本實(shí)用新型涉及地下綜合管廊(亦簡(jiǎn)稱為綜合管廊、地下管廊或管廊)及附屬設(shè)施(包括且不限于管道、電纜、光纜、電力設(shè)備)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

截至到2016年，我國的地下管廊建設(shè)還處于初級(jí)階段。此前還沒有一種監(jiān)測(cè)方法可以全方位、實(shí)時(shí)精準(zhǔn)地對(duì)地下管廊及附屬設(shè)施進(jìn)行運(yùn)營狀態(tài)監(jiān)控。當(dāng)?shù)叵鹿芾燃案綄僭O(shè)施遇到因外部挖掘破壞產(chǎn)生振動(dòng)、地下管廊內(nèi)部的水管破損發(fā)生水浸、地下管廊內(nèi)部的電纜或電力設(shè)施發(fā)熱自燃、地下管廊內(nèi)部的燃?xì)夤艿榔茡p導(dǎo)致燃?xì)庑孤┑惹闆r發(fā)生時(shí)，如果無法做到及時(shí)精準(zhǔn)的預(yù)警和事故定位，會(huì)導(dǎo)致地下管廊內(nèi)部水淹、起火、地下管廊建筑結(jié)構(gòu)破壞、附屬設(shè)施損害，進(jìn)而影響通訊、供水、排水、供氣工作的正常運(yùn)營，或發(fā)生爆炸、污染的生產(chǎn)安全事故。因此，亟需一種能夠及時(shí)準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)地下管廊及附屬設(shè)施的運(yùn)營狀態(tài)，從而對(duì)事故預(yù)警定位的管廊狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提出一種對(duì)地下管廊及附屬設(shè)施進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)的綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。從而對(duì)相應(yīng)的事故提前預(yù)警并定位事故位置，為運(yùn)營監(jiān)測(cè)、應(yīng)急搶修工作提供技術(shù)和數(shù)據(jù)支撐。

為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種管廊狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其包括數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)采集器和數(shù)據(jù)采集解調(diào)儀；所述數(shù)據(jù)采集器和所述數(shù)據(jù)采集解調(diào)儀均與所述數(shù)據(jù)中心通訊連接；該管廊狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括與所述數(shù)據(jù)采集器連接的管廊位移沉降監(jiān)測(cè)模塊，以及與所 述數(shù)據(jù)采集解調(diào)儀連接的管廊內(nèi)部管道泄漏監(jiān)測(cè)模塊、管廊振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊、電纜狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊、管廊內(nèi)部有害氣體監(jiān)測(cè)模塊。

進(jìn)一步的，所述管廊位移沉降監(jiān)測(cè)模塊包括分別與所述數(shù)據(jù)采集器連接的電水平尺、靜力水準(zhǔn)儀、位移傳感器和測(cè)量機(jī)器人。

進(jìn)一步的，所述管廊內(nèi)部管道泄漏監(jiān)測(cè)模塊包括與所述數(shù)據(jù)采集解調(diào)儀連接的第一分布式光纖溫度傳感器。

進(jìn)一步的，所述管廊振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊包括與所述數(shù)據(jù)采集解調(diào)儀連接的第一分布式光纖振動(dòng)傳感器。

進(jìn)一步的，所述電纜狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊包括與所述數(shù)據(jù)采集解調(diào)儀連接的第二分布式光纖溫度傳感器和第二分布式光纖振動(dòng)傳感器。

進(jìn)一步的，所述管廊內(nèi)部有害氣體監(jiān)測(cè)模塊包括與所述數(shù)據(jù)采集解調(diào)儀連接的光纖光柵傳感器。

進(jìn)一步的，該管廊狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括一與所述數(shù)據(jù)中心通訊連接的指揮中心，所述指揮中心具有顯示屏。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1、填補(bǔ)國內(nèi)地下管廊綜合狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的空白。

2、與傳統(tǒng)的單一監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相比，可以同時(shí)監(jiān)測(cè)和檢測(cè)地下管廊的位移、沉降、振動(dòng)、溫度、泄漏及氣體濃度多個(gè)狀態(tài)。比傳統(tǒng)的人工巡檢測(cè)量，壓力表和流量計(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的方法更先進(jìn)、更實(shí)用、更準(zhǔn)確、更全面。

3、在振動(dòng)監(jiān)測(cè)方面，可以定性監(jiān)測(cè)出振動(dòng)產(chǎn)生，定量分析振幅和頻率數(shù)據(jù)，屏蔽掉無害的振動(dòng)(如汽車行駛、人工巡檢引起的振動(dòng))，控制誤報(bào)率。

4、在電纜狀態(tài)監(jiān)測(cè)方面，可以監(jiān)測(cè)電力電纜的溫度變化。當(dāng)局部出現(xiàn)溫度過高或劇烈溫度變化時(shí)進(jìn)行預(yù)警并定位坐標(biāo)，避免因局部溫度過高或劇烈溫度 變化引起火災(zāi)。

5、在泄漏監(jiān)測(cè)方面，可以監(jiān)測(cè)地下管廊內(nèi)部的給排水管道、燃?xì)夤艿赖男孤┣闆r，在泄漏初期進(jìn)行報(bào)警和定位。比傳統(tǒng)的方法響應(yīng)時(shí)間短、定位精確、誤報(bào)率低。

6、在有害氣體監(jiān)測(cè)方面，可以針對(duì)地下管廊內(nèi)部的特定氣體(如甲烷、一氧化碳)濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。當(dāng)氣體濃度達(dá)到標(biāo)定值時(shí)報(bào)警，避免因?yàn)橛泻怏w濃度過高引起人員傷害、爆炸等事故。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型管廊狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖；

圖2是管廊位移沉降監(jiān)測(cè)模塊與數(shù)據(jù)采集器之間的連接結(jié)構(gòu)圖；

圖3是管廊內(nèi)部管道泄漏監(jiān)測(cè)模塊與數(shù)據(jù)采集解調(diào)儀之間的連接結(jié)構(gòu)圖；

圖4是管廊振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊與數(shù)據(jù)采集解調(diào)儀之間的連接結(jié)構(gòu)圖；

圖5是電纜狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊與數(shù)據(jù)采集解調(diào)儀之間的連接結(jié)構(gòu)圖；

圖6是管廊內(nèi)部有害氣體監(jiān)測(cè)模塊與數(shù)據(jù)采集解調(diào)儀之間的連接結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題、采用的技術(shù)方案和達(dá)到的技術(shù)效果更加清楚，結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式詳細(xì)描述如下：

請(qǐng)參考圖1，本實(shí)用新型提供的一種管廊狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其包括數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)采集器和數(shù)據(jù)采集解調(diào)儀；所述數(shù)據(jù)采集器和所述數(shù)據(jù)采集解調(diào)儀均與所述數(shù)據(jù)中心通訊連接；該管廊狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括與所述數(shù)據(jù)采集器連接的管廊位移沉降監(jiān)測(cè)模塊，以及與所述數(shù)據(jù)采集解調(diào)儀連接的管廊內(nèi)部管道泄漏監(jiān)測(cè)模塊、管廊振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊、電纜狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊、管廊內(nèi)部有害氣體監(jiān)測(cè)模塊。此外，該管廊狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括一與所述數(shù)據(jù)中心通訊連接的指揮中心，所 述指揮中心具有顯示屏，這樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)部分重要數(shù)據(jù)的顯示和預(yù)警。

下面再結(jié)合附圖介紹管廊位移沉降監(jiān)測(cè)模塊，以及管廊內(nèi)部管道泄漏監(jiān)測(cè)模塊、管廊振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊、電纜狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊、管廊內(nèi)部有害氣體監(jiān)測(cè)模塊。

參見圖2，管廊位移沉降監(jiān)測(cè)模塊主要包括分別與數(shù)據(jù)采集器連接的電水平尺、靜力水準(zhǔn)儀、位移傳感器、測(cè)量機(jī)器人等儀器，通過這些儀器將管廊的位移沉降數(shù)據(jù)及管壁收斂變形數(shù)據(jù)按時(shí)間段采集上傳至數(shù)據(jù)中心，并通過系統(tǒng)分析作出判斷。當(dāng)?shù)叵鹿芾扔捎诘刭|(zhì)或其他原因?qū)е鲁两滴灰?、管壁出現(xiàn)收斂變形的數(shù)據(jù)接近設(shè)定危險(xiǎn)值時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)警定位并配合維護(hù)，避免因管廊位移沉降或管壁變形導(dǎo)致管廊建筑結(jié)構(gòu)破壞。

參見圖3，管廊內(nèi)部管道泄漏監(jiān)測(cè)模塊包括與所述數(shù)據(jù)采集解調(diào)儀連接的第一分布式光纖溫度傳感器。管廊內(nèi)部管道泄漏監(jiān)測(cè)模塊通過鋪設(shè)該第一分布式光纖溫度傳感器，感知地下管廊內(nèi)部管道因管道破損導(dǎo)致的泄漏情況，進(jìn)行預(yù)警并定位。具體方法：管道破損時(shí)，內(nèi)部的自來水、污水或燃?xì)鈺?huì)因內(nèi)外部壓差而噴出并蔓延。由于管道內(nèi)部有一定壓力，管道內(nèi)部流體泄漏時(shí)噴出會(huì)發(fā)生振動(dòng)；管道內(nèi)部流體和管道外部環(huán)境溫度存在溫差，當(dāng)泄漏引起管道外部環(huán)境溫度變化超過1℃時(shí)，該位置的第一分布式光纖溫度傳感器會(huì)感應(yīng)到該溫度變化，并進(jìn)行預(yù)警、定位泄漏點(diǎn)。對(duì)于燃?xì)夤艿溃赏瑫r(shí)配合下述管廊內(nèi)部有害氣體監(jiān)測(cè)模塊判定泄漏點(diǎn)并探測(cè)泄漏氣體濃度。

參見圖4，管廊振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊包括與所述數(shù)據(jù)采集解調(diào)儀連接的第一分布式光纖振動(dòng)傳感器。在地下管廊及需要監(jiān)測(cè)的管廊內(nèi)部設(shè)施附近鋪設(shè)該第一分布式光纖振動(dòng)傳感器，當(dāng)?shù)叵鹿芾然騼?nèi)部設(shè)施被挖掘破壞、移動(dòng)或外來異常活動(dòng)(如人員行走、機(jī)器運(yùn)動(dòng)的輕微振動(dòng))導(dǎo)致的振動(dòng)發(fā)生時(shí)，第一分布式光纖振動(dòng)傳感器會(huì)監(jiān)測(cè)到振動(dòng)情況并上傳到數(shù)據(jù)中心進(jìn)行分析，在排除正常的設(shè)備振 動(dòng)或人員活動(dòng)后，進(jìn)行報(bào)警并定位振動(dòng)位置。通過在振動(dòng)事故發(fā)生的初期進(jìn)行報(bào)警，支持巡檢人員及時(shí)到達(dá)事故地點(diǎn)。

參見圖5，電纜狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊包括第二分布式光纖溫度傳感器和第二分布式光纖振動(dòng)傳感器。當(dāng)?shù)叵鹿芾葍?nèi)部的電纜設(shè)施出現(xiàn)異常振動(dòng)或局部發(fā)熱溫度過高時(shí)，第二分布式光纖溫度傳感器和第二分布式光纖振動(dòng)傳感器會(huì)監(jiān)測(cè)到溫度和振動(dòng)變化并采集數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)中心，提前預(yù)警并定位，支持檢修人員及時(shí)到達(dá)事故地點(diǎn)，避免電纜溫度過高發(fā)生火災(zāi)及電力供應(yīng)中斷。

參見圖6，管廊內(nèi)部有害氣體監(jiān)測(cè)模塊包括與所述數(shù)據(jù)采集解調(diào)儀連接的光纖光柵傳感器。管廊內(nèi)部有害氣體監(jiān)測(cè)模塊通過安裝光纖光柵傳感器，采用掃描氣體波長(zhǎng)的方法獲得實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)，將檢測(cè)數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)中心，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和信號(hào)解調(diào)，并參照預(yù)先標(biāo)定的數(shù)值。當(dāng)測(cè)得的瓦斯?jié)舛瘸鰳?biāo)定氣體濃度時(shí)進(jìn)行報(bào)警。

本實(shí)用新型基于拉曼散射原理和瑞利散射原理，結(jié)合智能儀表和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，將解調(diào)后的數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)中心進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、存儲(chǔ)備份、在事故發(fā)生的初期進(jìn)行預(yù)警、報(bào)警和定位，并將所需數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析。本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地下管廊及附屬設(shè)施的綜合性監(jiān)測(cè)，對(duì)位移沉降、振動(dòng)、泄漏、溫度、氣體濃度的狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)上傳監(jiān)測(cè)分析。

本實(shí)用新型可以準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)管廊及附屬設(shè)備設(shè)施的多項(xiàng)狀態(tài)數(shù)據(jù)，具有綜合性、先進(jìn)性、實(shí)用性的特點(diǎn)。

以上內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。