CN207636970U - 综合管廊区域控制器及综合管廊控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种综合管廊区域控制器及综合管廊控制系统，该综合管廊区域控制器包括供电电源、电源保护电路单元、输入接口、输出接口、MCU、环网接口以及光纤电话接口，供电电源经电源保护电路单元分别与MCU的电源端、输入接口的电源端、输出接口的电源端、光纤电话接口的电源端及环网接口的电源端连接，MCU经所述输入接口与输入设备连接，MCU经输出接口与输出设备连接，MCU经光纤电话接口与管廊区域内的电话机和网络设备连接，MCU经环网接口与环网接口设备连接。本实用新型提高了综合管廊区域控制器的集成度和安全稳定性。

Description

综合管廊区域控制器及综合管廊控制系统

技术领域

本实用新型涉及控制技术领域，尤其涉及一种综合管廊区域控制器及综合管廊控制系统。

背景技术

综合管廊区域控制器是专门对城市地下管廊指定区域(如某一舱段)内的各类监控信号(如温度、湿度、甲烷含量等等)的采集，数据分析处理，控制信号输出和数据传输的核心控制设备。

目前，市场上已有的管廊区域控制器由于管廊区域内各个系统的技术体系不同，采用的标准各异，从而导致管廊区域控制器的兼容性不高；并且，现有的综合管廊区域控制器的功能模块的拼接能力不强，无法对管廊区域内的设备仪器进行大规模的联动，导致其集成度低；同时，现有的综合管廊区域控制器的通讯只采用网络型的模式，这样会造成若有一台管廊区域控制器发生故障，后面与其连接的设备都将无法进行通讯，安全性低；再者，现有的管廊区域控制器无备用USP电源，其安全稳定性差。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种综合管廊区域控制器，旨在提高综合管廊区域控制器的集成度和安全稳定性。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种综合管廊区域控制器，所述综合管廊区域控制器包括用于提供供电电压的供电电源、用于对所述供电电压进行过压过流保护、滤波及脉冲吸收的电源保护电路单元、用于与管廊区域内消防系统、通风系统、照明系统、监控与报警系统及排水系统中的输入设备进行连接的输入接口、用于与所述消防系统、通风系统、照明系统、监控与报警系统及排水系统中的输出设备进行连接的输出接口、用于控制所述输入设备和所述输出设备工作的MCU、用于所述MCU与管廊区域内的环网接口设备进行通信的环网接口、以及用于接入管廊区域内的电话机和网络设备的光纤电话接口；其中：

所述供电电源经所述电源保护电路单元分别与所述MCU的电源端、所述输入接口的电源端、所述输出接口的电源端、所述光纤电话接口的电源端及所述环网接口的电源端连接，所述MCU经所述输入接口与所述输入设备连接，所述MCU经所述输出接口与所述输出设备连接，所述MCU经所述光纤电话接口与所述管廊区域内的电话机和网络设备连接，所述MCU经所述环网接口与所述环网接口设备连接。

优选地，所述综合管廊区域控制器还包括用于与所述管廊区域内具有RS485通信接口的RS485通信设备进行连接的RS485通信接口，所述MCU经所述RS485通信接口与所述RS485通信设备连接。

优选地，所述综合管廊区域控制器还包括用于当所述供电电源无法供电时对所述综合管廊区域控制器、所述输入设备和所述输出设备提供不间断供电电压的备用USP电源、以及用于输出所述不间断供电电压的电源供电接口，所述备用USP电源经所述电源供电接口分别与所述输入设备的电源端及所述输出设备的电源端连接，所述备用USP电源还与所述供电电源连接。

优选地，所述输入接口包括模拟输入接口和数字输入接口，所述模拟输入接口与所述输入设备中具有模拟输入接口的相应设备连接，所述数字输入接口与所述输入设备中具有数字输入接口的相应设备连接。

优选地，所述数字输入接口为光电隔离数字输入接口。

优选地，所述输出接口光电隔离数字输出接口。

此外，为实现上述目的，本实用新型还提供一种综合管廊控制系统，所述综合管廊控制系统包括通讯控制节点机和至少一个综合管廊区域控制器，所述通讯控制节点机与所述综合管廊区域控制器连接，所述综合管廊区域控制器为如上所述的综合管廊区域控制器。

本实用新型提供一种综合管廊区域控制器，该综合管廊区域控制器包括用于提供供电电压的供电电源、用于对所述供电电压进行过压过流保护、滤波及脉冲吸收的电源保护电路单元、用于与管廊区域内消防系统、通风系统、照明系统、监控与报警系统及排水系统中的输入设备进行连接的输入接口、用于与所述消防系统、通风系统、照明系统、监控与报警系统及排水系统中的输出设备进行连接的输出接口、用于控制所述输入设备和所述输出设备工作的MCU、用于所述MCU与管廊区域内的环网接口设备进行通信的环网接口、以及用于接入管廊区域内的电话机和网络设备的光纤电话接口；所述供电电源经所述电源保护电路单元分别与所述MCU的电源端、所述输入接口的电源端、所述输出接口的电源端、所述光纤电话接口的电源端及所述环网接口的电源端连接，所述MCU经所述输入接口与所述输入设备连接，所述MCU经所述输出接口与所述输出设备连接，所述MCU经所述光纤电话接口与所述管廊区域内的电话机和网络设备连接，所述MCU经所述环网接口与所述环网接口设备连接。本实用新型能够极大地提高综合管廊区域控制器的集成度和安全稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型综合管廊区域控制器一实施例的功能模块示意图；

图2为本实用新型综合管廊控制系统一实施例的结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

需要说明，若在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提供一种综合管廊区域控制器，图1为本实用新型综合管廊区域控制器一实施例的功能模块示意图，参照图1，本实施例中，该综合管廊区域控制器100包括供电电源101、电源保护电路单元102、输入接口103、输出接口104、MCU 105、环网接口106及光纤电话接口107。

其中，所述供电电源101，用于为所述综合管廊区域控制器提供供电电压；

所述电源保护电路单元102，用于对所述供电电源101输出的所述供电电压进行过压过流保护、滤波及脉冲吸收；

所述输入接口103，用于与管廊区域内的消防系统、通风系统、照明系统、监控与报警系统及排水系统中的输入设备200(如甲烷检测器和硫化氢检测器等)进行连接；

所述输出接口104，用于与管廊区域内的所述消防系统、通风系统、照明系统、监控与报警系统及排水系统中的输出设备300(如排水泵和排风机等)进行连接；

所述MCU 105，用于控制管廊区域内的消防系统、通风系统、照明系统、监控与报警系统及排水系统中的输入设备200和输出设备300的工作；

所述环网接口106，用于所述MCU 105与管廊区域内的所述环网接口设备400进行通信，本实施例中的所述环网接口106为千兆环网接口；

所述光纤电话接口107，用于接入管廊区域内的电话机和网络设备(如网络摄像机等)。

进一步地，本实施例综合管廊区域控制器100还包括用于与管廊区域中具有RS485通信接口的RS485通信设备进行连接的RS485通信接口108；

进一步地，本实施例综合管廊区域控制器100还包括用于当所述供电电源101无法供电时对本实施例综合管廊区域控制器100、所述输入设备200和所述输出设备300提供不间断供电电压的备用USP电源109、以及用于输出所述不间断供电电压的电源供电接口110。

具体地，本实施例中，所述供电电源101经所述电源保护电路单元102与所述MCU105的电源端连接，所述供电电源101还经所述电源保护电路单元102分别与所述输入接口103的电源端、所述输出接口104的电源端、所述环网接口106的电源端及所述光纤电话接口107的电源端连接(图未示连接关系)，所述MCU 105还经所述输入接口103与所述输入设备200连接，所述MCU 105还经所述输出接口104与所述输出设备300连接，所述MCU105经所述环网接口106与所述环网接口设备400连接，所述MCU 105经所述光纤电话接口107与所述管廊区域内的电话机500和网络设备600连接，所述MCU 105经所述RS485通信接口108与管廊区域内的RS485通信设备700连接。所述备用USP电源109经所述电源供电接口110分别与所述输入设备200的电源端及所述输出设备300的电源端连接(图未示连接关系)，所述备用USP电源109还与所述供电电源101连接，所述备用USP电源109经所述供电电源101为本实施例综合管廊区域控制器100提高不间断供电电压。

本实施例中，所述输入接口103包括模拟输入接口和数字输入接口，实际应用中，所述模拟输入接口与所述输入设备200中具有模拟输入接口的相应设备连接，所述数字输入接口与所述输入设备200中具有数字输入接口的相应设备连接。本实施例中，所述数字输入接口为光电隔离数字输入接口。

本实施例中，所述输出接口104为数字输出接口，本实施例中的所述数字输出接口为光电隔离数字输出接口。

本实施例综合管廊区域控制器100中的所述输入接口103包括32路模拟输入接口(下称AI接口)和64路数字输入接口(下称DI接口)，所述输出接口104包括64路数字输出接口(下称DO接口)，本实施例中的所述RS485通信接口包括4路RS485通信接口，即本实施例综合管廊区域控制器100的所述输入接口103和所述输出接口104的扩展配置可以任意增减，均可以按需配置。并且，由于本实施例综合管廊区域控制器100中的所述输入接口103中的数字输入接口和所述输出接口104均采用光电隔离技术，因此本实施例中的数字输入接口和数字输出接口均良好的电磁兼容性；同时，本实施例中的所述输入接口103中的32路模拟输入接口支持0-20mA/4-20mA的电流变送器或0-5V/0-10V的电压变送器，信号采用精度优于0.5％；本实施例中的所述4路RS485通信接口均支持Modbus协议，可以随意定义输入或输出，具体地，本实施例综合管廊区域控制器100的接口技术指标如表1所示。

表1

在一实施例中，假设本实施例综合管廊区域控制器100所接入的输入设备200包括管廊区域内消防系统中的硫化氢检测器、氧气检测器、甲烷检测器、液位检测器、温湿度检测器以及管廊区域内监控和报警系统中的入侵探测器(图未示)，假设本实施例综合管廊区域控制器100所接入的输出设备300包括管廊区域内监控和报警系统中的报警器、排风系统中的排风机以及排水系统中的排水泵(图未示)，假设本实施例综合管廊区域控制器100所接入的RS485设备包括管廊区域的消防门和配电箱(图未示)，即本实施例综合管廊区域控制器100的所述MCU 105经所述输入接口103分别与管廊区域内消防系统中的硫化氢检测器、氧气检测器、甲烷检测器、液位检测器、温湿度检测器以及监控和报警系统中的入侵探测器连接，所述MCU 105经所述输出接口104分别与所述管廊区域内监控和报警系统中的报警器、排风系统中的排风机以及排水系统中的排水泵连接，所述MCU 105经所述RS485通信接口108分别与所述管廊区域的消防门和配电箱连接。

在一实施例中，该综合管廊区域控制器100的工作原理具体描述如下：当管廊区域内消防系统中的氧气检测器检测到管廊区域内的氧气含量低于19.5％(V/V)、硫化氢检测器检测到管廊区域内的硫化氢(H2S)的含量高于10mg/m3或/和甲烷检测器检测到管廊区域内的甲烷(CH4)的含量高于1％时，则本实施例综合管廊区域控制器100中的所述MCU 105输出相应的控制信号至管廊区域内的所述通风系统，自动启动所述通风系统中的通风机，所述通风机对管廊区域进行通风处理。可以理解的是，本实施例综合管廊区域控制器100中的所述MCU 105也可以根据预设的通风频率控制该管廊区域内所述通风系统的通风工作，如每天按照固定的几个时间点对控制所述通风系统进行通风处理；本实施例中，当管廊区域出现异常(如管廊区域内的所述监控与报警系统中的报警器发出了报警信息等)或所述监控与报警系统检测到有工作人员进入管廊区域时，则所述MCU 105输出相应的控制信号至管廊区域内的所述照明系统，以控制所述照明系统中照明灯的工作；当所述监控与报警系统未检测到工作人员进入管廊区域或本实施例综合管廊区域控制器100运行正常时，则所述MCU 105控制所述照明系统中的照明灯的亮度保持为最低照明亮度；本实施例中，当管廊区域内消防系统中的液位检测器检测到管廊区域内的集水坑的水深超过设定水位值时，则所述MCU 105输出相应的控制信号至该管廊区域内的所述排水系统，以控制所述排水系统中的排水泵进行排水。所述设定水位值可以根据实际情况进行设定，本实施例中，所述设定水位值为50cm，即当所述液位传感器检测到管廊区域内的集水坑的水深超过50cm时，则控制所述排水泵进行排水处理；本实施例中，当管廊区域内的所述监控与报警系统中的入侵探测器探测到有非法人员(也称入侵人员)进入管廊区域时，则所述MCU 105输出相应的控制信号至所述监控与报警系统，以系统中的报警器发出报警信号。本实施例中的所述报警器可以根据实际需要采用不同类型的报警器，优选地，本实施例中的所述报警器为声光报警器。可以理解的是，在其他实施例中，当所述入侵探测器探测到有非法人员(也称入侵人员)进入管廊区域时，除了控制所述报警器发出报警信息外，还可以同时联动控制所述照明系统以及管廊区域内的相应广播设备，进行自动语音播报劝诫入侵人员离开，同时通过管廊区域内中的监控摄像机对入侵人员进行视频录像。

另外，需要说明的是，本实施例综合管廊区域控制器100还可以根据《城市综合管廊监控与报警系统工程技术规范》中规定的其他联动控制安排，与其相应设备进行联动控制。本实施例综合管廊区域控制器100的主要技术性能指标如表2所示。

表2

本实施例综合管廊区域控制器是在传统的PLC的基础上，结合管廊业务的特殊需求而专门开发的一种综合管廊区域控制器，由于本实施例综合管廊区域控制器的接口丰富，因此本实施例综合管廊区域控制器的集成度高，并且本实施例综合管廊区域控制器还具有施工简洁、功能完备及可靠性高的优点，本实施例综合管廊区域控制器是综合管廊控制系统的理想设备选择；本实施例综合管廊区域控制器可以设置成壁挂式和插箱式两种结构，壁挂式可以直接安装于管廊的内壁处，插箱式可以与其他设备合用标准机柜；另外，由于本实施例综合管廊区域控制器内设有不间断供电的备用USP电源，因此本实施例可以为系统提供应急电源服务，如大于2H小时的应急电源服务，从而提高了本系统的安全稳定性。

本实用新型还提供一种综合管廊控制系统，参照图2，图2为本实用新型综合管廊控制系统一实施例的结构示意图，本实施例中，该综合管廊控制系统包括通讯控制节点机201和综合管廊区域控制器202、综合管廊区域控制器203、综合管廊区域控制器204、综合管廊区域控制器205、综合管廊区域控制器206、综合管廊区域控制器207、综合管廊区域控制器208、综合管廊区域控制器209、综合管廊区域控制器210、综合管廊区域控制器211、综合管廊区域控制器212和综合管廊区域控制器213。

具体地，所述通讯控制节点机201与所述综合管廊区域控制器202连接，所述综合管廊区域控制器202经所述综合管廊区域控制器203与所述综合管廊区域控制器204连接，所述综合管廊区域控制器204经所述综合管廊区域控制器205与所述综合管廊区域控制器206连接，所述综合管廊区域控制器206经所述综合管廊区域控制器207与所述综合管廊区域控制器208连接，所述综合管廊区域控制器208经所述综合管廊区域控制器209与所述通讯控制节点机201连接；所述通讯控制节点机201还与所述综合管廊区域控制器210连接，所述综合管廊区域控制器210经所述综合管廊区域控制器211与所述综合管廊区域控制器212连接，所述综合管廊区域控制器212经所述综合管廊区域控制器213与所述通讯控制节点机201连接。

可以理解的是，本实施例综合管廊控制系统中的上述综合管廊区域控制器的数量可以根据实际需求设置相应数量的所述综合管廊区域控制器，本实用新型不受限于此。

本实施例中的所述通讯控制节点机201既是一个数据采集和控制器，又是一个数据通讯交换机，所述通讯控制节点机201是本实施例综合管廊控制系统的关健设备。本实施例综合管廊控制系统所联动控制的系统设备包括消防系统、通风系统、照明系统、监控与报警系统和排水系统所配置有的设备(图未示)，本实施例中的所述通讯控制节点机201通过通讯电缆与联动一起的设备进行数据通讯，并进行指令控制。

本实施例中的上述各综合管廊区域控制器的结构可参照上述实施例，在此不再赘述。理所应当地，由于本实施例的综合管廊控制系统采用了上述综合管廊区域控制器的技术方案，因此该综合管廊控制系统具有上述综合管廊区域控制器所有的有益效果。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种综合管廊区域控制器，其特征在于，所述综合管廊区域控制器包括用于提供供电电压的供电电源、用于对所述供电电压进行过压过流保护、滤波及脉冲吸收的电源保护电路单元、用于与管廊区域内消防系统、通风系统、照明系统、监控与报警系统及排水系统中的输入设备进行连接的输入接口、用于与所述消防系统、通风系统、照明系统、监控与报警系统及排水系统中的输出设备进行连接的输出接口、用于控制所述输入设备和所述输出设备工作的MCU、用于所述MCU与管廊区域内的环网接口设备进行通信的环网接口、以及用于接入管廊区域内的电话机和网络设备的光纤电话接口；其中：

所述供电电源经所述电源保护电路单元分别与所述MCU的电源端、所述输入接口的电源端、所述输出接口的电源端、所述光纤电话接口的电源端及所述环网接口的电源端连接，所述MCU经所述输入接口与所述输入设备连接，所述MCU经所述输出接口与所述输出设备连接，所述MCU经所述光纤电话接口与所述管廊区域内的电话机和网络设备连接，所述MCU经所述环网接口与所述环网接口设备连接。

2.如权利要求1所述的综合管廊区域控制器，其特征在于，所述综合管廊区域控制器还包括用于与所述管廊区域内具有RS485通信接口的RS485通信设备进行连接的RS485通信接口，所述MCU经所述RS485通信接口与所述RS485通信设备连接。

3.如权利要求2所述的综合管廊区域控制器，其特征在于，所述综合管廊区域控制器还包括用于当所述供电电源无法供电时对所述综合管廊区域控制器、所述输入设备和所述输出设备提供不间断供电电压的备用USP电源、以及用于输出所述不间断供电电压的电源供电接口，所述备用USP电源经所述电源供电接口分别与所述输入设备的电源端及所述输出设备的电源端连接，所述备用USP电源还与所述供电电源连接。

4.如权利要求1所述的综合管廊区域控制器，其特征在于，所述输入接口包括模拟输入接口和数字输入接口，所述模拟输入接口与所述输入设备中具有模拟输入接口的相应设备连接，所述数字输入接口与所述输入设备中具有数字输入接口的相应设备连接。

5.如权利要求4所述的综合管廊区域控制器，其特征在于，所述数字输入接口为光电隔离数字输入接口。

6.如权利要求1所述的综合管廊区域控制器，其特征在于，所述输出接口为光电隔离数字输出接口。

7.一种综合管廊控制系统，其特征在于，所述综合管廊控制系统包括通讯控制节点机和至少一个综合管廊区域控制器，所述通讯控制节点机与所述综合管廊区域控制器连接，所述综合管廊区域控制器为权利要求1至6中任一项所述的综合管廊区域控制器。