CN207379550U - 一种管道施工数据采集装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种管道施工数据采集装置及系统，该装置包括控制器、无线通讯模块以及多个数据采集终端，数据采集终端包括温度传感器、湿度传感器、GPS定位装置及高程检测仪。温度传感器用于在控制器的控制指令下检测管道周围环境的温度值并发送至控制器，湿度传感器用于检测管道周围环境的湿度值并至所述控制器，GPS定位装置用于检测管道的位置信息并发送至控制器，高程检测仪用于检测管道的高程信息并发送至控制器。控制器用于向各数据采集终端发送控制指令，还用于接收各采集数据，并通过所述无线通讯模块转发至所述监控终端。该采集系统其检测灵敏度高、定位精度高、可靠性高，实现了对管道的数据采集及远程监控。

Description

一种管道施工数据采集装置及系统

技术领域

本实用新型涉及检测技术领域，具体而言，涉及一种管道施工数据采集装置及系统。

背景技术

由于燃气管道建成后深埋地下，属于高危隐蔽性工程，一旦出现险情，危害巨大。为此，需要在管道建设期间，采集大量的第一手、原始的施工数据，为后续管道安全运维提供数据支撑。并且，后续还需对管道状态进行不间断地监测，才能达到保障工程安全的目的。传统的检测技术方式效率低、有效性不高，在浪费大量人力资源的同时还无法保障检测质量。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种管道施工数据采集装置及系统，以解决上述问题。

本实用新型较佳实施例提供一种管道施工数据采集装置，所述管道施工数据采集装置与监控终端通信连接，所述管道施工数据采集装置包括控制器、无线通讯模块及多个数据采集终端，所述控制器通过所述无线通讯模块与所述监控终端连接，所述控制器还与所述多个数据采集终端连接，所述数据采集终端包括温度传感器、湿度传感器、GPS定位装置以及高程检测仪；

所述温度传感器用于在所述控制器的控制指令下检测管道周围环境的温度值并发送至所述控制器，所述湿度传感器用于在所述控制器的控制指令下检测管道周围环境的湿度值并发送至所述控制器，所述GPS定位装置用于在所述控制器的控制指令下检测所述管道的位置信息并发送至所述控制器，所述高程检测仪用于在所述控制器的控制指令下检测管道的高程信息并发送至所述控制器；

所述控制器用于向所述温度传感器、湿度传感器、GPS定位装置以及高程检测仪发送控制指令，还用于接收所述温度值、湿度值、位置信息以及高程信息，并通过所述无线通讯模块转发至所述监控终端。

进一步地，所述装置还包括外接存储设备，所述外接存储设备与所述控制器连接，所述外接存储设备用于在所述控制器向所述监控终端转发数据失败时，根据所述控制器的存储指令存储接收到的数据。

进一步地，所述外接存储设备为USB或SD卡。

进一步地，所述数据采集终端还包括气压传感器，所述气压传感器用于检测管道周围的气压值，并发送至所述控制器。

进一步地，所述数据采集终端还包括超声波传感器，所述超声波传感器设置于所述管道的接近井盖的管道壁上，用于检测井盖的状态，并将检测到的结果发送至所述控制器。

进一步地，所述管道内设置有气体阀门，所述装置还包括阀门控制器，所述阀门控制器分别与所述气体阀门和所述控制器连接，用于在所述控制器的控制指令下对所述气体阀门进行相应控制。

进一步地，所述数据采集终端还包括气体泄漏探测仪，所述气体泄漏探测仪设置于所述管道的管壁上，用于检测是否有气体泄漏，并将检测结果发送至所述控制器。

进一步地，所述气体泄漏探测仪包括相互连接的光纤光栅传感器阵列、光纤光栅传感网络分析仪以及数据处理模块，所述数据处理模块与所述控制器连接。

本实用新型的另一较佳实施例还提供一种管道施工数据采集系统，包括监控终端以及上述的管道施工数据采集装置，所述管道施工数据采集装置包控制器、无线通讯模块以及多个数据采集终端，所述监控终端通过所述无线通讯模块与所述控制器连接。

进一步地，所述监控终端为PC机或智能手机。

本实用新型实施例提供的管道施工数据采集装置及系统，通过控制器分别与温度传感器、湿度传感器、GPS定位装置、高程检测仪以及监控终端连接，通过各模块之间的配合，可有效地检测采集管道的如温度值、湿度值、位置信息及高程信息等环境数据，其检测灵敏度高、定位精度高、可靠性高，实现了对管道的数据采集及远程监控。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的管道施工数据采集装置的结构框图。

图2为本实用新型实施例提供的管道施工数据采集系统的结构框图。

图3为本实用新型实施例提供的管道施工数据采集装置的另一结构框图。

图4为本实用新型实施例提供的管道施工数据采集系统的另一结构框图。

图标：10-管道施工数据采集系统；100-管道施工数据采集装置；110-控制器；120-无线通讯模块；130-数据采集终端；140-人机交互装置；150-阀门控制器；160-外接存储设备；200-监控终端；300-红外摄像机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

请参阅图1，为本实用新型较佳实施例提供的管道施工数据采集装置100的结构框图。所述管道施工数据采集装置100包括控制器110、无线通讯模块120及多个数据采集终端130。请参阅图2，本实用新型另一较佳实施例还提供一种管道施工数据采集系统10，该系统包括监控终端200以及上述的管道施工数据采集装置100，所述监控终端200通过所述无线通讯模块120与所述控制器110连接。在本实施例中，所述监控终端200可为PC机或智能手机。

所述控制器110通过所述无线通讯模块120与所述监控终端200连接，所述控制器110还与所述多个数据采集终端130连接，所述数据采集终端130包括温度传感器、湿度传感器、GPS定位装置以及高程检测仪。

所述温度传感器用于在所述控制器110的控制指令下检测管道周围环境的温度值并发送至所述控制器110。所述湿度传感器用于在所述控制器110的控制指令下检测管道周围环境的湿度值并发送至所述控制器110。所述GPS定位装置用于在所述控制器110的控制指令下检测所述管道的位置信息并发送至所述控制器110。所述高程检测仪用于在所述控制器110的控制指令下检测管道的高程信息并发送至所述控制器110。

所述控制器110用于向所述温度传感器、湿度传感器、GPS定位装置以及高程检测仪发送控制指令，还用于接收所述温度值、湿度值、位置信息以及高程信息，并通过所述无线通讯模块120转发至所述监控终端200。

在本实施例中，所述控制器110可自主对所述温度传感器、湿度传感器、GPS定位装置及高程检测仪发出控制指令，以使上述的各装置采集相应的数据以发送至控制器110。所述控制器110也可以是在接收到所述监控终端200的控制命令之后，根据所述监控终端200的控制命令生成相应的控制指令，以将控制指令发送至相应的数据采集终端130，以使相应的数据采集终端130进行数据采集。此外，各数据采集终端130也可是间隔预设时长进行数据采集，并将采集到的数据主动反馈至所述控制器110，所述控制器110将其转发至所述监控终端200。在本实施例中，可采用上述任意一种方式进行数据采集，也可以采用一种方式或多个方式相结合的方式进行数据采集，在本实施例中不作具体限制，可根据用户的需求进行设置。

请参阅图3，在本实施例中，所述装置还包括人机交互装置140，所述人机交互装置140通过人机交互电路与所述控制器110连接，人机交互装置140可接收用户输入的控制指令，并向所述控制器110发送所述控制指令，使得所述控制器110根据控制指令进行相应操作。

在本实施例中，所述温度传感器可设置于所述管道的管壁上，以采集所述管道周围环境的温度值。由于所述管道埋设于地下，周围环境受天气、地区等影响较大，因此，需要对其周围环境温度进行监测，以便于在温度出现异常且可能对管道产生不利影响时能够及时发现，以作相应的应对措施。

其中，所述温度传感器可包括多个，多个温度传感器可间隔设置于所述管道的不同位置处。以便于监测所述管道的不同位置处的环境温度值，以达到全位置监测的目的。

在本实施例中，由于所述管道是埋设于地下，这种环境下有可能出现湿度过大的情形，因此，所述装置包括可检测管道周围环境的湿度值的湿度传感器，以避免出现管道周围湿度过大的状况。

此外，为了避免出现管道周围大量积水，影响到管道的情况，所述管道施工数据采集装置100还可包括水浸传感器，用于采集管道周围的水位信号数据。当所述水浸传感器的探头浸水高度超过预设阈值时，例如1mm时，则发出报警信号至所述控制器110。水浸传感器利用液体导电远离进行检测，水浸传感器未浸入水中时，两极探头被空气绝缘，在浸水状态下，探头导通，水浸传感器则输出信号，当探头浸水高度约1mm时，则产生报警信号。

在本实施例中，所述GPS定位装置可包括多个，各GPS定位装置可与各温度传感器及各湿度传感器邻近设置，以便于在所述温度传感器或所述湿度传感器的检测结果出现异常时，工作人员能够快速定位到对应的位置处。

此外，在本实施例中，所述数据采集终端130还包括气压传感器，所述气他传感器可包括多个，且设置于所述管道的管壁上，以检测所述管道周围环境的气压值，并将检测到的结果发送至所述控制器110。

可选地，在本实施例中，所述数据采集终端130还包括超声波传感器，所述超声波传感器设置于所述管道的接近各井盖的位置处，以检测井盖的状态，例如井盖的开合状态。超声波传感器利用超声波原理，当超声波传感器发射端发出信号，若井盖处于闭合状态，则会将发射端发出的信号发射回来，若超声波传感器的接收端接收到反射回来的信号，则表明井盖的状态正常。若超声波的接收端未接收到反射回来的信号，则表明井盖可能处于打开的状态，此时，控制器110可向监控终端200发送提示信息，以使监控终端200发出提示信号以提示工作人员进行状况排查。

所述数据采集终端130还包括气体泄露探测仪，所述气体泄露探测仪可包括多个，多个所述气体泄露探测仪分别设置于所述管道的多个位置处，以检测所述管道是否出现气体泄露状况。并将检测到的结果发送至所述控制器110。

在本实施例中，所述气体泄露探测仪可以是漏噪声探测仪、漏磁探测仪、热红外成像仪、嗅觉传感器或应力波检测仪等，本实施例中不作具体限制，可根据需求进行选择。

在本实施例中，所述气体泄露探测仪采用的是光栅光缆检测仪，所述光栅光缆检测仪包括相互连接的光纤光缆传感器阵列、光纤光缆传感网络分析仪以及数据处理模块，其中所述数据处理模块与所述控制器110连接。在正常情况下，所述管道内的气体的温度值一般是低于环境温度值的，一旦发生泄露，布置在所述管道外侧的光纤光缆检测仪可检测到温度降低，从而确定管道产生泄露并实现精确定位。

在本实施例中，所述管道内设置有气体阀门，所述管道施工数据采集装置100还包括阀门控制器150，所述阀门控制器150分别与所述气体阀门和所述控制器110连接，用于在所述控制器110的控制指令下对所述气体阀门进行相应控制。

可选地，存在数据采集终端130采集到的数据出现异常的情况下，例如，所述气体泄露探测仪检测到管道发生泄露时，则所述控制器110可向所述阀门控制器150发送关闭阀门的控制指令，所述阀门控制器150根据该控制指令以关闭设置在管道内的阀门。以避免管道在出现气体泄露的情况下，因未关闭阀门而造成的大量的气体泄露，导致严重的事故。

在本实施例中，所述管道施工数据采集装置100还包括外接存储设备160，所述外接存储设备160与所述控制器110连接。在所述控制器110接收到各数据采集终端130的采集数据，但向所述监控终端200发送失败的情况下，所述控制器110可向所述外接存储设备160发送存储指令，以使所述外接存储设备160接收所述控制器110发送的采集数据，以实现数据存储。

在本实施例中，所述控制器110也可以是主动向所述外接存储设备160发送采集数据。所述控制器110中主函数循环更新存储设备的状态，则可实时监测有无存储设备的连接，在监测到连接有外接存储设备160时，则会将相应的处理后的数据存入该外接存储设备160，便于进行备份保存。在本实施例中，所述外接存储设备160可以为USB或SD卡，在本实施例中并不作具体限制。

可选地，在本实施例中，所述数据采集终端130还可包括烟雾传感器，用于采集烟雾电信号数据。所述烟雾传感器由稳压电路、信号检测电路、信号处理电路、比较触发电路以及信号输出电路等组成。在管道并未埋设于地下，而是设于地面上时，若周围发生火灾时，烟雾进入到监测电离室，位于监测电离室中的检测源Am-241(镅241)放射a射线，使监测电离室内的空气电离呈正负离子。此时内外电离室由于空气中的离子极性相反，产生的离子电流保持相对稳定，处于平衡状态。当火灾发生初期所释放的气溶胶亚微粒子及可见烟雾大量进入检测电离室时，这些物质能吸附并中和正负离子，使得电离室中的电离电流急剧减少，改变电离平衡状态而输出检测电信号，这些电信号经后级电路处理识别后输出。

本实用新型另一较佳实施例提供一种管道施工数据采集系统10，所述管道施工数据采集系统10包括监控终端200以及上述的管道施工数据采集装置100，所述管道施工数据采集装置100包控制器110、无线通讯模块120以及多个数据采集终端130，所述监控终端200通过所述无线通讯模块120与所述控制器110连接。在本实施例中，所述监控终端200可PC机或智能手机。

进一步地，请参阅图4，在本实施例中，所述管道施工数据采集系统10还可包括红外摄像机300，所述红外摄像机300可用于采集所述管道施工处的现场环境数据。红外摄像机300能够获取现场图片数据及视频数据，用于查询认证，并且在出现事故时，还根据拍摄的图片数据及视频数据进行事故取证，能够技术查看现场环境情况，方便查找出事故原因。

综上所述，本实用新型提供一种管道施工数据采集装置及系统，通过控制器110分别与温度传感器、湿度传感器、GPS定位装置、高程检测仪以及监控终端200连接，通过各模块之间的配合，可有效地检测采集管道的如温度值、湿度值、位置信息及高程信息等环境数据，其检测灵敏度高、定位精度高、可靠性高，实现了对管道的数据采集及远程监控。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种管道施工数据采集装置，其特征在于，所述管道施工数据采集装置与监控终端通信连接，所述管道施工数据采集装置包括控制器、无线通讯模块及多个数据采集终端，所述控制器通过所述无线通讯模块与所述监控终端连接，所述控制器还与所述多个数据采集终端连接，所述数据采集终端包括温度传感器、湿度传感器、GPS定位装置以及高程检测仪；

所述温度传感器用于在所述控制器的控制指令下检测管道周围环境的温度值并发送至所述控制器，所述湿度传感器用于在所述控制器的控制指令下检测管道周围环境的湿度值并发送至所述控制器，所述GPS定位装置用于在所述控制器的控制指令下检测所述管道的位置信息并发送至所述控制器，所述高程检测仪用于在所述控制器的控制指令下检测管道的高程信息并发送至所述控制器；

所述控制器用于向所述温度传感器、湿度传感器、GPS定位装置以及高程检测仪发送控制指令，还用于接收所述温度值、湿度值、位置信息以及高程信息，并通过所述无线通讯模块转发至所述监控终端。

2.根据权利要求1所述的管道施工数据采集装置，其特征在于，所述装置还包括外接存储设备，所述外接存储设备与所述控制器连接，所述外接存储设备用于在所述控制器向所述监控终端转发数据失败时，根据所述控制器的存储指令存储接收到的数据。

3.根据权利要求2所述的管道施工数据采集装置，其特征在于，所述外接存储设备为USB或SD卡。

4.根据权利要求1所述的管道施工数据采集装置，其特征在于，所述数据采集终端还包括气压传感器，所述气压传感器用于检测管道周围的气压值，并发送至所述控制器。

5.根据权利要求1所述的管道施工数据采集装置，其特征在于，所述数据采集终端还包括超声波传感器，所述超声波传感器设置于所述管道的接近井盖的管道壁上，用于检测井盖的状态，并将检测到的结果发送至所述控制器。

6.根据权利要求1所述的管道施工数据采集装置，其特征在于，所述管道内设置有气体阀门，所述装置还包括阀门控制器，所述阀门控制器分别与所述气体阀门和所述控制器连接，用于在所述控制器的控制指令下对所述气体阀门进行相应控制。

7.根据权利要求1所述的管道施工数据采集装置，其特征在于，所述数据采集终端还包括气体泄漏探测仪，所述气体泄漏探测仪设置于所述管道的管壁上，用于检测是否有气体泄漏，并将检测结果发送至所述控制器。

8.根据权利要求7所述的管道施工数据采集装置，其特征在于，所述气体泄漏探测仪包括相互连接的光纤光栅传感器阵列、光纤光栅传感网络分析仪以及数据处理模块，所述数据处理模块与所述控制器连接。

9.一种管道施工数据采集系统，其特征在于，包括监控终端以及权利要求1-8任意一项所述管道施工数据采集装置，所述管道施工数据采集装置包控制器、无线通讯模块以及多个数据采集终端，所述监控终端通过所述无线通讯模块与所述控制器连接。

10.根据权利要求9所述的管道施工数据采集系统，其特征在于，所述监控终端为PC机或智能手机。