CN201435004Y - 一种城市地下综合管网安全监控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了一种监控装置，具体是指一种对城市地下管网实施监控的装置。本实用新型装置包括传感器和监控管理器，其中监控管理器包括监控主机和PLC控制器；所述的监控主机包括管线破损泄漏监测精确定位的单元、评估管线安全运行单元和生产调度控制单元；所述的传感器与PLC控制器相连，PLC控制器再与监控主机相连，传感器根据需要可以有多种类型的传感器、以及配制有报警器等部件。本实用新型可及时发现城市管网的损坏部位，方便维修，避免危害发生，而且也节省了人力、物力等。在现代城市中具有广泛的使用前景。

Description

一种城市地下综合管网安全监控装置

技术领域

本实用新型涉及一种监控装置，具体是指一种对城市地下管网实施监控的装置。

技术背景

城市地下管线是城市基础设施的重要组成部分，是城市规划建设管理的重要基础信息。城市地下管线包括给水、排水、燃气、电信、热力、电力、工业管道和综合管沟等八类，日夜负担着城市能源和信息的供给，是城市赖以生存和发展的物质基础。故管线的安全运行对城市的安定非常重要。而对管线的安全运行进行实时监控更加显得尤为重要。

目前，国内外对管线安全的监控主要包括破损检测及泄漏定位的研究，大多是针对输水、输气、输油的跨境长输管道；对于城市管网，一方面与长输管道一样，具有长期使用性、埋地隐蔽性的特点；另一方面由于城市燃气管网在城市中成环状或枝状网络分布，形成网络拓扑结构和多管耦合结构，管网中还包括各种泵、阀等的附属设施；因为各种野蛮施工、私挖乱建等问题，极易造成城市管网的泄漏事故。且城市燃气管网燃气泄漏的后果严重，极易造成中毒、爆炸等人身伤亡事故和环境污染问题；而供水管网中管道的受污染、老化、破损泄漏又带来水资源的浪费严重和人身健康安全的威胁；城市排水管线的运行情况的未知性，又会带来防汛调度措施不及时，及一系列损失；供热管线一旦泄漏对周围的影响力非常巨大；而新改建的道路管网相互错综复杂，因管理归口部门的不同，相互信息的共享性欠缺，又会带来道路市政施工的麻烦。

因此，针对城市地下管网的特殊性，对地下管线运行安全的实时在线监控、分析各种常规泄漏监测及定位，在城市地下管网安全运行中应用十分必要。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，以及实际的需求，开发了一种方便操作、有效监控的装置。

本实用新型是通过下述技术方案得以实现的：

一种城市地下综合管网安全监控装置，应用于给排水、天然气、供热、石油等，包括用于监测城市地下管线传输过程中各环节参数、设备参数、能耗参数的传感器，结合GIS城市管线地理信息系统，对传感器传来的数据进行监测和处理的监控管理器，该系统软件集成各类管线运行的安全风险评估参数，该监控管理器主要包括用于处理传感器数据的监控主机和PLC控制器组成，所述监控主机包括：通过处理传感器传来的数据进行管线破损泄漏监测和精确定位的单元、评估管线安全运行的单元和生产调度控制的单元，所述传感器与PLC控制器相连，所述监控主机与PLC控制器进行数据交换，通过对数据处理后的反馈信号发送到PLC控制器来控制相应的设备单元工作。

作为优选，上述一种城市地下综合管网安全监控装置中的传感器至少包括温度传感器、压力传感器、流量传感器、可燃气体报警传感器以及连接于控制单元电源线上的控制阀门和泵站。

作为优选，上述的一种城市地下综合管网安全监控装置中的监控主机还包括有显示数据的显示单元。

作为优选，上述的一种城市地下综合管网安全监控装置中的监控主机上连接有数据发送模块及光纤传输设备，该数据模块通过网络与远程接收端相连。

作为优选，上述的一种城市地下综合管网安全监控装置中的监控主机上还连接有报警器。

作为优选，上述的一种城市地下综合管网安全监控装置中的监控主机上还包含城市管线地理信息系统GIS。

有益效果：通过本实用新型可及时发现城市管网的损坏部位，方便维修，避免危害发生，而且也节省了人力、物力等。

附图说明

图1城市地下综合管网安全监控装置I/O结构示意图

图2城市地下综合管网安全监控装置管理结构示意图

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的实施作具体说明：

实施例一

如图1所示结构，本实用新型的城市地下综合管网安全监控装置主要包括传感器、数采通讯设备、供电及监控设备和监控管理功能的计算机平台组成的相应控制单元。

传感器包括：光纤光栅测温计、压力传感器、流量传感器、湿度检测传感器、可燃气体探测器；

数采通讯设备采用有线和无线的相结合方式包括：采集卡、GPRS无线通讯设备及光纤

供电设备包括：UPS不间断电源、太阳能锂电池、变压器

控制设备包括：智能电动阀门、变频器等

分别安装于城市主要各管线检查井节点可分别检测燃气、供热、给排水管道、电力管线的不同参数，并可连接各类泵站、阀门的控制。

计算机平台的硬件系统：大屏幕监控墙，计算机监控台；

计算机平台的软件系统：GIS地理信息系统、城市管线地理信息系统、城市地下管线在线监控系统、管线破损报警测量定位系统、管线安全运行评估系统。

监控系统将完成城市各站点的数据采集、顺序控制、连锁保护、计量等任务，可以独立全站的测控及评估分析工作。

站控系统可由一套SIEMENS S7-300以上加一台PC机组成，通过绘图工具结合城市地下管网GIS地理信息系统，将三维动态工艺流程画面，将各个动力装置的运行情况直观地在计算机和大屏幕监控墙上显示出来，并可动态变化。为了方便操作人员的操作和系统维护人员对系统的维护，设有人机对话功能，操作人员可在操作室内通过PC机来监视城市各管线的工艺过程和设备运行情况。通过人机界面上将I/O模块采集的数据以字符、数字或动态图形的方式显示出来。经过授权，操作人员可以在监控操作站上用键盘或鼠标对现场设备进行控制。此外，监控系统还能对现场传入的数据进行处理、统计、报警、存储并提供相应的显示操作和报表功能。

对于监控站的系统部件故障报警、诊断报警等，软件能自动处理。对工艺过程报警(如湿度高低报警、压力报警、气体报警等)必须进行报警组态才能自动处理。系统对任一报警可以用监控站内置喇叭发出声报警，也可以将重要参数报警组态为报警出现时输出到某个数字量输出点，以驱动外接音响。对于每个报警可以组态为报警发生时系统自动切换至报警参数所在画面，同时在报警提示行以醒目的颜色显示报警信息。

还可将相关的监视点生成实时趋势图和历史趋势图，用于分析模拟量参数的变化趋势，以让操作人员掌握系统参数的变化趋势，使系统保持最佳运行。

数据采集和数据管理是这个系统的核心与目的所在。根据软件提供的种类繁多的I/O驱动，可与现场各种各种类型的仪表设备通讯，将相关设备的运行参数采集到上位监控界面上来。根据上位监控软件的完整的数据结构及功能强大的数据库关功能，一旦接收到数据，应用程序立即对数据进行处理与加工。

系统还可根据生产的实际要求，通过监控软件与EXCEL电子表格的动态链接，任意定义各类表格及其格式，如班报表、日报表、月统计报表等。并且可以统计各报表的最大、最小值，做出相应的棒图、趋势图等数据分析方案，使整个动力系统的能源计量，设备优化运行和企业管理进入全面量化控制过程。

Claims (5)

1、一种城市地下综合管网安全监控装置，包括传感器和监控管理器，其特征在于所述的监控管理器包括监控主机和PLC控制器；所述的监控主机包括管线破损泄漏监测精确定位的单元、评估管线安全运行单元和生产调度控制单元；所述的传感器与PLC控制器相连，PLC控制器再与监控主机相连。

2.根据权利要求1所述的一种城市地下综合管网安全监控装置，其特征是传感器至少包括温度传感器、压力传感器、流量传感器、可燃气体报警传感器。

3.根据权利要求1所述的一种城市地下综合管网安全监控装置，其特征是监控主机有数据显示单元。

4.根据权利要求1所述的一种城市地下综合管网安全监控装置，其特征是在监控主机上包括数据发送模块及光纤传输设备，该数据发送模块通过网络与远程接收端相连。

5.根据权利要求1所述的一种城市地下综合管网安全监控装置，其特征是在监控主机上有报警器。

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