一种基于城市地下综合管廊的吊轨式移动监控预警系统技术方案

本发明专利技术一种基于城市地下综合管廊的吊轨式移动监控预警系统，包括吊轨、检测装置和控制中心，检测装置中，检测仪与主处理器进行双向通讯连接，主处理器与第一通信模块进行双向通信连接；控制中心中，数据处理模块与第二通信模块进行双向通信连接，指令输入模块连接至数据处理器的信号输入端，显示预警模块连接至所述数据处理器的信号输出端；检测装置和控制中心通过第一通信模块与第二通信模块之间双向通信连接；检测装置通过吊轨活动安装于管廊中。本发明专利技术使检测装置移动监测的范围扩大到管廊的任意位置，消除了因底部管线阻碍而耽误监测进程的现象，实时显示检测装置在3D模型当中的位置，准确定位，提高监控预警精度，减少管廊大量仪器的投入。

Hanging rail type mobile monitoring early warning system based on city underground integrated pipe corridor

The invention relates to a hanging rail mobile monitoring system based on city underground pipe gallery, including hanging rail, detection device and control center detection device, detector and processor for two-way communication, the main processor and the first communication module for two-way communication connection; control center, data processing module and the second communication two-way communication connection module, signal input command input module is connected to the end of the data processor, display signal output warning module connected to the data processor end; a detection device and a control center connected by bidirectional communication between the first communication module and the second communication module; through the detection device installed on the pipe rack in hanging rail activities. The invention makes the range of detection device for mobile monitoring extended to any position of pipe gallery, due to the elimination of the bottom line blocking and delay process monitoring, real-time display position detection device to the 3D model's accurate positioning, improve monitoring precision, reduce the amount of equipment investment pipe gallery.

【技术实现步骤摘要】
一种基于城市地下综合管廊的吊轨式移动监控预警系统
本专利技术涉及一种监控预警技术，具体地说是一种基于城市地下综合管廊的吊轨式移动监控预警系统。
技术介绍
城市综合管廊亦称共同沟，是指在城市地下用于集中敷设电力、通信、广播电视、给水、排水、热力、燃气等市政管线的公共隧道，是一种现代化、科学化、集约化的城市基础设施。城市地下综合管廊建设解决反复开挖路面、架空线网密集、管线事故频发等问题，有利于保障城市安全、完善城市功能、美化城市景观、促进城市集约高效和转型发展，有利于提高城市综合承载能力和城镇化发展质量，有利于增加公共产品有效投资、拉动社会资本投入、打造经济发展新动力。近年国家不断下发政策推进综合管廊建设。对于城市地下综合管廊方面的研究也在不断的深入和进步。由于管廊集合了电力、燃气、城市供水排水管道、通讯和电缆等多种管线，一旦管廊内部的管线出问题，将会给人民的生活和社会带来很大的损失。当前已有的管廊维护措施中多采用定点传感器来检测各管线的运行状况，一条管道需要大量的传感器，这无疑增加了管廊维修的费用，而传感器数目太少则监测的准确率下降，不能准确实时监测管廊内部状况。因此，开发一套经济高效的地下综合管廊监测系统，对各管线的运行状态进行监测显得尤为重要。传统的管廊监控系统一般是通过有线与安装在管廊上的检测仪器连接，这些管线将会额外增加管廊的复杂性。有人提出管廊巡检机器人来对管廊进行移动监测，但是管廊内部管线复杂，移动机器人的移动容易受地面上存在障碍物阻碍，移动稳定性差。且一般的巡检机器人无法对含有楼梯梯段的管廊部分进行监测。用飞行器对城市综合管廊进行监测是一个理想但是很难实施的想法。因为飞行器很难在管廊内这样一个狭小的空间进行飞行，若缺少人为操控，飞行器碰撞其他物体损坏的几率将增大。传统的管廊检测系统只能对检测仪器安装所在的固定位置的各物理参数进行检测，无法获得管廊内部各个位置的数据。
技术实现思路
针对现有技术中管廊检测系统只能对检测仪器安装所在的固定位置的各物理参数进行检测，无法获得管廊内部各个位置的数据等不足，本专利技术要解决的问题是提供一种扩大监测范围、提高监测的可靠性、稳定性以及精准性的基于城市地下综合管廊的吊轨式移动监控预警系统。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：本专利技术一种基于城市地下综合管廊的吊轨式移动监控预警系统，包括吊轨、检测装置和控制中心，其中检测装置集成检测地下综合管廊相应参数的检测仪、主处理器以及第一通信模块，检测仪与主处理器进行双向通讯连接，主处理器与第一通信模块进行双向通信连接；控制中心包括第二通信模块、数据处理模块、指令输入模块以及显示预警模块，其中数据处理模块与第二通信模块进行双向通信连接，指令输入模块连接至数据处理器的信号输入端，显示预警模块连接至所述数据处理器的信号输出端；检测装置和控制中心通过第一通信模块与第二通信模块之间双向通信连接；检测装置通过吊轨活动安装于管廊中。检测装置根据地下综合管廊需要检测的数据进行仪器安装，通过控制系统控制检测仪电路的通断使其中一种或任意组合仪器工作。检测仪包括温度检测仪、湿度检测仪、水位检测仪、气体浓度检测仪以及摄像头，上述各部件分别与主处理器进行双向通信连接。检测装置还包括GPS定位模块，控制中心设有BIM3D模型，GPS定位模块检测到的位置信息与控制中心BIM3D模型中的位置对应。还具有驱动小车，吊轨设置在综合管廊的顶部，驱动小车移动安装于吊轨上，驱动小车下部通过吊壁安装检测装置。检测装置采用蓄电池供电，自动充电，即当检测装置电量低于下限时，沿吊轨移动至充电区域到达轨道指定的位置，检测装置上充电口与插排口处于同一高度，通过检测装置内部的伸缩装置将插头从充电口推出，连接电源插排，进行充电。摄像头安装在检测装置的下部，并能够进行360度旋转。本专利技术具有以下有益效果及优点：1.本专利技术采用吊轨部件使检测装置移动监测的范围扩大到管廊的任意位置，消除了因底部管线阻碍而耽误监测进程的现象。2.本专利技术引用定位技术以及BIM技术，可以实时显示检测装置在3D模型当中的位置，出现问题时能准确定位，提高了监控预警的精度，通过移动监测可以大大减少管廊大量仪器的投入。3.本专利技术将吊轨安装在城市综合管廊顶部，通过检测装置在吊轨上运动可以对管廊内部进行移动检测从而减少管廊内和管道上分段安装温度、湿度、气体浓度等检测仪以及摄像头的数量，节约资源的同时使管廊监测可控性更强；通过吊轨运动可以不受管廊底部管柱管线的碰撞约束，可以覆盖含有楼梯梯段的管廊，使得检测的范围更广；预警部分通过利用BIM技术对管廊进行3D建模，以及通过定位系统对装置实时定位可以使得监测的精确性更高，获得准确的预警效果。附图说明图1为本专利技术检测装置与控制中心运作的原理框图；图2为本专利技术吊轨部分结构示意图；图3为本专利技术检测装置的电气结构框图。其中，1为轨道，2为驱动部分，3为检测装置车轮，4为主处理器，5为湿度检测，6为气体浓度检测仪，7为温度检测仪，8为水位检测仪，9为摄像头。具体实施方式下面结合说明书附图对本专利技术作进一步阐述。如图1所示，本专利技术一种基于城市地下综合管廊的吊轨式移动监控预警系统，包括吊轨、检测装置和控制中心，其中检测装置集成检测地下综合管廊相应参数的检测仪、主处理器以及第一通信模块，检测仪与主处理器进行双向通讯连接，主处理器与第一通信模块进行双向通信连接；控制中心包括第二通信模块、数据处理模块、指令输入模块以及显示预警模块，其中数据处理模块与第二通信模块进行双向通信连接，指令输入模块连接至数据处理器的信号输入端，显示预警模块连接至所述数据处理器的信号输出端；检测装置和控制中心通过第一通信模块与第二通信模块之间双向通信连接；检测装置通过吊轨活动安装于管廊中。由于地下综合管廊底部需要布置大量管线，本专利技术将轨道设置在综合管廊的顶部，可以避免将轨道设置在综合管廊底部时因管线杂乱而出现运动不畅的问题。相对于管廊巡检机器人，通过吊轨移动的方式还适用于含有楼梯段的管廊部分，检测装置通过在吊轨上移动可以实现对综合管廊的全面监控。本实施例中，如图3所示，检测装置上的检测仪包括温度检测仪、湿度检测仪、水位检测仪、气体浓度检测仪以及摄像头，上述各部分均与主处理器之间双向通信连接，主处理器与第一通信模块之间双向通信连接。主处理器与检测仪及摄像头之间为双向通讯连接。检测仪及摄像头将数据传输给主处理器，主处理器通过线路控制检测仪及摄像头电源通断。控制中心设于管廊监控室，控制中心的第二通信模块与检测装置的第一通信模块之间双向通信连接，以无线通信方式进行通信。数据处理器与第二通信模块双向连接，即第二通信模块向数据处理器传输收到的信号，数据处理器可以向第二通信模块传输指令信号。指令输入模块与数据处理器单向连接，即操作人员可以通过键盘操、触摸屏、语音或者是远程手机端对数据处理器发送指令。数据处理器与显示报警模块单向连接，即数据处理将处理过的信号通过显示器显示。当检测装置传输的检测数据信号超过正常范围，数据处理装置将向显示预警模块发出警报信号，显示预警模块将会高亮显示超过正常范围的数据，并发出警告语音播报。在显示报警模块中，管廊以BIM3D模型显示在屏幕上。检测装置上装有GPS系统能够实时定位，并对应BIM3D模型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于城市地下综合管廊的吊轨式移动监控预警系统，其特征在于：包括吊轨、检测装置和控制中心，其中检测装置集成检测地下综合管廊相应参数的检测仪、主处理器以及第一通信模块，检测仪与主处理器进行双向通讯连接，主处理器与第一通信模块进行双向通信连接；控制中心包括第二通信模块、数据处理模块、指令输入模块以及显示预警模块，其中数据处理模块与第二通信模块进行双向通信连接，指令输入模块连接至数据处理器的信号输入端，显示预警模块连接至所述数据处理器的信号输出端；检测装置和控制中心通过第一通信模块与第二通信模块之间双向通信连接；检测装置通过吊轨活动安装于管廊中。

【技术特征摘要】
1.一种基于城市地下综合管廊的吊轨式移动监控预警系统，其特征在于：包括吊轨、检测装置和控制中心，其中检测装置集成检测地下综合管廊相应参数的检测仪、主处理器以及第一通信模块，检测仪与主处理器进行双向通讯连接，主处理器与第一通信模块进行双向通信连接；控制中心包括第二通信模块、数据处理模块、指令输入模块以及显示预警模块，其中数据处理模块与第二通信模块进行双向通信连接，指令输入模块连接至数据处理器的信号输入端，显示预警模块连接至所述数据处理器的信号输出端；检测装置和控制中心通过第一通信模块与第二通信模块之间双向通信连接；检测装置通过吊轨活动安装于管廊中。2.按权利要求1所述基于城市地下综合管廊的吊轨式移动监控预警系统，其特征在于：检测装置根据地下综合管廊需要检测的数据进行仪器安装，通过控制系统控制检测仪电路的通断使其中一种或任意组合仪器工作。3.按权利要求1或2所述基于城市地下综合管廊的吊轨式移动监控预警系统，其特征在于：检测仪包括温度检测仪、湿度检测仪、水位检测仪、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王述红，李忠，刘雪艳，孔祥宇，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21