一种智能电缆井监控管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智能电缆井监控管理系统，涉及电缆井监控技术领域，解决了电缆井井盖由于外部原因与井口脱离时，电缆井井盖的角度以及方位会发生改变时维护人员却无法及时发现的技术问题；首先通过对电缆井的倾斜角度进行获取并处理，对电缆井井盖的姿态进行解算，通过解算数值得到欧拉角，再通过所设定的阈值与欧拉角比对，得到电缆井井盖的姿态解算，通过多维化坐标的处理，使处理结果更加准确，并同时将所处理的信号传递至管控模块内，管控模块通过所接收的信号，对电缆井井盖进行维护处理，采用此种三维坐标的测算方式，使电缆井井盖的姿态解算更加准确，维度更高，达到更好的处理结果。更好的处理结果。更好的处理结果。

【技术实现步骤摘要】
一种智能电缆井监控管理系统


[0001]本专利技术属于电缆井监控
，具体是一种智能电缆井监控管理系统。

技术介绍

[0002]近几年来，科技飞速发展，经济不断增长，城市化的进程不断加快，城市的发展对能源需求不断的增大，但与此同时也出现了城市的发展和电力基础设施建设的矛盾，城市的发展需要越来越多的电力，但是城市的建设空间有限。传统方式的变电站越来越难以输送到城市，利用城市的地下空间建设电力设备和能源基础设施来解决当前的矛盾是一种有效地途径，通过利用地下空间来敷设线路是当前城市化进程的首选，随着电网的不断完善，电缆隧道必将取代传统的架空线路，在未来城市中的发展中，这必将是主要的模式。
[0003]在电缆井维护的过程中，常常有如下状况，电缆井井盖由于外部原因与井口脱离时，电缆井井盖的角度以及方位会发生改变，但维护人员却无法及时发现，在车辆人员行使过程中，危险系数较大，故，亟需一种智能电缆井监控管理系统对电缆井井盖进行有效监控管理，减少危险事件的发生。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本专利技术提出了一种智能电缆井监控管理系统，用于解决电缆井井盖由于外部原因与井口脱离时，电缆井井盖的角度以及方位会发生改变时维护人员却无法及时发现的技术问题。
[0005]为实现上述目的，根据本专利技术的第一方面的实施例提出一种智能电缆井监控管理系统，包括：
[0006]数据采集模块，用于对智能电缆井的井盖内部电池余量、电缆井的倾斜角度、井下的水位高度、有毒有害气体含量以及井盖的地址标记进行采集，并将采集数据传递于数据处理模块内；
[0007]数据处理模块，包括状态获取单元、处理单元和阈值单元，所述状态获取单元对电缆井井盖的开合状态进行获取得到获取结果，并将获取结果传输至处理单元内，处理单元根据获取结果对电缆井井盖的姿态进行解算，得到解算结果，再将数据采集模块的采集数据与阈值单元内部阈值进行比对，获取比对信号，将解算结果以及比对信号传输至管控模块内。
[0008]优选的，所述数据采集模块采集时间间隔为30s。
[0009]优选的，所述管控模块内部设置有预警单元，预警单元与外部的预警终端电性连接，且管控模块对解算结果以及比对信号进行接收。
[0010]优选的，处理单元根据获取结果对电缆井井盖的姿态进行解算的步骤如下：
[0011]S1、获取到井盖处于开合状态时，将电缆井井盖的倾斜角度标记为α，处理单元内部设置有三维坐标系，将井盖与三维坐标系进行贴合，从三维坐标系内获取井盖的长宽高，并将井盖的长宽高分别标记为r
X1
，r
Y1
和r
z1
，通过：
[0012]r
x2
＝r
x1
cosα+r
y1
sinα
ꢀꢀ
(1
‑
1)
[0013]r
y2
＝r
y1
cosα
‑
r
x1
sinα
ꢀꢀ
(1
‑
2)
[0014]r
z2
＝r
z1
ꢀꢀ
(1
‑
3)；
[0015]S2、获取倾斜角度为α的电缆井井盖所改变的长宽高数值，并分别标记为r
x2
，r
y2
以及r
z2
，将(1
‑
1)、(1
‑
2)以及(1
‑
3)转换成矩阵形式表示为公式(1
‑
4)：
[0016][0017]对公式(1
‑
4)整理得到公式(1
‑
5)、(1
‑
6)和(1
‑
7)：
[0018][0019][0020]旋转阵
[0021]S3、三维空间中的欧拉角旋转要转三次，绕Z轴旋转ψ，绕X轴旋转θ，绕Y轴旋转γ，因此需要一个小时旋转方向的余弦矩阵如公式(1
‑
10)所示：
[0022][0023]在套用欧拉角微分方程：
[0024][0025]公式(1
‑
11)中左侧为更新后的欧拉角，对应row，pit，yaw，右侧是上个周期测算的角度，三个角速度由三轴陀螺仪在这个周期转动的角度，单位为弧度，解算出当前的欧拉角，并将计算所得的欧拉角标记为OL。
[0026]优选的，阈值单元内部设置有欧拉阈值K，当欧拉角OL≤K时，则判定此欧拉角正常，当欧拉角OL＞K时，则判定此欧拉角异常，井盖处于一端完全翘起状态，生成斜角维护信号，并将斜角维护信号传输至管控模块内。
[0027]优选的，所述阈值单元内部还设置有电池余量告警阈值、水位高度告警阈值以及
有毒气体含量告警阈值，处理单元根据所采集的数值与阈值单元内部对应阈值进行比对，且处理单元识别到告警信号存在四组时，自动生成预警信号，将所生成的信号传输于管控终端内。
[0028]优选的，所述管控模块对井盖的地址标记进行提取，并对预警信号进行接收，使外部预警终端进行预警。
[0029]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：首先通过对电缆井的倾斜角度进行获取并处理，对电缆井井盖的姿态进行解算，通过解算数值得到欧拉角，再通过所设定的阈值与欧拉角比对，得到电缆井井盖的姿态解算，通过多维化坐标的处理，使处理结果更加准确，并同时将所处理的信号传递至管控模块内，管控模块通过所接收的信号，对电缆井井盖进行维护处理，采用此种三维坐标的测算方式，使电缆井井盖的姿态解算更加准确，维度更高，达到更好的处理结果。
附图说明
[0030]图1为本专利技术原理框架示意图；
[0031]图2为本专利技术井盖姿态解算坐标图。
具体实施方式
[0032]下面将结合实施例对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]请参阅图1，本申请提供了一种智能电缆井监控管理系统，包括数据采集模块、数据处理模块以及管控模块；
[0034]所述数据采集模块输出端与数据处理模块输入端电性连接，且数据处理模块输出端与管控模块输入端电性连接，所述数据处理模块包括状态获取单元、处理单元和阈值单元；
[0035]其中状态获取单元输出端与处理单元输入端电性连接，所述处理单元与阈值单元之间双向连接；
[0036]数据采集模块，用于对智能电缆井的井盖内部电池余量、电缆井的倾斜角度、井下的水位高度以及有毒有害气体含量进行采集，并将采集数据传递于数据处理模块内，其中采集时间间隔为30s；
[0037]其中，状态获取单元用于对电缆井井盖的开合状态进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能电缆井监控管理系统，其特征在于，包括：数据采集模块，用于对智能电缆井的井盖内部电池余量、电缆井的倾斜角度、井下的水位高度、有毒有害气体含量以及井盖的地址标记进行采集，并将采集数据传递于数据处理模块内；数据处理模块，包括状态获取单元、处理单元和阈值单元，所述状态获取单元对电缆井井盖的开合状态进行获取得到获取结果，并将获取结果传输至处理单元内，处理单元根据获取结果对电缆井井盖的姿态进行解算，得到解算结果，再将数据采集模块的采集数据与阈值单元内部阈值进行比对，获取比对信号，将解算结果以及比对信号传输至管控模块内。2.根据权利要求1所述的一种智能电缆井监控管理系统，其特征在于，所述数据采集模块采集时间间隔为30s。3.根据权利要求1所述的一种智能电缆井监控管理系统，其特征在于，所述管控模块内部设置有预警单元，预警单元与外部的预警终端电性连接，且管控模块对解算结果以及比对信号进行接收。4.根据权利要求1所述的一种智能电缆井监控管理系统，其特征在于，处理单元根据获取结果对电缆井井盖的姿态进行解算的步骤如下：S1、获取到井盖处于开合状态时，将电缆井井盖的倾斜角度标记为α，处理单元内部设置有三维坐标系，将井盖与三维坐标系进行贴合，从三维坐标系内获取井盖的长宽高，并将井盖的长宽高分别标记为r
X1
，r
Y1
和r
z1
，通过：r
x2
＝r
x1
cosα+r
y1
sinα
ꢀꢀꢀ
(1
‑
1)r
y2
＝r
y1
cosα
‑
r
x1
sinα
ꢀꢀꢀ
(1
‑
2)r
z2
＝r
z1
ꢀꢀꢀ
(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭家虎，程震磊，阮宇凡，
申请(专利权)人：安徽华昇能源互联网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：