CN207008395U - 一种管廊监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种管廊监控系统，包括综合基站和功能子系统。其中，综合基站包括传感器和功能模块，功能子系统包括基于地理信息系统的信息化管理门户网站、通风管理模块、供电管理模块、排水管理模块、环境与设备监控模块、安全防范模块、通讯应用管理模块、预警与报警模块、消防管理模块、照明管理模块、地理信息管理模块；传感器，用于采集信息，然后发送给综合基站的相应的功能模块；功能模块，用于接收传感器发来的信息，进行分析、管理后将结果上报给功能子系统；功能子系统，用于接收功能模块发送的结果，实现远程在线监控和管理。本实用新型提供的系统具有的综合、标准、模块化、可管理特点，整体成本低。

Description

一种管廊监控系统

技术领域

本实用新型涉及物联网技术领域，更具体地，涉及管廊监控系统。

背景技术

国务院办公厅2015年下发了“关于推进城市地下综合管廊建设的指导意见”，并由住房和城乡建设部重新修订了GB50838-2015“城市综合管廊工程技术规范”。

管廊系统是一个需要长期维护运营的项目，各地的管廊大小不一、复杂程度不一、监控的环境不一，因此综合、标准、模块化、可管理是非常重要的因素。

当前管廊系统通常分立成多个独立的子系统，比如交换机设备组成独立的传输平台；现场自动控制组成一个独立的子系统；WIFI无线覆盖是一个独立的子系统；电话系统是一个独立的子系统；人员定位是一个独立的子系统；安防系统是一个独立的子系统。各系统之间性能不一、接口不一、供电电源不一、接线不一。这些大量的设备集成工作需要系统集成商来完成，同时系统集成商的软件需要跟各个厂家去对接，而这些设备厂家所提供的功能和性能有的可能超过管廊系统的需求、有的可能达不到管廊系统的需求，扩容性差，选择面窄、不仅成本上很难控制，而且实现统一管理的难度很大。设备是分个独立的，安装、后期的维护工作量也很大，管廊运营商需要多个厂家的技术支持，协调也无形中增加不少困难，而且需要准备多种维护设备。

实用新型内容

为克服现有技术的上述缺陷，本实用新型提出一种管廊监控系统，由综合基站和功能子系统组成。

其中，综合基站包括传感器和功能模块，功能子系统包括基于地理信息系统的信息化管理门户网站、通风管理模块、供电管理模块、排水管理模块、环境与设备监控模块、安全防范模块、通讯应用管理模块、预警与报警模块、消防管理模块、照明管理模块、地理信息管理模块；传感器，用于采集信息，然后发送给综合基站的相应的功能模块；功能模块，用于接收传感器发来的信息，进行分析、管理后将结果上报给功能子系统；功能子系统，用于接收功能模块发送的结果，实现远程在线监控和管理。

进一步的，综合基站的功能模块包括管理单元、通信单元和逻辑控制单元。管理单元包括模拟信号接口组件和数字信号接口组件，用于接收传感器发送的信号并将信号转化成IP/以太网报文，然后上报给功能子系统。管理单元也可以包括自动化控制组件，用于控制继电器开关。

进一步的，通信单元包括固定式通信组件和无线对讲组件。逻辑控制单元，用于管理综合基站的功能模块。逻辑控制单元不仅可以管理本身所属的综合基站，也可以管理其他综合基站的功能模块。

进一步的，综合基站的功能模块外观尺寸一样，采用PCI-Z接口。

进一步的，功能子系统还包括应用程序接口，以用于第三方开发。

本实用新型提供的城市管廊监控系统，是为城市管廊应用而构建的一套综合通信平台，基于该平台可以开发一系列信息化、自动化功能应用，实现包括无线对讲、人员定位、数据传输、环境监测、水位监测、通风管理、沉降监测、设备工作状态管理及自动控制等功能应用。

本实用新型提供的城市管廊监控系统，具有的综合、标准、模块化、可管理特点，在整体成本上更低，主要体现在：设备功能更为齐全，而设备成本并不高；在工程安装上更节省电缆等其他耗材的费用；安装更简单，工期更短，节省人工成本；在运营维护上更方便快捷，维护工作量小，备用设备少，从而节省维护成本；因操作简洁，从而节省人员培训费用。

附图说明

图1为根据本实用新型一个实施例的管廊监控系统功能结构示意图；

图2为根据本实用新型一个实施例的管廊监控系统架构示意图；

图3为根据本实用新型一个实施例的功能模块及数据接口结构示意图；

图4为根据本实用新型一个实施例的SNMP管理协议结构示意图；

图5为根据本实用新型一个实施例的API结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型提供的一种管廊监控系统进行详细描述。

在以下的描述中，对于本领域内的普通技术人员而言，可以仅仅利用本实用新型的一些或者全部结构或者流程来实施本实用新型。为了解释的明确性而言，阐述了特定的数目、配置和顺序，但是很明显，在没有这些特定细节的情况下也可以实施本实用新型。在其他情况下，为了不混淆本实用新型，对于一些众所周知的特征将不再进行详细阐述。

本实用新型提出一种管廊监控系统，由综合基站和功能子系统组成，如图1所示。

其中，综合基站包括传感器和功能模块，功能子系统包括基于地理信息系统的信息化管理门户网站、通风管理模块、供电管理模块、排水管理模块、环境与设备监控模块、安全防范模块、通讯应用管理模块、预警与报警模块、消防管理模块、照明管理模块、地理信息管理模块；传感器，用于采集信息，然后发送给综合基站的相应的功能模块；功能模块，用于接收传感器发来的信息，进行分析、管理后将结果上报给功能子系统；功能子系统，用于接收功能模块发送的结果，实现远程在线监控和管理。

综合基站中的传感器可以采集如温度、湿度、水位、氧气、硫化氢、甲烷、地表沉降等信息，然后发送给各自的功能模块进行分析、管理。

综合基站的各功能模块外观尺寸一样，采用标准化的PCI-Z接口(此为哲扬科技的专门接口)，提供统一的API接口数据格式，其他厂家生产的功能模块只要符合此接口就可以直接接入而不受局限。

管理单元可以进行环境参数的在线监测，如温度、湿度、水位、氧气、硫化氢、甲烷、地表沉降，通风设备、排水泵、电气设备等工作状态监测；以及与其他专业监控功能模块，如火灾自动报警、通风管理、供电管理、安防监控等的联通。管理单元主要由模拟信号(4-20mA和频率)接口组件、数字信号(RS485)接口组件构成。接口组件主要实现信号接入并转化成IP/以太网报文，经由以太网络交互数据至功能子系统，以供功能子系统显示、分析和管理。

管理单元还可以包括自动化控制组件，实现对通风设备、排水泵、电气设备等的控制，包括就地手动、就地自动和远程控制。具体的应用为：参数输入自动化控制组件后，输出控制信号，输出的方式也可以为继电器型控制输出方式。

通信单元，包括固定式通信组件和无线对讲组件，它融合数据、语音、视频等多业务的统一IP网络通信平台，综合以太网、RS485、频率、电流、现场总线、ISDN(综合业务数字网)等有线传输制式，WiFi、3G、ZigBee等无线传输制式；采用基于IP-PBX电话交换系统的语音通讯技术，IP-PBX电话交换系统是结合传统电话交换和IP网络技术而发展起来的，实现以IP方式进行的数据通信，包括传统的语音通讯，以及文本、数据、图像等的传输。

固定式通信组件采用电话网关模块的FXS(外部交换机)口接入并转化成IP/以太网报文，实现包括语音调度、视频通讯等功能应用；

无线对讲组件采用WiFi通讯模块提供WiFi无线接入，配合WiFi终端或类微信对讲的APP软件。

逻辑控制单元，用于管理综合基站的功能模块，可以管理本身所属的综合基站，也可以管理其他综合基站的功能模块，也就是其不仅可以管理自己，也可以管理不同综合基站的不同功能模块或其组合。逻辑控制单元采用集中管理、分布控制的理念，实现工业现场的逻辑控制设计，只需要根据实际功能的需求，选择不同的功能模块，通过简单地插拔来实现功能的组合，根据需要配置，需要多就多插一块，不需要就不要插。

综合基站是一台典型的ACU(区域控制单元)，一台设备能够实现区域管廊监控的所有功能，具有综合、标准(含接口)、模块化、可管理、扩展性强、操作简单等特点。

综合：指的是基站本身功能齐全且强大：千兆光纤传输、百兆网络电接口、WIFI无线覆盖、语音网关接入普通电话机、WPLC实现环境监测和现场自动控制功能、人员精确定位、自带UPS电源系统。

标准：指的是所有功能模块外观尺寸一样，采用标准化的PCI-Z接口，提供统一的API接口数据格式，终端设备只要符合是目前通用的就可以直接接入而不受局限。

模块化：指的是所有基站模块，根据功能的不同模块化，只需要根据你的实际功能的需求，选择不同的功能模块，通过简单地插拔来实现功能的组合，根据需要配置，需要多就多插一块，不需要就不要插。

可管理：这是目前行业内所没有的，指的是在监控中心可以看到各个综合基站及各功能模块的工作状态、网络拓扑，哪个设备异常会报警并记录，可以远程对综合基站及各功能模块进行重启、开关电源等控制，方便系统维护。

进一步的，功能子系统还包括应用程序接口(API)，支持第三方开发。

管廊监控系统的总体架构如图2所示，包括感知层、网络层和应用层。该系统保护综合通信平台及系列硬件、软件。

1)感知层：兼容标准硬件产品的接入；例如环境与设备监控子系统、安全防范子系统、通信子系统、预警与报警子系统的传感器类设备。通过优化拓扑结构的标准光缆(或光电混合缆)实现所有节点的连接。

2)网络层：包括综合基站的功能模块，也即包括管理平台、通信平台及逻辑控制平台；

管理平台：实现全网络、全设备、全端口及全业务的远程在线监控和管理；监控分监测类及控制类。

3)应用层：包括功能子系统及应用程序接口，支持三方开发。

其中所采用的具体技术如下：

1)工业网络按业务采用多逻辑链路设计，包括控制、视频和安全三个独立业务VLAN(虚拟局域网)；

2)网络传输采用标准的TCP/IP协议，便于其他业务系统的兼容和集成；

3)功能模块的数据接口采用标准的模块化设计，包括常用的WiFi、ZigBee、以太网、RS485、模拟信号及现场总线等数据接口，基本涵盖了工业信息化终端的有线/无线接入方式；功能模块及接口结构图如图3所示；

3)采用基于IP PBX(集团电话)的语音交换技术，提供传统的语音业务外，还能为管廊拓展音视频对讲、IP数据业务等应用；

4)控制应用采用“PLC+以太网”技术，实现现场管控的集中管理、分散控制；

5)采用SNMP(简单网络)管理协议对各处的子系统设备，比如广播、电话、传感器等等进行管理，SNMP管理协议结构如图4所示。

6)通信平台开放API(操作系统)接口，其他第三方软件不需要知晓网络层及感知层的具体技术细节，只需要通过调用已定义的函数，便可接入传输平台，进行管理及应用层开发工作。API结构图如图5所示。

最后应说明的是，以上实施例仅用以描述本实用新型的技术方案而不是对本技术方法进行限制，本实用新型在应用上可以延伸为其他的修改、变化、应用和实施例，并且因此认为所有这样的修改、变化、应用、实施例都在本实用新型的精神和教导范围内。

Claims (8)

1.一种管廊监控系统，包括综合基站和功能子系统，其特征在于，所述综合基站包括传感器和功能模块，所述功能子系统包括基于地理信息系统的信息化管理门户网站、通风管理模块、供电管理模块、排水管理模块、环境与设备监控模块、安全防范模块、通讯应用管理模块、预警与报警模块、消防管理模块、照明管理模块和地理信息管理模块，其中：

所述传感器用于采集信息，然后将所述信息发送给所述综合基站的相应的功能模块；

所述功能模块用于接收所述传感器发来的信息，进行分析、管理后将结果上报给所述功能子系统；以及

所述功能子系统用于接收所述功能模块发送的所述结果，实现远程在线监控和管理。

2.根据权利要求1所述的管廊监控系统，其特征在于，所述综合基站的功能模块包括管理单元、通信单元和逻辑控制单元。

3.根据权利要求2所述的管廊监控系统，其特征在于，所述管理单元包括模拟信号接口组件和数字信号接口组件，用于接收传感器发送的信号并将信号转化成IP/以太网报文，然后上报给所述功能子系统。

4.根据权利要求2所述的管廊监控系统，其特征在于，所述管理单元包括自动化控制组件，能够控制继电器开关。

5.根据权利要求2所述的管廊监控系统，其特征在于，所述通信单元包括固定式通信组件和无线对讲组件。

6.根据权利要求2所述的管廊监控系统，其特征在于，所述逻辑控制单元用于管理所述综合基站的功能模块。

7.根据权利要求1所述的管廊监控系统，其特征在于，所述综合基站的功能模块外观尺寸一样，采用PCI-Z接口。

8.根据权利要求1所述的管廊监控系统，其特征在于，所述功能子系统还包括应用程序接口以用于第三方开发。