湿度变化信号的两个湿度传感器的距离，t1、t2为第一个检测到漏水或爆管的漏水传感器检测信号开始至最先感应到湿度变化的两个湿度传感器检测到的湿度变化信号的时间间隔，S为植草沟的截面面积，K1为种植土孔隙率，K2为不均匀传输和引起的调整系数，q(x)为湿度为x时土壤内部含水量，不同土壤和不同孔隙率时q(x)均不同，该值可以在不同土壤提前试验标定拟合出来，为湿度的函数，也可以提前标定。
在判断漏水或爆管过程中，若生态综合管廊中设置了滴灌系统，因开启滴灌系统会引起湿度传感器的变化，会干扰监控模块的判断。为了区分，若全部湿度传感器湿度都上升，则是浇灌，若个别湿度传感器湿度上升，则是水管漏水或爆管。
水管的两个出线井设为一个区间，在这个区间水管道两端的法兰上均设置水压传感器和水流量传感器。当管道出现发生漏水或爆管时，管道上测得的压力和流量会下降，通过以下公式计算出管道参数h，将计算得到的h与管道正常运行时的h进行对比，判断是漏水或爆管。
Figure BDA0002638661140000131
其中P1、P2分别为最先检测到水压变化信号的两个水压传感器的压力，ρ为管内液体密度，g为重力加速度，H为最先检测到水压变化信号的两个水压传感器所处位置的高度差，hy为水管的沿程水头损失，hj为水管的局部水头损失，q为水管流量，dj为水管内径，l为计算的水管长度，Ch为海曾-威廉系数，ζ为水管局部水头阻力系数，v为水管内流速。
在监测模块判断漏水或爆管时，通过计算水管的漏水量Q、管道参数h分别与设定值进行对比，然后对两个判断结果进行综合，当漏水量Q和管道参数h判断结果相同时，才确认判断结果并显示异常结果，如果两个判断结果不一致，将两个检测的结果取并集作为最终结果排查。通过这种彼此验证的判断方式，本发明极大的提高了水管漏水或爆管判断的准确性，防止了误报信息的发生，也有效地提高了判断的效率。在监控模块判断水管出现漏水或爆管的异常情况后，并进行报警。
在生态综合管廊内设置声音监听器81、振动监听器82，可以对给水管道26出现漏水或爆管时的信息收集传输给监控模块，得到给水管出现漏水或爆管的具体位置。具体说明如下：
A、通过声音监听器信息确定漏水或爆管位置
声音监听器81设置在生态综合管廊的右侧内侧壁上，如图1所示，每个声音监听器的位置和坐标是明确的，间隔为L均匀布置，用于检测漏水、爆管从空气中传来的声音信息，漏水或爆管出现在监听到声音最大的两个声音监听器之间。若漏水或爆管位置出现在声音监听器1和声音监听器2之间，因水管漏水或爆管位置与声音监听器位置之间存在高度差，高度差为z，漏水或爆管位置与声音监听器1在同一水平面上的距离为B1，漏水或爆管位置与声音监听器2在同一水平面上的距离为B2，根据B1、B2、声音监听器1和声音监听器2的位置坐标可确定漏水或爆管位置，B1、B2可根据以下公式计算：
Figure BDA0002638661140000141
其中n为漏水或爆管位置到声音监听器1和声音监听器2组成的直线在水管所在平面的投影直线的垂直距离，v为漏水或爆管声音在空气中传播的速度，Δt1为声音监听器1和声音监听器2检测到漏水或爆管声音的时间间隔。
B、通过振动监听器信息确定漏水或爆管位置
振动监听器82设置给水管的表面，如图1所示，漏水或爆管时管道会发出声音而且会发出振动，振动监听器可以听漏水或爆管从固体管道中传来的声音，每个振动监听器的位置和坐标是明确的，振动监听器间隔为G均匀布置，漏水或爆管出现在两个最先接收到振动的振动监听器之间，忽略漏水或爆管位置与振动监听器位置之间的高度差，若漏水或爆管出现在振动监听器1和振动监听器2之间，漏水或爆管位置距离振动监听器1的距离为G1，漏水或爆管位置距离振动监听器2的距离为G2，根据G1、G2、振动监听器1和振动监听器2的位置坐标可确定漏水或爆管位置，G1、G2可根据以下公式计算：
Figure BDA0002638661140000151
其中，v1为漏水或爆管的声音振动在管道固体中传播的速度，Δt为振动监听器1和振动监听器2检测到漏水或爆管的声音振动的时间间隔。
在监控模块通过A、B两种方式计算得到水管漏水或爆管位置后，A、B两种方式计算的位置可以相互标定，相互确定准确性，最终得到给水管的漏水位置或爆管位置，并通知维修人员前去检修。
声音监听器也可以用于人员定位功能，声音监听器可以监听人员脚步声和说话的声音，人员会出现在监听到的声音最大的两个监听器之间，从而对人员进行准确定位。因人员位置与声音监听器位置之间存在高度差，高度差为a，若人员位于声音监听器1和声音监听器2之间，人员位置与声音监听器1位置在同一水平面上的距离为L1，人员位置与声音监听器2位置在同一水平面上的距离为L2，根据L1、L2、声音监听器1和声音监听器2的位置坐标可确定漏水或爆管位置，L1、L2可根据以下公式计算：
Figure BDA0002638661140000161
其中m为人员位置到声音监听器1和声音监听器2组成直线在人员位置所在的平面的投影直线的垂直距离，v为人员的脚步声或说话的声音在空气中传播的速度，Δt2为声音监听器1和声音监听器2检测到人员的脚步声或说话的声音的时间间隔。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种生态综合管廊，其特征在于，包括管道系统、光照系统、绿化人行走廊、生态排水沟系统和管廊控制室；
所述管道系统包括多个支撑架(21)和多个支墩(25)，所述支撑架(21)固定连接在管廊的内侧壁上，多个所述支撑架(21)沿竖直方向间隔设置，所述支撑架(21)上放置有市政照明电缆、电力电缆(23)、通信线缆(24)中至少一种；所述支墩(25)固定连接在管廊沿线的内底壁上，多个所述支墩(25)间隔设置，所述支墩(25)的顶部设置有给水管道(26)、雨水管道、污水管道中至少一种；
所述光照系统包括若干个照明灯(36)，所述照明灯(36)固定连接在管廊的内侧壁上，若干个所述照明灯(36)在管廊的内侧壁上间隔设置；
所述绿化人行走廊包括人行走道板(41)、绿色生态支架(42)和绿色生态装饰板(43)，所述人行走道板(41)设置在管廊内底壁的中间，所述绿色生态支架(42)在管廊沿线上间隔设置且位于所述人行走道板(41)的两侧，所述绿色生态装饰板(43)在管廊沿线上间隔设置且位于所述人行走道板(41)和所述支墩(25)之间，所述绿色生态装饰板(43)完全遮挡住所述支墩(25)；
所述生态排水沟系统包括植草沟(5)和集水池(6)，所述植草沟(5)和所述集水池(6)设置在管廊内底壁上；
所述管廊控制室设置在管廊沿线上；
所述生态综合管廊还包括水体监控系统，所述水体监控系统用于监测水管漏水和/或爆管，所述水体监控系统包括传感器模块、传输模块、监控模块；
所述传感器模块设置在管廊沿线上，所述传感器模块至少包括水压传感器、水流量传感器、声音监听器(81)、振动监听器(82)、湿度传感器(72)、漏水传感器(83)，所述传感器模块用于收集管廊中的水管状况信息；
所述传输模块用于向所述监控模块传输所述传感器模块收集的水管状况信息；
所述监控模块设置在管廊控制室内，所述监控模块对所述水管状况信息进行处理，判断水管是正常、漏水或爆管，并给出水管出现漏水或爆管的位置，所述监测模块还能对监测到所述水管状况信息存在异常时进行报警，同时控制相关设备关闭水管阀门。
2.根据权利要求1所述的生态综合管廊，其特征在于，所述光照系统还包括阳光导入系统，所述阳光导入系统包括采光装置(31)、导光装置(32)、导投光装置(33)；所述采光装置(31)设置在地面(1)上；所述导光装置(32)连接所述采光装置(31)和所述导投光装置(33)，所述导投光装置(33)间隔设置在管廊沿线的内侧壁和内顶壁上。
3.根据权利要求1所述的生态综合管廊，其特征在于，所述光照系统还包括太阳能系统，所述太阳能系统包括太阳能光伏板(34)和太阳能存储器(35)，所述太阳能光伏板(34)设置在地面(1)上，所述太阳能光伏板(34)用于将光能转化为电能，并将电能在所述太阳能存储器(35)中存储起来。
4.根据权利要求1所述的生态综合管廊，其特征在于，所述人行走道板(41)采用绿色生态铺装，所述绿色生态支架(42)上有绿色攀岩植物缠绕，所述绿色生态装饰板(43)完全遮挡住所述支墩(25)，所述绿色生态装饰板(43)上设置有体现当地人文特色的图案。
5.根据权利要求1所述的生态综合管廊，其特征在于，所述植草沟(5)包括上层的种植土(51)和下层的砂砾石层(52)，所述种植土(51)中种植有植被，所述砂砾石层(52)采用颗粒直径为1.5～3mm的砂砾石。
6.根据权利要求1所述的生态综合管廊，其特征在于，所述集水池(6)包括从上到下依次设置的种植层(61)、过滤层(62)和排水层(63)，所述种植层(61)内种植有长青植物，所述过滤层(62)采用碎石组成，所述碎石的颗粒直径为0.5～2mm，所述排水层(63)中设置有潜污泵(64)。
7.根据权利要求5所述的生态综合管廊，其特征在于，所述生态排水沟系统还包括滴灌系统，所述滴灌系统包括滴灌管(71)、湿度传感器(72)、滴管控制器，所述滴灌管(71)和所述湿度传感器(72)设置植草沟(5)内，所述滴管控制器分别与所述滴灌管(71)和所述湿度传感器(72)连接，用于监控所述种植沟(5)内的湿度并控制所述滴灌管(71)的开关。
8.根据权利要求1所述的生态综合管廊，其特征在于，所述生态综合管廊还包括空气质量监控系统，所述空气质量监控系统包括感应器系统、传输系统、空气质量控制系统；所述感应器系统设置在管廊沿线内侧壁上，所述传输系统连接所述感应器系统和所述空气质量控制系统，所述空气质量控制系统设置在所述管廊控制室。
9.根据权利要求1所述的生态综合管廊，其特征在于，所述水体监控系统用于人员定位。
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