CN112071317A - 一种电缆隧道监控管理系统 - Google Patents

一种电缆隧道监控管理系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电缆隧道监控管理系统，包括监控终端、信息移动获取装置、信号采集装置、数据接收终端和管理平台；信号采集装置与监控终端连接，监控终端与信息移动获取装置通信连接，信息移动获取装置通过数据接收终端与管理平台通信连接；监控终端设置在电缆隧道的内壁上；监控终端设置有第一通信模块、第一存储模块和RS485通信模块；信号采集装置，用于采集电缆隧道内的数据；监控终端通过RS485与信号采集装置进行通信，用于获取信号采集装置采集的数据并将获取的数据存储到第一存储模块。提高了电缆隧道运行管理的水平及效率。

Description

一种电缆隧道监控管理系统
技术领域
本发明涉及电缆隧道监控技术领域，具体涉及一种电缆隧道监控管理系统。
背景技术
随着经济的发展，城市、工矿和国防建设的高低压线路逐步实现电缆化，电缆隧道逐渐成为城市供电的主要方式，实现城市架空线路入地铺设,可以减少电力线路对城市建筑的影响,也可节约土地资源,最重要的是可以改善城市的空间环境、消除城市空气污染。然而，隧道不像架空线路一样，可以用肉眼在地表上就能进行巡查与故障查找，这就需要依靠科学技术来加以协助，电缆隧道综合在线监测系统不可或缺。
随着电力网络和用电事业的飞速发展，对电力网络和用电的安全运行也提出了新的要求；特别是地下电力电缆，其安全运行与安全维护也不可避免的越来越被电力系统所重视。电力电缆的破坏或破损，轻则造成财产损失，重则造成安全事故，给电缆的安全运行造成重大威胁。电缆隧道设置在地下，通常情况是一个较为封闭的环境，而且电缆隧道内为达到防火目的，采用隔断方式制作了防火墙，这样造成电缆隧道内部空气污浊，若通过人员定时巡检时，由于地下环境差，会造成危险发生。
发明内容
电力电缆的破坏或破损，轻则造成财产损失，重则造成安全事故，给电缆的安全运行造成重大威胁。电缆隧道设置在地下，通常情况是一个较为封闭的环境，而且电缆隧道内为达到防火目的，采用隔断方式制作了防火墙，这样造成电缆隧道内部空气污浊，若通过人员定时巡检时，由于地下环境差，会造成危险发生的问题，本发明提供一种电缆隧道监控管理系统。
本发明的技术方案是：
本发明技术方案提供一种电缆隧道监控管理系统，包括监控终端、信息移动获取装置、信号采集装置、数据接收终端和管理平台；
监控终端设置在电缆隧道的内壁上；监控终端设置有第一通信模块、第一存储模块和RS485通信模块；信号采集装置，用于采集电缆隧道内的数据；监控终端通过RS485与信号采集装置进行通信，用于获取信号采集装置采集的数据并将获取的数据存储到第一存储模块；
信息移动获取装置设置有第二通信模块、第三通信模块和第二存储模块；
当信息移动获取装置移动到与监控终端设定的距离内时，信息移动获取装置的第二通信模块与监控终端的第一通信模块建立通信，用于获取监控终端存储的数据；
数据接收终端设置在电缆隧道外部入口处位置，数据接收终端设置有第无线通信模块；
信息移动获取装置定时移动到电缆隧道入口处通过第三通信模块与数据接收终端的无线通信模块建立通信连接，将获取的监控终端的数据传输到数据接收终端；数据接收终端将接收到的数据传输到管理平台；
信号采集装置包括温度采集模块、电流采集模块、环境信息采集模块；
温度采集模块，用于采集电缆本体的温度；
电流采集模块，用于对电缆的护层电流进行实时监测；
环境信息采集模块，用于实时监测电缆所处隧道的环境信息。
优选地，监控终端还设置有数据处理模块、控制模块和显示模块；
数据处理模块与信号采集装置连接，用于对采集到的信号进行处理比较并输出信息到显示模块；
控制模块与显示模块连接，控制模块与信息移动获取装置进行通信连接，用于接收信息移动获取装置的信号来控制显示模块的通电。由于电缆隧道内大多情况下是无人的，所以为了节约用电显示模块平时是不进行显示的，当信息移动获取装置检测到有工作人员进行巡查工作的时候，输出控制信号并通过控制模块控制显示模块进行显示，方面工作人员现场进行在线数据或历史数据的查询。
优选地，信息移动获取装置上设置有红外感应模块、语音模块、信号处理模块；
语音模块包括麦克、语音处理模块和扬声器；麦克和扬声器分别与语音处理模块连接；
红外感应模块，用于采集隧道内的红外线信息，并将监测到的红外线信号输入到信号处理模块进行处理，当判断为人体红外信号时，输出语音信息提示监测到的人员输入口令，信号处理模块对接收到的口令进行处理判断口令正确时输出信息到监控终端，用于打开监控终端的显示模块，方便工作人员通过显示模块进行监控数据的在线查询。通过语音口令验证判断红外感应模块感应到的进入电缆隧道的人员是否是正常的工作人员，若是工作人员才通知显示模块进行通电显示。
优选地，监控终端还连接有应急广播模块；监控终端的数据处理模块对采集到的信号进行处理比较，当采集的信号大于设定的阈值时，同时控制模块接收到打开监控终端的显示模块的指令时，输出信息到应急广播模块进行应急预警。当红外感应模块感应到的进入电缆隧道的人员不是工作人员时，输出信息到监控终端，监控终端通过应急广播模块进行发布信息，警示入侵人员尽快离开。
优选地，环境信息采集模块包括环境温度采集模块、湿度采集模块、水位采集模块和烟感传感器；
环境温度采集模块、湿度采集模块和烟感传感器设置在信息移动获取装置上。
优选地，信息移动获取装置包括箱体，箱体底部设置有滚轮；箱体顶部设置有可旋转的云台，云台顶部设置有立柱，立柱上连接有横杆，环境温度采集模块、湿度采集模块和红外感应模块均设置在横杆上；横杆上设置有安装件，安装件上安装有烟感传感器；扬声器和麦克均设置在立柱上。滚轮带动箱体移动，通过云台的旋转带动立杆旋转，方便采集到的大范围的环境信息。
优选地，信息移动获取装置还包括滑块，立柱的一侧面上设置有滑槽，横杆与滑块固定连接，滑块在滑槽内滑动带动横杆沿滑槽上下移动。环境湿度和红外感应模块的高度设置影响采集到的信息的准确度，为了解决这个问题，设置滑槽滑块带动横杆上下移动，使采集到的信息更加完整准确。
优选地，箱体内部设置有控制装置和第一驱动装置和第二驱动装置；控制装置分别与第一驱动装置和第二驱动装置连接；
第一驱动装置与云台连接，用于驱动云台旋转；
第二驱动装置与滑块连接，用于驱动滑块在滑槽内滑动；
控制装置内部设置有定时模块，用于使控制装置定时输出控制信息到第一驱动装置和第二驱动装置；
立柱的顶端设置有摄像头；控制装置与摄像头连接；用于当信号处理模块对接收到的口令进行处理判断口令不正确时，并且经应急广播发出警示后，入侵人员还没有撤离时，输出控制信号到摄像头采集电缆隧道内的人的图像信息并将采集的图像信息与获取到的监控终端的数据一起传输给数据接收终端。当信号处理模块对接收到的口令进行处理判断口令不正确时会认为时入侵人员，通过控制打开摄像头进行入侵人员的图像采集，并将图像信息通过数据接收装置发送到管理平台，管理平台对图像信息进行处理并输出告警信息到维护人员，通知维护人员进行现场勘查。
优选地，语音处理模块设置在箱体内部；
语音处理模块包括语音处理芯片和控制器，语音处理芯片与麦克连接，控制器与语音处理芯片连接；
控制器通过解码模块和功放模块连接到扬声器。
优选地，信息移动获取装置还包括第一电源，用于给信息移动获取装置供电；第一电源设置在箱体内；
监控终端设置有第二电源，用于给监控终端供电。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：所以为了节约，通过语音口令验证判断红外感应模块感应到的进入电缆隧道的人员是否是正常的工作人员，若是工作人员才通知显示模块进行通电显示。当红外感应模块感应到的进入电缆隧道的人员不是工作人员时，输出信息到监控终端，监控终端通过应急广播模块进行发布信息，警示入侵人员尽快离开，经应急广播发出警示后，入侵人员还没有撤离时，输出控制信号到摄像头采集电缆隧道内的人的图像信息并将采集的图像信息与获取到的监控终端的数据一起传输给数据接收终端。当信号处理模块对接收到的口令进行处理判断口令不正确时会认为时入侵人员，通过控制打开摄像头进行入侵人员的图像采集，并将图像信息通过数据接收装置发送到管理平台，管理平台对图像信息进行处理并输出告警信息到维护人员，通知维护人员进行现场勘查。提高了电缆隧道运行管理的水平及效率。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著地进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
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，对于本领域普通技术人员而言，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的附图。
图1是本发明一个实施例的系统的示意性连接框图。
图2是本发明一个实施例的系统的示意性连接框图。
图3是本发明一个实施例的信息移动获取装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，都应当属于本发明保护的范围。
如图1、2所示，本发明实施例提供一种电缆隧道监控管理系统，包括监控终端、信息移动获取装置、信号采集装置、数据接收终端和管理平台；
监控终端设置在电缆隧道的内壁上；监控终端设置有第一通信模块、第一存储模块和RS485通信模块；信号采集装置，用于采集电缆隧道内的数据；监控终端通过RS485与信号采集装置进行通信，用于获取信号采集装置采集的数据并将获取的数据存储到第一存储模块；内部的信号采集采用有线通信方式；
信息移动获取装置设置有第二通信模块、第三通信模块和第二存储模块；
当信息移动获取装置移动到与监控终端设定的距离内时，信息移动获取装置的第二通信模块与监控终端的第一通信模块建立通信，用于获取监控终端存储的数据；在这里可以采用蓝牙进行通信数据传输。
数据接收终端设置在电缆隧道外部入口处位置，数据接收终端设置有第无线通信模块；
信息移动获取装置定时移动到电缆隧道入口处通过第三通信模块与数据接收终端的无线通信模块建立通信连接，将获取的监控终端的数据传输到数据接收终端；数据接收终端将接收到的数据传输到管理平台；
信号采集装置包括温度采集模块、电流采集模块、环境信息采集模块；
温度采集模块，用于采集电缆本体的温度；温度采集模块，用于采集电缆本体的温度，温度采集模块适于电磁环境复杂的电缆隧道温度检测，为无源传感模块，在温度测量时，可以实现测点的故障定位；
电流采集模块，用于对电缆的护层电流进行实时监测；是护层接地环流在线监测，是在电缆接地线上安装电流采集模块，这里的电流采集模块为电流检测用的穿心式CT，实时采集电缆接地线上的电流。
环境信息采集模块，用于实时监测电缆所处隧道的环境信息。实现远程监测故障报警，提高电缆隧道的实时监控能力，提高运行维护效率。
在有些实施例中，监控终端还设置有数据处理模块、控制模块和显示模块；
数据处理模块与信号采集装置连接，用于对采集到的信号进行处理比较并输出信息到显示模块；
控制模块与显示模块连接，控制模块与信息移动获取装置进行通信连接，用于接收信息移动获取装置的信号来控制显示模块的通电。由于电缆隧道内大多情况下是无人的，所以为了节约用电显示模块平时是不进行显示的，当信息移动获取装置检测到有工作人员进行巡查工作的时候，输出控制信号并通过控制模块控制显示模块进行显示，方面工作人员现场进行在线数据或历史数据的查询。
在有些实施例中，信息移动获取装置上设置有红外感应模块、语音模块、信号处理模块；
语音模块包括麦克、语音处理模块和扬声器；麦克和扬声器分别与语音处理模块连接；
红外感应模块，用于采集隧道内的红外线信息，并将监测到的红外线信号输入到信号处理模块进行处理，当判断为人体红外信号时，输出语音信息提示监测到的人员输入口令，信号处理模块对接收到的口令进行处理判断口令正确时输出信息到监控终端，用于打开监控终端的显示模块，方便工作人员通过显示模块进行监控数据的在线查询。通过语音口令验证判断红外感应模块感应到的进入电缆隧道的人员是否是正常的工作人员，若是工作人员才通知显示模块进行通电显示。
在有些实施例中，监控终端还连接有应急广播模块；监控终端的数据处理模块对采集到的信号进行处理比较，当采集的信号大于设定的阈值时，同时控制模块接收到打开监控终端的显示模块的指令时，输出信息到应急广播模块进行应急预警。当红外感应模块感应到的进入电缆隧道的人员不是工作人员时，输出信息到监控终端，监控终端通过应急广播模块进行发布信息，警示入侵人员尽快离开。
在有些实施例中，环境信息采集模块包括环境温度采集模块、湿度采集模块、水位采集模块和烟感传感器；
环境温度采集模块、湿度采集模块和烟感传感器设置在信息移动获取装置上。
如图3所示，在有些实施例中，信息移动获取装置包括箱体103，箱体103底部设置有滚轮；箱体103顶部设置有可旋转的云台101，云台101顶部设置有立柱102，立柱102上连接有横杆105，环境温度采集模块109、湿度采集模块110和红外感应模块111均设置在横杆上；横杆105上设置有安装件106，安装件106上安装有烟感传感器107；扬声器113和麦克112均设置在立柱102上。滚轮带动箱体移动，通过云台的旋转带动立杆旋转，方便采集到的大范围的环境信息。
在有些实施例中，信息移动获取装置还包括滑块108，立柱102的一侧面上设置有滑槽104，横杆105与滑块108固定连接，滑块108在滑槽104内滑动带动横杆106沿滑槽上下移动。环境湿度和红外感应模块的高度设置影响采集到的信息的准确度，为了解决这个问题，设置滑槽滑块带动横杆上下移动，使采集到的信息更加完整准确。
在有些实施例中，箱体内部设置有控制装置和第一驱动装置和第二驱动装置；控制装置分别与第一驱动装置和第二驱动装置连接；
第一驱动装置与云台连接，用于驱动云台旋转；
第二驱动装置与滑块连接，用于驱动滑块在滑槽内滑动；
控制装置内部设置有定时模块，用于使控制装置定时输出控制信息到第一驱动装置和第二驱动装置；
立柱102的顶端设置有摄像头；控制装置与摄像头连接；用于当信号处理模块对接收到的口令进行处理判断口令不正确时，并且经应急广播发出警示后，入侵人员还没有撤离时，输出控制信号到摄像头采集电缆隧道内的人的图像信息并将采集的图像信息与获取到的监控终端的数据一起传输给数据接收终端。当信号处理模块对接收到的口令进行处理判断口令不正确时会认为时入侵人员，通过控制打开摄像头进行入侵人员的图像采集，并将图像信息通过数据接收装置发送到管理平台，管理平台对图像信息进行处理并输出告警信息到维护人员，通知维护人员进行现场勘查。
在有些实施例中，语音处理模块设置在箱体内部；
语音处理模块包括语音处理芯片和控制器，语音处理芯片与麦克连接，控制器与语音处理芯片连接；
控制器通过解码模块和功放模块连接到扬声器。
在有些实施例中，信息移动获取装置还包括第一电源，用于给信息移动获取装置供电；第一电源设置在箱体内；
监控终端设置有第二电源，用于给监控终端供电。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电缆隧道监控管理系统，其特征在于，包括监控终端、信息移动获取装置、信号采集装置、数据接收终端和管理平台；
监控终端设置在电缆隧道的内壁上；监控终端设置有第一通信模块、第一存储模块和RS485通信模块；信号采集装置，用于采集电缆隧道内的数据；监控终端通过RS485与信号采集装置进行通信，用于获取信号采集装置采集的数据并将获取的数据存储到第一存储模块；
信息移动获取装置设置有第二通信模块、第三通信模块和第二存储模块；
当信息移动获取装置移动到与监控终端设定的距离内时，信息移动获取装置的第二通信模块与监控终端的第一通信模块建立通信，用于获取监控终端存储的数据；
数据接收终端设置在电缆隧道外部入口处位置，数据接收终端设置有第无线通信模块；
信息移动获取装置定时移动到电缆隧道入口处通过第三通信模块与数据接收终端的无线通信模块建立通信连接，将获取的监控终端的数据传输到数据接收终端；数据接收终端将接收到的数据传输到管理平台；
信号采集装置包括温度采集模块、电流采集模块、环境信息采集模块；
温度采集模块，用于采集电缆本体的温度；
电流采集模块，用于对电缆的护层电流进行实时监测；
环境信息采集模块，用于实时监测电缆所处隧道的环境信息。
2.根据权利要求1所述的一种电缆隧道监控管理系统，其特征在于，监控终端还设置有数据处理模块、控制模块和显示模块；
数据处理模块与信号采集装置连接，用于对采集到的信号进行处理比较并输出信息到显示模块；
控制模块与显示模块连接，控制模块与信息移动获取装置进行通信连接，用于接收信息移动获取装置的信号来控制显示模块的通电。
3.根据权利要求2所述的一种电缆隧道监控管理系统，其特征在于，信息移动获取装置上设置有红外感应模块、语音模块、信号处理模块；
语音模块包括麦克、语音处理模块和扬声器；麦克和扬声器分别与语音处理模块连接；
红外感应模块，用于采集隧道内的红外线信息，并将监测到的红外线信号输入到信号处理模块进行处理，当判断为人体红外信号时，输出语音信息提示监测到的人员输入口令，信号处理模块对接收到的口令进行处理判断口令正确时输出信息到监控终端，用于打开监控终端的显示模块，方便工作人员通过显示模块进行监控数据的在线查询。
4.根据权利要求3所述的一种电缆隧道监控管理系统，其特征在于，监控终端还连接有应急广播模块；监控终端的数据处理模块对采集到的信号进行处理比较，当采集的信号大于设定的阈值时，同时控制模块接收到打开监控终端的显示模块的指令时，输出信息到应急广播模块进行应急预警。
5.根据权利要求4所述的一种电缆隧道监控管理系统，其特征在于，环境信息采集模块包括环境温度采集模块、湿度采集模块、水位采集模块和烟感传感器；
环境温度采集模块、湿度采集模块和烟感传感器设置在信息移动获取装置上。
6.根据权利要求5所述的一种电缆隧道监控管理系统，其特征在于，信息移动获取装置包括箱体，箱体底部设置有滚轮；箱体顶部设置有可旋转的云台，云台顶部设置有立柱，立柱上连接有横杆，环境温度采集模块、湿度采集模块和红外感应模块均设置在横杆上；横杆上设置有安装件，安装件上安装有烟感传感器；扬声器和麦克均设置在立柱上。
7.根据权利要求6所述的一种电缆隧道监控管理系统，其特征在于，信息移动获取装置还包括滑块，立柱的一侧面上设置有滑槽，横杆与滑块固定连接，滑块在滑槽内滑动带动横杆沿滑槽上下移动。
8.根据权利要求7所述的一种电缆隧道监控管理系统，其特征在于，箱体内部设置有控制装置和第一驱动装置和第二驱动装置；控制装置分别与第一驱动装置和第二驱动装置连接；
第一驱动装置与云台连接，用于驱动云台旋转；
第二驱动装置与滑块连接，用于驱动滑块在滑槽内滑动；
控制装置内部设置有定时模块，用于使控制装置定时输出控制信息到第一驱动装置和第二驱动装置；
立柱的顶端设置有摄像头；控制装置与摄像头连接；用于当信号处理模块对接收到的口令进行处理判断口令不正确时，输出控制信号到摄像头采集电缆隧道内的人的图像信息并将采集的图像信息与获取到的监控终端的数据一起传输给数据接收终端。
9.根据权利要求8所述的一种电缆隧道监控管理系统，其特征在于，语音处理模块设置在箱体内部；
语音处理模块包括语音处理芯片和控制器，语音处理芯片与麦克连接，控制器与语音处理芯片连接；
控制器通过解码模块和功放模块连接到扬声器。
10.根据权利要求6所述的一种电缆隧道监控管理系统，其特征在于，信息移动获取装置还包括第一电源，用于给信息移动获取装置供电；第一电源设置在箱体内；
监控终端设置有第二电源，用于给监控终端供电。
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