电缆隧道巡检人员环境安全监测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了电缆隧道巡检人员环境安全监测装置及方法，涉及报警器技术领域；装置包括服务器、位于电缆隧道的传感器、数据采集器、转换器、交换机和UWB定位基站以及巡检人员携带的移动式定位设备，方法包括数据采集器获得每一传感器数据，根据温度、烟雾和CO的数据分类获得火灾概率，根据氧气、可燃气体、硫化氢和湿度的数据分类获得其他危险状况，根据火灾概率和其他危险状况分类获得危险状况，UWB定位基站获得移动式定位设备与UWB定位基站的距离信息并发往数据采集器，数据采集器共享发送移动式定位设备的距离信息、传感器数据和相应的危险状况；通过将移动式定位设备的位置和相应的危险状况共享，以便下一步告警和撤离。以便下一步告警和撤离。以便下一步告警和撤离。

【技术实现步骤摘要】
电缆隧道巡检人员环境安全监测装置及方法


[0001]本专利技术涉及报警器
，尤其涉及一种电缆隧道巡检人员环境安全监测装置及方法。

技术介绍

[0002]电力电缆隧道是一条基本封闭的隧道，平时人员出入极少。其中有隧道内会发生积水，淤泥聚集，垃圾成堆等问题。长期的污秽聚集会产生诸如甲烷、氨气等易燃易爆气体。电缆皮层的环氧树脂结构在污水中长期浸泡易产生硫化氢，甚至一氧化碳等有毒气体。同时，这些气体对隧道内的电缆有腐蚀作用，加快电缆的老化，又会导致更多的有害气体产生，形成恶性循环，另外，电缆接头接触不良,局部发热，过负荷及长时间短路作用，电缆绝缘老化、破损,致使短路，外来火源等都会导致电缆隧道发生火灾。因此，对电缆隧道里面的温湿度，有害气体浓度，氧气浓度等危险因素进行监测，并且分析这些因素的变化，一方面会帮助我们提前发现电缆运行中潜在的故障隐患，及时排除隐患，避免酿成大祸，另一方面，可及时提示巡检人员危险状况，保障人员安全。
[0003]撰写人检索，检索式为TACD_ALL:(隧道AND危险AND识别AND气体AND变化率)，获得较为接近的现有技术方案如下。
[0004]申请公布号为CN 112762997 A，名称为电缆隧道分布式智能感知系统与状态评价方法。电缆隧道分布式智能感知系统包括监控后台、智能井盖、边缘计算单元、汇聚节点、无线中继器、巡检机器人、隧道状态感知单元和电缆状态感知单元，所述智能井盖还包括MCU主控单元、电源输入模块、定位模块、通信单元、倾角感知模块、表面环境感知模块和RFID电子标签。能够基于智能井盖开展电缆隧道分布式状态监测，节省在线监测系统布设成本，传感器组网方式更为灵活，能够结合隧道环境和电缆本体状态量开展综合状态评价，保障电缆设备安全可靠运行。
[0005]申请公布号为CN 114582107 A，名称为有限空间作业安全智能预警系统。系统包括气体数据边缘计算模块、气体风险评估模块、人机交互模块、5G基站传输模块，系统利用气体数据边缘计算模块对有限空间的数据进行采集通过互联网将数据传输给边缘计算设备，边缘计算设备中的气体风险评估模块利用预测算法对采集的数据进行挖掘和分析，得出不同的风险，将风险利用人机交互模块进行展现，同时将风险通过5G基站传输模块告知工作人员和管理人员，提出系统能够对多种气体风险进行评估，并保证评估的准确度，利用边缘计算设备与算法的结合能够及时有效地对风险进行识别和控制，在风险产生初期及时进行报警，真正实现风险预控，从而满足有限空间作业安全生产需求。
[0006]结合上述两篇专利文献和现有的技术方案，专利技术人分析获知：
[0007]目前，传统电缆监控系统采用不同传感器监测不同信号，每种装置各自独立完成其特定单一的监控功能，基本上都是采用阈值报警。
[0008]实际的电缆隧道巡检过程中，情况实时变化的。巡检人员一般都是随身携带便携式气体环境检测仪，当检测到突发异常状况时，比如有害气体超标时报警，但是此时巡检人
员已经处于危险环境之中。
[0009]另外，由于隧道内信号不好，因为无法获得巡检人员的位置，因此，当某个区域出现实时地突发危险时，巡检人员也无法知道，当巡检到此危险区域时，对巡检人员的安全造成威胁。
[0010]因此，需要建立隧道危险环境预警和报警系统，当某个隧道区域发生危险状况时，结合巡检人员所处区域，及时给出预警和报警，并提示巡检人员安全区域撤离方向。
[0011]现有技术问题及思考：
[0012]如何解决在电缆隧道内环境安全监测的技术问题。

技术实现思路

[0013]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种电缆隧道巡检人员环境安全监测装置及方法，解决获知巡检人员在电缆隧道内的位置和相应的危险状况的技术问题。
[0014]为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种电缆隧道巡检人员环境安全监测装置包括位于管控室的服务器以及位于电缆隧道的传感器、数据采集器、转换器和交换机，传感器与数据采集器连接并通信，数据采集器与服务器连接并通信，数据采集器与转换器连接并通信，转换器与交换机连接并通信，还包括位于电缆隧道的UWB定位基站和巡检人员携带的移动式定位设备，UWB定位基站与数据采集器连接并通信，移动式定位设备与UWB定位基站无线连接并通信。
[0015]进一步的技术方案在于：每隔100m在电缆隧道两侧均安装有传感器，电缆隧道顶部每隔50m布置有UWB定位基站，转换器为光纤转换器，交换机为无线交换机即无线AP，传感器通过RS485总线与数据采集器有线连接，数据采集器通过光纤与光纤转换器有线连接，光纤转换器通过RS485总线与无线交换机有线连接，UWB定位基站通过RS485总线与数据采集器连接。
[0016]进一步的技术方案在于：还包括巡检人员携带的移动通信终端，移动通信终端与交换机无线连接并通信。
[0017]进一步的技术方案在于：传感器为传感器组包括烟雾传感器、CO传感器、温度传感器、氧气传感器、可燃气体传感器、硫化氢传感器和湿度传感器共七个传感器，每一个传感器分别单独与数据采集器连接。
[0018]一种电缆隧道巡检人员环境安全监测装置包括监测模块的程序模块，用于数据采集器获得每一传感器数据包括温度、烟雾、CO、氧气、可燃气体、硫化氢和湿度的数据，根据温度、烟雾和CO的数据分类获得火灾概率，根据氧气、可燃气体、硫化氢和湿度的数据分类获得其他危险状况，根据火灾概率和其他危险状况分类获得危险状况P，数据采集器共享发送传感器数据和相应的危险状况P；UWB定位基站获得移动式定位设备与UWB定位基站的距离信息并发往数据采集器，数据采集器获得移动式定位设备的距离信息并共享发送。
[0019]进一步的技术方案在于：监测模块还用于，将移动式定位设备与UWB定位基站的距离信息结合UWB定位基站在地图中的位置信息获得移动式定位设备在电缆隧道中的位置信息，危险状况P包括无、轻微、轻度、较严重和严重共五个级别，移动通信终端获得在电缆隧道中的位置信息以及相应的传感器数据和危险状况P。
[0020]一种电缆隧道巡检人员环境安全监测方法包括监测步骤，数据采集器获得每一传
感器数据包括温度、烟雾、CO、氧气、可燃气体、硫化氢和湿度的数据，根据温度、烟雾和CO的数据分类获得火灾概率，根据氧气、可燃气体、硫化氢和湿度的数据分类获得其他危险状况，根据火灾概率和其他危险状况分类获得危险状况P，数据采集器共享发送传感器数据和相应的危险状况P；UWB定位基站获得移动式定位设备与UWB定位基站的距离信息并发往数据采集器，数据采集器获得移动式定位设备的距离信息并共享发送。
[0021]进一步的技术方案在于：在监测步骤中，将移动式定位设备与UWB定位基站的距离信息结合UWB定位基站在地图中的位置信息获得移动式定位设备在电缆隧道中的位置信息，危险状况P包括无、轻微、轻度、较严重和严重共五个级别，移动通信终端获得在电缆隧道中的位置信息以及相应的传感器数据和危险状况P。
[0022]一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电缆隧道巡检人员环境安全监测装置，包括位于管控室的服务器以及位于电缆隧道的传感器、数据采集器、转换器和交换机，传感器与数据采集器连接并通信，数据采集器与服务器连接并通信，数据采集器与转换器连接并通信，转换器与交换机连接并通信，其特征在于：还包括位于电缆隧道的UWB定位基站和巡检人员携带的移动式定位设备，UWB定位基站与数据采集器连接并通信，移动式定位设备与UWB定位基站无线连接并通信。2.根据权利要求1所述的电缆隧道巡检人员环境安全监测装置，其特征在于：每隔100m在电缆隧道两侧均安装有传感器，电缆隧道顶部每隔50m布置有UWB定位基站，转换器为光纤转换器，交换机为无线交换机即无线AP，传感器通过RS485总线与数据采集器有线连接，数据采集器通过光纤与光纤转换器有线连接，光纤转换器通过RS485总线与无线交换机有线连接，UWB定位基站通过RS485总线与数据采集器连接。3.根据权利要求1所述的电缆隧道巡检人员环境安全监测装置，其特征在于：还包括巡检人员携带的移动通信终端，移动通信终端与交换机无线连接并通信。4.根据权利要求1所述的电缆隧道巡检人员环境安全监测装置，其特征在于：传感器为传感器组包括烟雾传感器、CO传感器、温度传感器、氧气传感器、可燃气体传感器、硫化氢传感器和湿度传感器共七个传感器，每一个传感器分别单独与数据采集器连接。5.一种电缆隧道巡检人员环境安全监测装置，其特征在于：包括监测模块的程序模块，用于数据采集器获得每一传感器数据包括温度、烟雾、CO、氧气、可燃气体、硫化氢和湿度的数据，根据温度、烟雾和CO的数据分类获得火灾概率，根据氧气、可燃气体、硫化氢和湿度的数据分类获得其他危险状况，根据火灾概率和其他危险状况分类获得危险状况P，数据采集器共享发送传感器数据和相应的危险状况P；UWB定位基站获得移动式定位设备与UWB定位基站的距离信息并发往...

【专利技术属性】
技术研发人员：李乾，陈磊，冯俊国，方永毅，张珺，史善哲，郭康，王思莹，张泽昕，魏焱东，谷丰，刘保安，安益辰，冯驰，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：