CN213581822U - 一种地下综合管廊智能监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种地下综合管廊智能监控系统，涉及工业自动控制、楼宇自动控制领域。包括工控机、主站光纤交换机、声光报警器、从站光纤交换机、摄像监控探头、PLC从站控制系统、防爆IP电话。本实用新型的有益效果是：集通风监控子系统、空气质量监控子系统、污水排放监控子系统、照明监控子系统、入侵防范子系统、视频监控子系统、人员定位系统、消防联动监控子系统、IP电话子系统于一体，在监控室的工控机中可以实现对地下综合管廊不同防火分区中各种设备的控制及状态读取，可以将不同防火分区中设备的状态信息及摄像监控探头摄录内容存入数据库方便日后查询追溯，针对管廊内设备故障、发生火情、人员入侵情况可以及时进行声光报警。

Description

一种地下综合管廊智能监控系统

技术领域

本实用新型涉及智能控制、工业自动控制、楼宇自动控制、地下工程设计、安全工程领域，具体涉及一种地下综合管廊智能监控系统。

背景技术

地下综合管廊系统指的是在城市地下用于集中铺设电缆、以太网、光纤、给排水、热力、天然气管道。随着城市的进一步建设，城市人口越来越多，城市的规模不断扩大，对城市公共管线的要求也越来越大，加速推动城市地下综合管廊建设，解决不断挖开城市路面、地下管道密集复杂、阻塞事故频繁发生，有助于保障城市设施和人民生产生活安全、避免夏季因雨水充沛而导致路面积水、加速推进农村向城市的转型，有利于提高城市综合承受能力。

地下综合管廊作为相对封闭的地下空间，管线种类繁多且距离较长，若相应的环境监测与消防报警系统不够完善，前期的潜在故障没有及时被发现并处理，经过累积往往会发生较大的安全事故，甚至严重影响社会经济和人们的生命财产安全。传统的地下综合管廊监控系统在监测直观性、人员定位跟踪实时性、消防联动控制快速性方面存在不足。城市地下综合管廊内需要检测、控制的设备数量众多，传统管廊监控系统显示不直观；管廊所处地下空间无正常通讯信号，传统管廊监控系统廊内工作人员及巡检人员联系不方便、定位跟踪不及时；传统管廊监控系统内虽安装有自动灭火系统，但廊内风机风阀并没有参与灭火过程及后续处理操作，灭火时间长、效果不好、灭火后有毒燃烧气体不易迅速排出管廊。因此，这些传统的地下综合管廊监控系统已经无法满足当前社会的需要，需要寻求更加有效的方法。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种地下综合管廊智能监控系统，通过PLC从站控制系统实现管廊环境监测系统、通风系统、消防联动系统、污水池水位控制系统、照明系统、人员入侵防控系统及人员定位系统的自动控制；通过光纤交换机将所有PLC从站控制系统与工控机连接，将摄像监控探头接入所在防火分区的光纤交换机；工控机内部安装有杰控工业组态软件，在组态软件内建立所有摄像监控探头和所有PLC设备，每个设备分配不同的IP地址，通过组态软件可以启动所有被控设备和摄像监控探头并能实时监控所有设备的状态，并将状态信息和摄录内容存入数据库以备日后查询追溯。

环境监测系统包括管廊各仓室内温度、湿度、氧气含量、一氧化碳含量、硫化氢含量、甲烷含量的监测；通风系统通过控制各仓室的风机和风阀配合动作实现；PLC与消防控制器间通过以太网进行通信，当消防控制器确认火情后，火情所在防火分区的PLC将关闭该分区的所有风机和风阀，以实现通过降低氧气含量将火情闷灭的效果，待确认火情消除后再开启风机风阀进行通风换气；根据污水池内液位高度对污水泵进行自动启动停止控制；根据 RFID传感器检测管廊内有无工作人员或入侵人员，如若检测到有人，则开启照明灯，同时将摄像监控探头转向人员所在位置；若管廊内出现设备故障、发生火情、人员入侵情况立即进行声光报警。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种地下综合管廊智能监控系统，包括：工控机、声光报警器、主站光纤交换机、从站光纤交换机、摄像监控探头、管廊防爆IP电话和PLC从站控制系统，其特征是：所述工控机及所述管廊防爆IP电话与所述主站光纤交换机通过以太网连接；所述声光报警器与所述工控机通过RS485串口通讯电缆连接；所述主站光纤交换机与所述从站光纤交换机间及所述从站光纤交换机之间通过光纤进行连接；所述摄像监控探头与对应所述从站光纤交换机间通过以太网连接；所述管廊防爆IP电话与对应所述从站光纤交换机间通过以太网连接；所述PLC从站控制系统包括PLC及对应防火分区内检测与控制设备；所述 PLC与对应所述从站光纤交换机间通过以太网连接。

所述PLC从站控制系统根据地下综合管廊整体结构布局及防火分区的个数设置有若干组，每个防火分区配备一套所述PLC从站控制系统。

所述PLC选用三菱公司的FX-5U型号设备，通过PLC实现该防火分区内环境监测系统、通风系统、消防联动系统、污水池水位控制系统、照明系统、人员入侵防控系统及人员定位系统的自动控制。所述声光报警器采用天冠科技公司的TGSG-01型工业语音声光报警器，采用RS485通讯线缆和所述工控机进行连接，其供电电压为交流220V。

所述主站光纤交换机和从站光纤交换机均选用KLM5026型号的光纤交换机，该交换机具有4个光纤接口，24个以太网接口，交流220V供电。所述主站光纤交换机和所有所述从站光纤交换机一起构成光纤闭环，该连接方式可以增加系统稳定性，即使闭环中出现一处线路故障，所有设备仍可以保持光纤连通状态，设备间仍可以正常通信。

所述管廊防爆IP电话选用AFT-BG-02型号IP电话，确保管廊主监控室与任意防火分区间及不同防火分区之间可以进行语音通话。

所述摄像监控探头采用海康公司DS-2DC4223IW-D型号的摄像头，该型号监控探头具有360度可旋转、红外夜视、智能侦测报警功能，每个防火分区的电信仓、综合仓、燃气仓各配备一套，根据人员检测位置及火情发生位置自动调整旋转角度进行有效摄录。

所述工控机选用研华公司的PPC-3150型号工控机，该型号工控机为触屏式一体机。所述工控机内部安装有上位机组态软件，本系统采用杰控工业组态软件，在上位机组态软件内建立所述摄像监控探头和所述PLC设备，每个设备分配不同的IP地址，通过所述组态软件可以启动所有被控设备和摄像监控探头并能实时监控所有设备的状态。

本实用新型的有益效果是：按照防火分区个数配置PLC从站控制系统，并将每个防火分区内的环境监测传感器、风机风阀、污水泵、污水池液位传感器、人员检测传感器、照明灯接入所属防火分区的PLC从站控制系统，工控机中的组态软件根据防火分区规划界面，管廊内具体设备及其所在的具体位置可以在组态软件中直观体现；通过管廊防爆IP电话确保管廊主监控室与任意防火分区间及不同防火分区之间可以进行语音通话；通过RFID人员检测传感器可以识别管廊内人员所处位置，并将人员所在位置照明灯开启、将摄像监控探头转向人员所处位置并进行摄录，可以在工控机内实时显示管廊内有无人员及人员所处具体位置；通过以太网将PLC与管廊消防控制器进行通信，发生火情后，管廊消防控制器将火情所处的具体位置传送给PLC从站控制系统，PLC从站控制系统将关闭火情所处防火分区的风机和风阀，阻止空气流通，以闷灭的方式防止火情蔓延，与此同时管廊消防控制器打开超细干粉钢瓶控制阀，迅速灭火，待确认火情被扑灭后，开启火情所处防火分区的风阀并将风机调至高速运行模式，加速管廊内空气流通，迅速将火情过程中产生的有毒气体排放出管廊。

附图说明

图1是本实用新型一种地下综合管廊智能监控系统的结构连接框图；

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

如图1所示，本实用新型提供一种地下综合管廊智能监控系统，其主要涉及对象为道路综合管廊项目，其包括工控机(1)、与工控机(1)相连接的声光报警器(8)、与工控机(1)相连接的主站光纤交换机(2)、与主站光纤交换机(2)相连接的中控室内防爆IP电话(5)、与主站光纤交换机(2)相连接的从站光纤交换机(7)、与从站光纤交换机(7)相连接的摄像监控探头(3)、与从站光纤交换机(7)相连接的管廊内防爆IP电话(5)、与从站光纤交换机(7)相连接的PLC从站控制系统(4)、与PLC 从站控制系统(4)相连接的管廊内具体监控设备，具体监控设备包括温度传感器仪表、湿度传感器仪表、氧气传感器仪表、一氧化碳传感器仪表、甲烷传感器仪表、硫化氢传感器仪表、送风机、送风机风阀、排风机、排风机风阀、污水池液位传感器、污水泵、照明灯、RFID人员检测传感器。

将每个防火分区的温度传感器仪表、湿度传感器仪表、氧气传感器仪表、一氧化碳传感器仪表、甲烷传感器仪表、硫化氢传感器仪表接入PLC的模拟量扩展模块，将每个防火分区的送风机状态信号、送风机风阀状态信号、排风机状态信号、排风机风阀状态信号、污水池液位传感器、污水泵状态信号、 RFID人员检测传感器接入PLC的数字量输入模块，将每个防火分区的PLC 的数字量输出模块信号分别与送风机控制端、送风机风阀控制端、排风机控制端、排风机风阀控制端、污水泵控制端、照明灯控制端相连。将不同防火分区的PLC(4)分别设置成不同的IP地址，并接入对应从站光纤交换机(7)。

将每个防火分区燃气仓、综合仓和电信仓三个仓室的摄像监控探头(3) 分别设置成不同的IP地址，并分别接入对应从站光纤交换机(7)。

将每个防火分区的防爆IP电话(5)分别设置成不同的IP地址，并分别接入对应从站光纤交换机(7)。

通过主站光纤交换机(2)、从站光纤交换机(7)及以太网搭建工控机 (1)和PLC从站控制系统(4)及工控机(1)和摄像监控探头(3)间的通信链路；通过PLC从站控制系统(4)将地下综合管廊对应防火分区内的环境监测传感器数据进行读取并实时传送至工控机(1)，判断出该防火分区内的环境参数是否正常并依据判断结果控制对应风机风阀动作；通过PLC从站控制系统(4)将地下综合管廊对应防火分区内污水井液位进行读取并实时传送至工控机(1)，判断出该污水井液位是否正常并依据判断结果控制污水泵动作；通过PLC从站控制系统(4)根据有无巡检人员或入侵人员对照明灯进行控制；通过摄像监控探头(3)对所在防火分区的具体仓室进行监控并实时传送至工控机(1)；通过管廊防爆IP电话(5)保持主站与从站间及不同从站间可以正常语音通信。

以上仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种地下综合管廊智能监控系统，包括：工控机(1)、声光报警器(8)、主站光纤交换机(2)、从站光纤交换机(7)、摄像监控探头(3)、管廊防爆IP电话(5)和PLC从站控制系统(4)，其特征是：所述工控机(1)及所述管廊防爆IP电话(5)与所述主站光纤交换机(2)通过以太网连接；所述声光报警器(8)与所述工控机(1)通过RS485串口通讯电缆连接；所述主站光纤交换机(2)与所述从站光纤交换机(7)间及所述从站光纤交换机(7)之间通过光纤进行连接；所述摄像监控探头(3)与对应所述从站光纤交换机(7)间通过以太网连接；所述管廊防爆IP电话(5)与对应所述从站光纤交换机(7)间通过以太网连接；所述PLC从站控制系统(4)包括PLC(6)及对应防火分区内检测与控制设备；所述PLC(6)与对应所述从站光纤交换机(7)间通过以太网连接。

2.根据权利要求1所述的一种地下综合管廊智能监控系统，其特征是：所述PLC从站控制系统(4)有若干组，根据地下综合管廊整体结构布局，每个防火分区配备一套所述PLC从站控制系统(4)。

3.根据权利要求1所述的一种地下综合管廊智能监控系统，其特征是：所述工控机(1)内部安装有上位机组态软件，本系统采用杰控工业组态软件，在上位机组态软件内建立所述摄像监控探头(3)和所述PLC(6)设备，每个设备分配不同的IP地址，通过所述组态软件启动所有被控设备和摄像监控探头并能实时监控所有设备的状态。

4.根据权利要求1所述的一种地下综合管廊智能监控系统，其特征是：所述主站光纤交换机(2)和从站光纤交换机(7)均选用KLM5026型号的光纤交换机，该交换机具有4个光纤接口，24个以太网接口，交流220V供电。

5.根据权利要求1所述的一种地下综合管廊智能监控系统，其特征是：所述管廊防爆IP电话(5)选用AFT-BG-02型号IP电话，实现管廊主监控室与任意防火分区间及防火分区之间的语音通话。

6.根据权利要求1所述的一种地下综合管廊智能监控系统，其特征是：所述摄像监控探头(3)采用海康公司的DS-2DC4223IW-D型号的摄像头，该型号监控探头具有360度可旋转、红外夜视、智能侦测报警功能，管廊内每个防火分区的电信仓、综合仓、燃气仓各配备一套，根据检测到的人员位置及火情发生位置自动调整旋转角度进行有效摄录。

7.根据权利要求1所述的一种地下综合管廊智能监控系统，其特征是：所述工控机(1)选用研华公司的PPC-3150型号工控机，该型号工控机为触屏式一体机。

8.根据权利要求1或4所述的一种地下综合管廊智能监控系统，其特征是：所述主站光纤交换机(2)和所有所述从站光纤交换机(7)间构成光纤闭环连接，该连接方式增加系统稳定性，即使闭环中出现一处线路故障，所有设备仍保持光纤连通状态，设备间仍正常通信。

9.根据权利要求1或2所述的一种地下综合管廊智能监控系统，其特征是：所述PLC(6)选用三菱公司的FX-5U型号设备，通过所述PLC(6)实现管廊环境监测系统、通风系统、消防联动系统、污水池水位控制系统、照明系统、人员入侵防控系统及人员定位系统的自动控制。

10.根据权利要求1所述的一种地下综合管廊智能监控系统，其特征是：所述声光报警器(8)采用天冠科技公司的TGSG-01型工业语音声光报警器，采用RS485通讯线缆和所述工控机(1)进行连接，其供电电压为交流220V。

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