基于物联网技术的地下综合管廊监控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网技术的地下综合管廊监控系统，该系统包括：物联网耦合器，部署于环境探测传感器一侧，并通过通信线缆与环境探测传感器连接；物联网控制器，部署于电气控制设备一侧，并通过控制线缆与电气控制设备连接；物联网网关和物联网协调器，物联网协调器间隔部署于管廊隧道内；工业以太网交换机和监控中心，物联网网关通过网线与工业以太网交换机连接，工业以太网交换机通过现场光纤环网接入监控中心。本发明专利技术采用去中心化的思想，具有实时性、高可靠、高效率、高安全性等优点，同时利用人工智能技术对管廊各种设备及环境进行智能化监控与分析管理，大大提高了管廊的智慧化、精细化管理程度，有效降低了建设成本和运维成本。和运维成本。和运维成本。

【技术实现步骤摘要】
基于物联网技术的地下综合管廊监控系统


[0001]本专利技术涉及地下综合管廊监控
，特别涉及一种基于物联网技术的地下综合管廊监控系统。

技术介绍

[0002]地下综合管廊，就是地下城市管道综合走廊，即在城市地下建造一个隧道空间，将电力、通信，燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，设有专门的检修口、吊装口和监测系统，实施统一规划、统一设计、统一建设和管理，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。城市地下空间作为城市综合管廊的主要运输通道，其运行健康状态直接关系城市运转、企业生产和市民生活，为保证地下综合管廊设施设备的安全运行，在地下综合管廊内设置了监控与报警系统。
[0003]如图1所示，传统SCADA系统大多基于PLC的中心化的解决方案，存在监控点位多且分散，建设成本高、施工难度大、交付周期长、运维费用高、后期扩展难等问题，且大多PLC产品被国外厂商长期垄断，因此，基于PLC的传统SCADA监控系统方案已经难以适应地下综合管廊的可持续健康发展。
[0004]在设计初期，由于传统SCADA系统大多基于PLC的中心化的解决方案，因此需要考虑线缆用量、压降等相关问题，设计过程较为繁琐。
[0005]在施工阶段，传统SCADA系统需要考虑过线穿管、错接漏接等施工问题，施工及交付周期较为漫长。
[0006]在后期运维阶段，传统SCADA系统不仅需要面临运维费用高、后期扩展难等相关问题，而且日常巡检是否有效还取决于运维人员自身的专业能力与自身的责任心，这使得运维工作也较为艰难。
>[0007]近年来，国家加快新材料、新技术和新工艺的应用，重点突破体系化安全保障、节能环保、数字化智能化网络化技术，研制先进可靠适用的产品和轻量化、模块化、谱系化产品，不断强化科技创新和产业链供应链韧性，积极开展多项补链强链专项行动。
[0008]大量的行业案例证明了物联网在智慧城市等领域应用的优势，给用户带来更低的业务实现成本和运维体验，实现快速交付，而且其去中心化的纯分布式业务设计思路大大提供系统的整体健壮性和可靠性，已经成为未来技术发展方向。因此，将应用物联网技术应用于城市地下综合管廊领域，能够在满足地下综合管廊的环境及设备监控的需求前提下，有效降低建设及运维成本、加快建设速度、提高国产化率，从而提升地下管理的精细化管理及安全保障水平。

技术实现思路

[0009]本专利技术要解决的技术问题是提供一种设计合理、去中心化、实现全维度节能降耗的基于物联网技术的地下综合管廊监控系统。
[0010]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种基于物联网技术的地下综合管廊监控系
统，所述基于物联网技术的地下综合管廊监控系统包括：
[0011]物联网耦合器，部署于环境探测传感器一侧，并通过通信线缆与环境探测传感器连接；
[0012]物联网控制器，部署于电气控制设备一侧，并通过控制线缆与电气控制设备连接；
[0013]物联网网关和物联网协调器，所述物联网协调器间隔部署于管廊隧道内，所述物联网网关、物联网协调器、物联网耦合器和物联网控制器通过无线组网的方式实现环境参数采集和设备控制；
[0014]工业以太网交换机和监控中心，所述物联网网关通过网线与工业以太网交换机连接，所述工业以太网交换机通过现场光纤环网接入所述监控中心。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，还包括物联网管理控制开放平台，数据通过所述物联网网关上传至物联网管理控制开放平台，同时，所述物联网管理控制开放平台可根据业务逻辑定义下发模型至物联网耦合器与物联网控制器，所述物联网耦合器与物联网控制器可不基于物联网网关工作即可实现业务联动。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，所述物联网控制器配备单独的安装箱体或安装于电气控制设备的控制柜内。
[0017]作为本专利技术的进一步改进，当所述物联网控制器安装于电气控制设备的控制柜内时，所述电气控制设备的控制柜预留与柜内物联网控制器数量相同的天线出线口。
[0018]作为本专利技术的进一步改进，所述环境探测传感器包括氧气传感器、甲烷传感器、硫化氢传感器、一氧化碳传感器、温湿度传感器、液位传感器。
[0019]作为本专利技术的进一步改进，所述电气控制设备包括水泵、风机、照明设备、电力井盖。
[0020]作为本专利技术的进一步改进，所述管廊内部署24V直流电作为所述物联网网关、物联网协调器、物联网耦合器和物联网控制器的电源。
[0021]作为本专利技术的进一步改进，所述物联网网关、物联网协调器、物联网耦合器和物联网控制器之间的无线通讯频率为2.4GHz或433MHz。
[0022]作为本专利技术的进一步改进，每个分区的弱电间部署一台物联网网关。
[0023]作为本专利技术的进一步改进，管廊隧道内每间隔50米部署一台物联网协调器，并在每个拐角处部署物联网协调器。
[0024]本专利技术的有益效果：
[0025]本专利技术基于物联网技术的地下综合管廊监控系统采用中心化的Mesh网络拓扑构架，率先使用了“区块链”思想的主动安全策略，在安全鉴权、防入侵、防篡改、数据加密、系统备份等全业务链实现了“去中心化”的安全技术。防止一点瘫痪，多点故障。本专利技术采用软件定义网络、软件定义业务技术，将设备进行分布式部署，当有区域出现故障时，网络会自计算其他传输路径，使得整体系统不受影响，提高系统的可靠性、可用性和扩展性；同时，去中心化策略，让业务之间的匹配更迅速。
[0026]本专利技术采用区域计算，区域计算部署在设备侧，即部署在物的一端，靠近数据源的地方，它和云计算相辅相成，保证了端侧设备数据反馈的实时性、高可靠、高效率、高安全性。
[0027]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，
而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
[0028]图1是传统SCADA系统架构图；
[0029]图2是本专利技术优选实施例中基于物联网技术的地下综合管廊监控系统的架构图。
具体实施方式
[0030]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。
[0031]本专利技术优选实施例公开了一种基于物联网技术的地下综合管廊监控系统，包括：
[0032]物联网耦合器，部署于环境探测传感器一侧，并通过通信线缆与环境探测传感器连接；可选地，通信线缆为屏蔽通信线缆。
[0033]物联网控制器，部署于电气控制设备一侧，并通过控制线缆与电气控制设备连接；
[0034]物联网网关和物联网协调器，物联网协调器间隔部署于管廊隧道内，物联网网关、物联网协调器、物联网耦合器和物联网控制器通过无线组网的方式实现环境参数采集和设备控制；
[0035]工业以太网交换机和监控中心，物联网网关通过网线与工业以太本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于物联网技术的地下综合管廊监控系统，其特征在于，包括：物联网耦合器，部署于环境探测传感器一侧，并通过通信线缆与环境探测传感器连接；物联网控制器，部署于电气控制设备一侧，并通过控制线缆与电气控制设备连接；物联网网关和物联网协调器，所述物联网协调器间隔部署于管廊隧道内，所述物联网网关、物联网协调器、物联网耦合器和物联网控制器通过无线组网的方式实现环境参数采集和设备控制；工业以太网交换机和监控中心，所述物联网网关通过网线与工业以太网交换机连接，所述工业以太网交换机通过现场光纤环网接入所述监控中心。2.如权利要求1所述的基于物联网技术的地下综合管廊监控系统，其特征在于，还包括物联网管理控制开放平台，数据通过所述物联网网关上传至物联网管理控制开放平台，同时，所述物联网管理控制开放平台可根据业务逻辑定义下发模型至物联网耦合器与物联网控制器，所述物联网耦合器与物联网控制器可不基于物联网网关工作即可实现业务联动。3.如权利要求1所述的基于物联网技术的地下综合管廊监控系统，其特征在于，所述物联网控制器配备单独的安装箱体或安装于电气控制设备的控制柜内。4.如权利要求3所述的基于物联网技术的地下综合管廊监控系统，其特征在于，当...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖斌，王剑宇，
申请(专利权)人：苏州赫里奥网络技术有限公司，
类型：发明
国别省市：