一种管廊状态监测系统的制作方法

本实用新型涉及地下综合管廊(亦简称为综合管廊、地下管廊或管廊)及附属设施(包括且不限于管道、电缆、光缆、电力设备)的状态监测领域。

背景技术：

截至到2016年，我国的地下管廊建设还处于初级阶段。此前还没有一种监测方法可以全方位、实时精准地对地下管廊及附属设施进行运营状态监控。当地下管廊及附属设施遇到因外部挖掘破坏产生振动、地下管廊内部的水管破损发生水浸、地下管廊内部的电缆或电力设施发热自燃、地下管廊内部的燃气管道破损导致燃气泄漏等情况发生时，如果无法做到及时精准的预警和事故定位，会导致地下管廊内部水淹、起火、地下管廊建筑结构破坏、附属设施损害，进而影响通讯、供水、排水、供气工作的正常运营，或发生爆炸、污染的生产安全事故。因此，亟需一种能够及时准确监测地下管廊及附属设施的运营状态，从而对事故预警定位的管廊状态监测系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提出一种对地下管廊及附属设施进行状态监测的综合监测系统。从而对相应的事故提前预警并定位事故位置，为运营监测、应急抢修工作提供技术和数据支撑。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种管廊状态监测系统，其包括数据中心、数据采集器和数据采集解调仪；所述数据采集器和所述数据采集解调仪均与所述数据中心通讯连接；该管廊状态监测系统还包括与所述数据采集器连接的管廊位移沉降监测模块，以及与所 述数据采集解调仪连接的管廊内部管道泄漏监测模块、管廊振动监测模块、电缆状态监测模块、管廊内部有害气体监测模块。

进一步的，所述管廊位移沉降监测模块包括分别与所述数据采集器连接的电水平尺、静力水准仪、位移传感器和测量机器人。

进一步的，所述管廊内部管道泄漏监测模块包括与所述数据采集解调仪连接的第一分布式光纤温度传感器。

进一步的，所述管廊振动监测模块包括与所述数据采集解调仪连接的第一分布式光纤振动传感器。

进一步的，所述电缆状态监测模块包括与所述数据采集解调仪连接的第二分布式光纤温度传感器和第二分布式光纤振动传感器。

进一步的，所述管廊内部有害气体监测模块包括与所述数据采集解调仪连接的光纤光栅传感器。

进一步的，该管廊状态监测系统还包括一与所述数据中心通讯连接的指挥中心，所述指挥中心具有显示屏。

本实用新型的有益效果是：

1、填补国内地下管廊综合状态监测系统的空白。

2、与传统的单一监测系统相比，可以同时监测和检测地下管廊的位移、沉降、振动、温度、泄漏及气体浓度多个状态。比传统的人工巡检测量，压力表和流量计统计数据的方法更先进、更实用、更准确、更全面。

3、在振动监测方面，可以定性监测出振动产生，定量分析振幅和频率数据，屏蔽掉无害的振动(如汽车行驶、人工巡检引起的振动)，控制误报率。

4、在电缆状态监测方面，可以监测电力电缆的温度变化。当局部出现温度过高或剧烈温度变化时进行预警并定位坐标，避免因局部温度过高或剧烈温度 变化引起火灾。

5、在泄漏监测方面，可以监测地下管廊内部的给排水管道、燃气管道的泄漏情况，在泄漏初期进行报警和定位。比传统的方法响应时间短、定位精确、误报率低。

6、在有害气体监测方面，可以针对地下管廊内部的特定气体(如甲烷、一氧化碳)浓度进行监测。当气体浓度达到标定值时报警，避免因为有害气体浓度过高引起人员伤害、爆炸等事故。

附图说明

图1是本实用新型管廊状态监测系统的整体结构图；

图2是管廊位移沉降监测模块与数据采集器之间的连接结构图；

图3是管廊内部管道泄漏监测模块与数据采集解调仪之间的连接结构图；

图4是管廊振动监测模块与数据采集解调仪之间的连接结构图；

图5是电缆状态监测模块与数据采集解调仪之间的连接结构图；

图6是管廊内部有害气体监测模块与数据采集解调仪之间的连接结构图。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，结合附图和具体实施方式详细描述如下：

请参考图1，本实用新型提供的一种管廊状态监测系统，其包括数据中心、数据采集器和数据采集解调仪；所述数据采集器和所述数据采集解调仪均与所述数据中心通讯连接；该管廊状态监测系统还包括与所述数据采集器连接的管廊位移沉降监测模块，以及与所述数据采集解调仪连接的管廊内部管道泄漏监测模块、管廊振动监测模块、电缆状态监测模块、管廊内部有害气体监测模块。此外，该管廊状态监测系统还包括一与所述数据中心通讯连接的指挥中心，所 述指挥中心具有显示屏，这样可以实现对部分重要数据的显示和预警。

下面再结合附图介绍管廊位移沉降监测模块，以及管廊内部管道泄漏监测模块、管廊振动监测模块、电缆状态监测模块、管廊内部有害气体监测模块。

参见图2，管廊位移沉降监测模块主要包括分别与数据采集器连接的电水平尺、静力水准仪、位移传感器、测量机器人等仪器，通过这些仪器将管廊的位移沉降数据及管壁收敛变形数据按时间段采集上传至数据中心，并通过系统分析作出判断。当地下管廊由于地质或其他原因导致沉降位移、管壁出现收敛变形的数据接近设定危险值时，系统进行预警定位并配合维护，避免因管廊位移沉降或管壁变形导致管廊建筑结构破坏。

参见图3，管廊内部管道泄漏监测模块包括与所述数据采集解调仪连接的第一分布式光纤温度传感器。管廊内部管道泄漏监测模块通过铺设该第一分布式光纤温度传感器，感知地下管廊内部管道因管道破损导致的泄漏情况，进行预警并定位。具体方法：管道破损时，内部的自来水、污水或燃气会因内外部压差而喷出并蔓延。由于管道内部有一定压力，管道内部流体泄漏时喷出会发生振动；管道内部流体和管道外部环境温度存在温差，当泄漏引起管道外部环境温度变化超过1℃时，该位置的第一分布式光纤温度传感器会感应到该温度变化，并进行预警、定位泄漏点。对于燃气管道，可同时配合下述管廊内部有害气体监测模块判定泄漏点并探测泄漏气体浓度。

参见图4，管廊振动监测模块包括与所述数据采集解调仪连接的第一分布式光纤振动传感器。在地下管廊及需要监测的管廊内部设施附近铺设该第一分布式光纤振动传感器，当地下管廊或内部设施被挖掘破坏、移动或外来异常活动(如人员行走、机器运动的轻微振动)导致的振动发生时，第一分布式光纤振动传感器会监测到振动情况并上传到数据中心进行分析，在排除正常的设备振 动或人员活动后，进行报警并定位振动位置。通过在振动事故发生的初期进行报警，支持巡检人员及时到达事故地点。

参见图5，电缆状态监测模块包括第二分布式光纤温度传感器和第二分布式光纤振动传感器。当地下管廊内部的电缆设施出现异常振动或局部发热温度过高时，第二分布式光纤温度传感器和第二分布式光纤振动传感器会监测到温度和振动变化并采集数据上传至数据中心，提前预警并定位，支持检修人员及时到达事故地点，避免电缆温度过高发生火灾及电力供应中断。

参见图6，管廊内部有害气体监测模块包括与所述数据采集解调仪连接的光纤光栅传感器。管廊内部有害气体监测模块通过安装光纤光栅传感器，采用扫描气体波长的方法获得实时检测数据，将检测数据上传至数据中心，进行数据分析和信号解调，并参照预先标定的数值。当测得的瓦斯浓度超出标定气体浓度时进行报警。

本实用新型基于拉曼散射原理和瑞利散射原理，结合智能仪表和数据采集系统，将解调后的数据上传至数据中心进行实时监测、存储备份、在事故发生的初期进行预警、报警和定位，并将所需数据进行整理分析。本实用新型可以实现对地下管廊及附属设施的综合性监测，对位移沉降、振动、泄漏、温度、气体浓度的状态数据进行实时上传监测分析。

本实用新型可以准确的监测管廊及附属设备设施的多项状态数据，具有综合性、先进性、实用性的特点。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。