CN216145264U - 一种综合管廊报警监管装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种综合管廊报警监管装置，属于综合管廊监测技术领域，解决了现有技术中综合管廊报警监管效率低、安全性差的问题。该装置包括：多个防火分区设备，分别设置于管廊的各监测点以获得各监测点的监测数据；多个防火分区设备分别通过通信接口与对应的中继设备通信连接；中继设备设置于管廊内以将与其通信连接的多个防火分区设备获得的监测数据通过通信接口传输至所述数据采集控制设备；数据采集控制设备通过通信接口与报警监管设备双向连接。该装置能够对综合管廊内的各项安全指标进行实时自动监测、报警以及联动反馈，提高了监测效率和综合管廊的安全性。

Description

一种综合管廊报警监管装置

技术领域

本实用新型涉及综合管廊监测技术领域，尤其涉及一种综合管廊报警监管装置。

背景技术

综合管廊中收容了给排水、热力、燃气、电力电缆、通信线缆等市政工程管线，作为市政工程管线的综合载体，改变了城市地下管线纵横交错、杂乱无章、维修频繁的现状，是保障城市健康安全运行的重要基础设施和生命线走廊。

管廊建成后，在安全运营和综合防灾方面面临着巨大挑战。地下管廊空间相对狭窄且环境恶劣，人员逃生口的数量极有限，当管廊内发生燃气泄漏、爆管、设备故障、甚至火灾等事故时，这些事故会产生连锁效应和衍生灾害，直接威胁整个城市的公共安全，给人民的生活造成重大影响。

现有技术至少存在以下缺陷，一是现有综合管廊监测装置中，各监测设备采集的监测数据上传效率慢，实时性差；二是，当某一设备发生报警出现险情时，无法自动联动相应的反馈措施；三是，无法对综合管廊内各监测设备的位置以及报警状态进行显示，直观性差，险情发生时不利于快速、准确反应和部署。

实用新型内容

鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种综合管廊报警监管装置，用以解决现有综合管廊监测装置实时性差、监测效率低、安全性差的问题。

本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本实用新型提供了一种综合管廊报警监管装置，包括数据采集控制设备、报警监管设备、多个中继设备以及多个防火分区设备；

多个所述防火分区设备分别设置于管廊的各监测点以获得各监测点的监测数据；

多个所述防火分区设备分别通过通信接口与对应的中继设备通信连接；所述中继设备设置于管廊内以将与其通信连接的多个防火分区设备获得的监测数据通过通信接口传输至所述数据采集控制设备；

所述数据采集控制设备通过通信接口与所述报警监管设备双向连接。

进一步的，多个所述防火分区设备等间隔设置在管廊内；所述防火分区设备包括第一PLC主机，还包括分别与所述第一PLC主机通信连接的：

温湿度传感器、氧气传感器，均安装于管廊内每一舱室的每一通风区内；

甲烷传感器、硫化氢传感器，均安装于管廊内每一舱室的每一通风区内的出口、入口、通风口和回风口；

第一红外探测仪、第一声光报警器，均安装于管廊内每一舱室的每一通风区内的出口、入口及通风口；

爆管液位开关，安装于管廊内每一舱室的集水坑上方；

感烟火灾探测器、感温火灾探测器、风机设备及第一照明设备，安装于综合管廊内每一舱室顶部的不同位置处；

水泵设备，安装于综合管廊内每一舱室的集水坑内。

进一步的，所述风机设备包括风机和振动传感器，振动传感器用于监测所述风机的振动；所述第一照明设备包括照明灯和光传感器，所述光传感器用于监测照明灯安装环境的照明光；

所述温湿度传感器、氧气传感器、甲烷传感器、硫化氢传感器、感烟火灾探测器、感温火灾探测器、振动传感器、光传感器、第一红外探测仪、第一声光报警器以及爆管液位开关均通过OPC UA接口与所述第一PLC主机通信连接。

进一步的，所述中继设备等间隔设置在管廊内；所述中继设备包括第二PLC主机、廊体测温主机、廊体结构健康监测主机，还包括：

第二红外探测仪、第二声光报警器，均安装于所述中继设备所在间室的出口、入口；

第二照明设备，安装于所述中继设备所在间室的顶部；

感温光纤设备，包括感温光纤和测温设备，所述感温光纤贯穿铺设于每一舱室的顶部中央；

位移传感器、应力传感器及所述测温设备，均等间隔安装于感温光纤上，分别用于检测感温光纤对应位置处的位移、应力及温度。

进一步的，所述第二照明设备包括照明灯和光传感器；所述光传感器用于监测照明灯安装环境的照明光；

所述第二红外探测仪、第二声光报警器，均通过OPC UA接口与所述第二PLC主机通信连接；

所述测温设备通过CAE接口与所述廊体测温主机通信连接，所述位移传感器、应力传感器均通过OPC UA接口与所述廊体结构健康监测主机通信连接。

进一步的，每一所述中继设备与预设个数的所述防火分区设备通信连接；所述中继设备中的第二PLC主机通过与所述防火分区设备中的第一PLC主机通过串口通信协议通信连接，以进行监测数据的传输。

进一步的，所述数据采集控制设备通过OPC UA接口与所述中继设备中的第二PLC主机通信连接，通过CAE接口与所述廊体测温主机通信连接，通过BOTDA接口与所述廊体结构健康监测主机通信连接。

进一步的，所述报警监管设备包括GIS地图显示设备和数据显示设备；所述GIS地图显示设备用于显示多个防火分区设备中各设备以及多个中继设备中各设备的位置以及报警状态，所述数据显示设备用于对所述数据采集控制设备传输的监测数据进行显示。

进一步的，还包括操作维护设备，所述报警监管设备通过websocket接口与所述操作维护设备双向连接。

进一步的，所述防火分区设备和中继设备均包括通信设备；所述通信设备包括应急电话和广播设备；

在所述防火分区设备中，所述通信设备通过TCP接口与其中的第一PLC主机连接；

在所述中继设备中，所述通信设备通过TCP接口与其中的第二PLC主机连接。

与现有技术相比，本实用新型至少可实现如下有益效果之一：

1、本实用新型提出的一种综合管廊报警监管装置，在综合管廊内等间隔设置防火分区设备，用于监测综合管廊内每一舱室的各安全指标，并设置多个中继设备，通过一个中继设备连接多个防火分区设备的方式，对防火分区设备采集到的监测数据上传至数据采集控制设备，进而上传至报警监管设备，通过中继设备和数据采集控制设备的设置，提高了监测数据的上传效率，即提高了综合管廊报警监管的实时性。

2、本实用新型提出的一种综合管廊报警监管装置，根据综合管廊内各设备上传的监测数据能够对各设备的位置进行显示，并对发生报警的设备进行显示，从而有利于监控人员能够及时发生险情并做出相应的工作指挥和布局，提高综合管廊的安全性。此外，还能够记录各设备监测到的数据变化趋势，便于后期数据分析。

3、本实用新型提出的一种综合管廊报警监管装置，当发生险情时，能够根据提前设置的响应对策，远程控制综合管廊内各设备做出相应的联动反馈，以及时消除安全隐患或危险。

本实用新型中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本实用新型的其他特征和优点将在随后的内容中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过文字以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本实用新型实施例综合管廊报警监管装置的示意图；

图2为本实用新型实施例防火分区设备的示意图；

图3为本实用新型实施例中继设备的示意图。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。

本实用新型的一个具体实施例，公开了一种综合管廊报警监管装置。如图1所示，该装置包括数据采集控制设备、报警监管设备、操作维护设备、多个中继设备以及多个防火分区设备。

多个防火分区设备分别设置于管廊的各监测点以获得各监测点的监测数据。优选的，多个防火分区设备等间隔设置在管廊内，保证综合管廊每一舱室内设置有一个防火分区设备，从而对每一舱室内的安全状况进行实时监控。

多个防火分区设备分别通过通信接口与对应的中继设备通信连接。具体的，对综合管廊内的多个防火分区设备依次进行分组，示例性的，5个防火分区设备为一组，该组内的防火分区设备均与同一个中继设备通信连接。中继设备设置于管廊内以将与其通信连接的多个防火分区设备获得的监测数据通过通信接口传输至所述数据采集控制设备，从而提高监测数据的传输效率。

数据采集控制设备通过通信接口与报警监管设备双向连接，报警监管设备通过通信接口与操作维护设备双向连接。优选的，数据采集控制设备通过以太网与报警监管设备双向连接，报警监管设备通过websocket接口与操作维护设备双向连接。

优选的，如图2所示，防火分区设备包括第一PLC主机，还包括分别与第一PLC主机通信连接的：

温湿度传感器、氧气传感器，均安装于管廊内每一舱室的每一通风区内。优选的，温湿度传感器、氧气传感器的安装间距小于200m，且每一舱室的每一通风区内至少安装一套温湿度传感器和氧气传感器，氧气传感器的安装位置距离舱室地坪的高度范围为1.6m至1.8m，从而准确监测每一通风区内的温度、湿度和氧气含量。此外，温湿度传感器和氧气传感器其将其监测数据上传至报警监管设备，当氧气传感器的监测到的氧气含量小于19.9％(V/V)时，报警监管设备远程控制启动舱室内的风机设备进行通风，直至监测到的氧气含量恢复至正常值。若温湿度传感器、氧气传感器无数据上传或上传出错误时，则需要对其进行检查维护。

甲烷传感器、硫化氢传感器，均安装于管廊内每一舱室的每一通风区内的出口、入口、通风口和回风口。为了准确对通风区内的甲烷和硫化氢含量进行监测，优选的，甲烷传感器的安装位置与舱室顶部间的距离小于0.3m，硫化氢传感器的安装位置距离舱室地坪的高度范围为0.3m至0.6m。当甲烷传感器监测到的甲烷含量高于10mg/m³或硫化氢传感器监测到的硫化氢含量高于1％(V/V)时，报警监管设备远程控制启动舱室内的风机设备进行通风，直至监测到的甲烷含量含量或硫化氢含量恢复至正常值。

第一红外探测仪、第一声光报警器，均安装于管廊内每一舱室的每一通风区内的出口、入口及通风口。其中，第一红外探测仪用于探测有无侵入，第一声光报警器用于展示有无报警，示例性的，当前舱室内某一监测设备监测到的数据超过安全阈值时，报警监管设备根据接收到的该数据远程控制第一声光报警器发出相应的警报。

爆管液位开关，安装于管廊内每一舱室的集水坑上方，用于显示是否爆管。示例性的，当发生爆管时，集水坑内水位上升，当水位上升至爆管液位开关的位置时，则触发爆管液位开关，报警监管设备根据爆管液位开关的状态判断是否发生爆管并报警。

感烟火灾探测器、感温火灾探测器、风机设备及第一照明设备，安装于综合管廊内每一舱室顶部的不同位置处。具体的，当感烟火灾探测器探测的烟浓度值超过预设阈值时，报警监管设备根据接收到的数据远程控制触发火灾报警，当感温火灾探测器探测的温度值超过预设阈值时，报警监管设备根据接收到的数据远程控制触发启动相应的灭火系统，示例性的，远程控制关闭发生火灾的舱室的通风设备。

水泵设备，安装于综合管廊内每一舱室的集水坑内。为了保证水泵设备能够满足排水需求，每一舱室集水坑中安装2套水泵设备，一套用于正常排水，另一套用于备用，以及排水需求突然增大的特殊情况时，进行排水。水泵设备选用叶片式的水泵设备。水泵设备通过OPC UA接口与第一PLC主机通信连接，报警监管设备可以远程控制水泵设备的启停，水泵设备提供启停状态数据通过中继设备和数据采集控制设备上传至报警监管设备，当无数据上传或者上传错误时，报警监管设备通过websocket接口向操作维护设备下发检查或维护项目，以及时进行检查维护。

优选的，风机设备包括风机和振动传感器，振动传感器用于监测风机的振动。具体的，每一舱室内安装2-4个风机设备，用于廊内通风。报警监管设备能够通过远程控制风机的启停，风机上安装有振动传感器，该振动传感器能够感应风机转动产生的振动，并通过中继设备和数据采集控制设备将数据上传至报警监管设备，若无数据上传或者上传数据错误，则需要对该风机设备进行检查或维修。

具体的，第一照明设备包括照明灯和光传感器，光传感器用于监测照明灯安装环境的照明光。优选的，照明灯为廊内灯泡或灯管，铺设于管廊内每个舱室的顶部，若选用灯泡，则每一舱室安装4-5组灯泡，每一组包含20-30个灯泡；若选用灯管，每一舱室安装4-5组灯管，每一组包含2-4个灯管(长条形)，用于廊内照明。优选的，管廊每一舱室内安装有光传感器。报警监管设备可通过远程控制照明设备的开关，该光传感器能够感应照明设备开启后产生的光能量，并转化为电信号，进而向报警监管设备上传感应数据，若报警监管设备未收到光感应器上传的数据或出现数据错误，则需要对照明设备进行巡检或检查，并维修。

温湿度传感器、氧气传感器、甲烷传感器、硫化氢传感器、感烟火灾探测器、感温火灾探测器、振动传感器、光传感器、第一红外探测仪、第一声光报警器、爆管液位开关水泵设备均通过OPC UA接口与第一PLC主机通信连接，并通过中继设备和数据采集控制设备上传至报警监管设备，当上述任一设备出现无法上传数据、上传数据错误或上传数据异常时，报警监管设备通过websocket接口向操作维护设备下发对应的检查或维护项目，以及时进行检查维护，提高管廊监测效率，保证综合管廊安全。

优选的，防火分区设备还包括通信设备和视频设备，视频设备铺设于管廊内每一舱室、每一设备间及每一通风口顶部。优选的，每一舱室安装有2-6个视频设备，用于实时监控廊内情况。视频设备通过集成SDK接口与第一PLC主机通信连接，并将实时监控画面传输至报警监管设备内，当无数据上传或上传的数据异常时，报警监管设备则向操作维护设备下发检查或维护项目，以对视频设备或管廊内的具体情况进行巡检或检查。

具体的，通信设备包括应急电话及廊内广播，应急电话安装于每个舱室内，每一舱室安装2-3个，用于应急拨打，广播安装于应急电话上方，每一舱室安装2-3个，用于广播通知。通信设备通过TCP接口与第一PLC主机通信连接。

优选的，中继设备等间隔设置在管廊内，中继设备与预设个数的防火分区设备通信连接，具体的，中继设备中的第二PLC主机通过与防火分区设备中的第一PLC主机通过串口通信协议通信连接，以进行监测数据的传输。

具体的，如图3所示，中继设备包括第二PLC主机、廊体测温主机、廊体结构健康监测主机，还包括：

第二红外探测仪、第二声光报警器，均安装于中继设备所在间室的出口、入口，并均通过OPC UA接口与第二PLC主机通信连接。第二红外探测仪，用于显示有无入侵，第二声光报警器用于发生危险时，进行报警。

第二照明设备，安装于中继设备所在间室的顶部。具体的，第二照明设备包括照明灯和光传感器；光传感器通过OPC UA接口与第二PLC主机通信连接，光传感器用于监测照明灯安装环境的照明光，即用于监测中继设备所在间室的照明光。

感温光纤设备，包括感温光纤和测温设备，感温光纤贯穿铺设于每一舱室的顶部中央。优选的，感温光纤为一根，贯穿铺设于每一舱室的顶部中央，可以一定程度上降低管廊监测成本，具体的，也可以每一舱室铺设一根感温光纤，用于监测廊内温度情况。具体的，测温设备通过CAE接口与廊体测温主机通信连接。测温设备能够采集感温光纤内每一点处的光散射量，并根据光散射量确定感温光纤内每一点处的温度，并将温度数据通过廊内测温主机和数据采集控制设备上传至报警监管设备，若无数据上传，则需要对管廊内的感温光纤设备进行检查，或者对管廊内部具体情况进行巡检或维护，若上传的数据异常，则发出警报，需要确认管廊内是否发生火灾或存在安全隐患。

位移传感器、应力传感器及测温设备，均等间隔安装于感温光纤上，分别用于检测感温光纤对应位置处的位移、应力及温度。具体的，位移传感器、应力传感器均通过OPC UA接口与廊体结构健康监测主机通信连接。具体的，位移传感器、应力传感器将采集到的位移数据和应力数据通过廊内结构健康主机和数据采集控制设备上传至报警监管设备，并可以将位移和应力的实时值以曲线的形式进行展示，以便于分析感温光纤结构是否被破坏。

优选的，中继设备还包括视频设备和通信设备。具体的，视频设备铺设于中继设备所在间室的顶部，用于实时监控间室内情况。视频设备通过集成SDK接口与第二PLC主机通信连接，并将实时监控画面传输至报警监管设备内，当无数据上传或上传的数据异常时，报警监管设备则向操作维护设备下发检查或维护项目，以对视频设备或间室内的具体情况进行巡检或检查。具体的，通信设备包括应急电话及廊内广播，应急电话安装于中继设备所在间室内，用于应急拨打，广播安装于应急电话上方，用于广播通知。通信设备通过TCP接口与第二PLC主机通信连接。

优选的，数据采集控制设备通过OPC UA接口与中继设备中的第二PLC主机通信连接，通过CAE接口与廊体测温主机通信连接，通过BOTDA接口与廊体结构健康监测主机通信连接，从而进行数据传输。具体的，第二PLC主机不仅传输其所在中继设备中各设备采集的监测数据，还传输与其通信连接的第一PLC主机传输的各监测数据。

优选的，报警监管设备包括GIS地图显示设备和数据显示设备。具体的，GIS地图显示设备用于显示多个防火分区设备中各设备以及多个中继设备中各设备的位置以及报警状态，示例性的，某一设备采集的监测数据不在安全阈值范围内，则GIS地图显示设备通过红色闪烁以显示该设备的报警状态。此外，数据显示设备用于对数据采集控制设备传输的监测数据进行显示，示例性的，以曲线形式对每一设备采集的监测数据进行实时显示。

本实用新型实施例公开的综合管廊报警监管装置，与现有技术相比，首先，在综合管廊内等间隔设置防火分区设备，用于监测综合管廊内每一舱室的各安全指标，并设置多个中继设备，通过一个中继设备连接多个防火分区设备的方式，对防火分区设备采集到的监测数据上传至数据采集控制设备，进而上传至报警监管设备，通过中继设备和数据采集控制设备的设置，提高了监测数据的上传效率，即提高了综合管廊报警监管的实时性。其次，根据综合管廊内各设备上传的监测数据能够对各设备的位置进行显示，并对发生报警的设备进行显示，从而有利于监控人员能够及时发生险情并做出相应的工作指挥和布局，提高综合管廊的安全性。此外，还能够记录各设备监测到的数据变化趋势，便于后期数据分析。最后，本实用新型实施例公开的一种综合管廊报警监管装置，当发生险情时，能够根据提前设置的响应对策，远程控制综合管廊内各设备做出相应的联动反馈，以及时消除安全隐患或危险。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种综合管廊报警监管装置，其特征在于，包括数据采集控制设备、报警监管设备、多个中继设备以及多个防火分区设备；

多个所述防火分区设备分别设置于管廊的各监测点以获得各监测点的监测数据；

多个所述防火分区设备分别通过通信接口与对应的中继设备通信连接；所述中继设备设置于管廊内以将与其通信连接的多个防火分区设备获得的监测数据通过通信接口传输至所述数据采集控制设备；

所述数据采集控制设备通过通信接口与所述报警监管设备双向连接。

2.根据权利要求1所述的综合管廊报警监管装置，其特征在于，多个所述防火分区设备等间隔设置在管廊内；所述防火分区设备包括第一PLC主机，还包括分别与所述第一PLC主机通信连接的设备，包括：

温湿度传感器、氧气传感器，均安装于管廊内每一舱室的每一通风区内；

甲烷传感器、硫化氢传感器，均安装于管廊内每一舱室的每一通风区内的出口、入口、通风口和回风口；

第一红外探测仪、第一声光报警器，均安装于管廊内每一舱室的每一通风区内的出口、入口及通风口；

爆管液位开关，安装于管廊内每一舱室的集水坑上方；

感烟火灾探测器、感温火灾探测器、风机设备及第一照明设备，安装于综合管廊内每一舱室顶部的不同位置处；

水泵设备，安装于综合管廊内每一舱室的集水坑内。

3.根据权利要求2所述的综合管廊报警监管装置，其特征在于，所述风机设备包括风机和振动传感器，振动传感器用于监测所述风机的振动；所述第一照明设备包括照明灯和光传感器，所述光传感器用于监测照明灯安装环境的照明光；

所述温湿度传感器、氧气传感器、甲烷传感器、硫化氢传感器、感烟火灾探测器、感温火灾探测器、振动传感器、光传感器、第一红外探测仪、第一声光报警器以及爆管液位开关均通过OPC UA接口与所述第一PLC主机通信连接。

4.根据权利要求2或3所述的综合管廊报警监管装置，其特征在于，所述中继设备等间隔设置在管廊内；所述中继设备包括第二PLC主机、廊体测温主机、廊体结构健康监测主机，还包括：

第二红外探测仪、第二声光报警器，均安装于所述中继设备所在间室的出口、入口；

第二照明设备，安装于所述中继设备所在间室的顶部；

感温光纤设备，包括感温光纤和测温设备，所述感温光纤贯穿铺设于每一舱室的顶部中央；

位移传感器、应力传感器及所述测温设备，均等间隔安装于感温光纤上，分别用于检测感温光纤对应位置处的位移、应力及温度。

5.根据权利要求4所述的综合管廊报警监管装置，其特征在于，所述第二照明设备包括照明灯和光传感器；所述光传感器用于监测照明灯安装环境的照明光；

所述第二红外探测仪、第二声光报警器，均通过OPC UA接口与所述第二PLC主机通信连接；

所述测温设备通过CAE接口与所述廊体测温主机通信连接，所述位移传感器、应力传感器均通过OPC UA接口与所述廊体结构健康监测主机通信连接。

6.根据权利要求4所述的综合管廊报警监管装置，其特征在于，每一所述中继设备与预设个数的所述防火分区设备通信连接；所述中继设备中的第二PLC主机通过与所述防火分区设备中的第一PLC主机通过串口通信协议通信连接，以进行监测数据的传输。

7.根据权利要求4所述的综合管廊报警监管装置，其特征在于，所述数据采集控制设备通过OPC UA接口与所述中继设备中的第二PLC主机通信连接，通过CAE接口与所述廊体测温主机通信连接，通过BOTDA接口与所述廊体结构健康监测主机通信连接。

8.根据权利要求1所述的综合管廊报警监管装置，其特征在于，所述报警监管设备包括GIS地图显示设备和数据显示设备；所述GIS地图显示设备用于显示多个防火分区设备中各设备以及多个中继设备中各设备的位置以及报警状态，所述数据显示设备用于对所述数据采集控制设备传输的监测数据进行显示。

9.根据权利要求1所述的综合管廊报警监管装置，其特征在于，还包括操作维护设备，所述报警监管设备通过websocket接口与所述操作维护设备双向连接。

10.根据权利要求4所述的综合管廊报警监管装置，其特征在于，所述防火分区设备和中继设备均包括通信设备；所述通信设备包括应急电话和广播设备；

在所述防火分区设备中，所述通信设备通过TCP接口与其中的第一PLC主机连接；

在所述中继设备中，所述通信设备通过TCP接口与其中的第二PLC主机连接。

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