专利名称：电缆隧道安全管理系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种管理系统，具体地说是一种电缆隧道安全管理系统。
背景技术：
企业及市政建设现已广泛采用地下电缆隧道作为电力、通讯、计算机及有线电视的输送通道，既减少了占地面积，避免了重复建设，也为将来的发展预留了广泛的空间。电缆隧道内的电缆是工厂和城市的命脉，是其维持正常运行的重要组成部分。但是，目前国内电缆隧道却普遍存在着安全隐患，电力电缆因短路过电流引起电缆发热而发生火灾；灰尘、油污和易燃物质堆积在电缆上，在焊花和其它明火的作用下也极易发生火灾；因设计、施工，运行维护等原因，电缆隧道普遍存在渗漏、积水现象。甚至有些电缆隧道内常年积水，降低了电缆的绝缘比能，严重影响工厂和城市的安全运行。基于以上原因，电缆隧道定时定期巡检既是企业、城市电网维护和操作的日常作业，也是电力设备安全运行的基础操作，但是由于电缆隧道条件恶劣，空间狭窄，同时电缆隧道通讯信号不好，人员一旦进入隧道往往存在无法监控的盲点，一旦发生危险存在不能及时发现，及时施救的问题。旨在及时发现和处理运行中的故障及隐患，排除危害因素，实现安全生产，对保证企业电力设备的安全运行有着非常重要的意义。在现有针对电缆隧道安全管理的应用中，大多是采用总线方式进行隧道内环境监控的应用或是单一的通讯系统应用，大部分特别是老旧电缆隧道甚至没有任何检测系统。因此，迫切需要一种集人员监控、环境监控、视频监控于一体的应用系统，特别是针对人员安全的应用。
实用新型内容针对上述不足，本实用新型提供了一种电缆隧道安全管理系统，涵盖了电缆隧道人员定位、语音通讯、视频监控及环境检测等多种功能，具有技术先进、运行稳定可靠、维护操作方便简单和投资经济有效的特点。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:电缆隧道安全管理系统，包括系统主站和现场终端设备，其特征是，所述系统主站包括服务器、管理终端和主站交换机，所述现场终端设备包括现场交换机、无线基站、人员定位装置、环境监测装置和网络摄像机，所述人员定位装置、环境监测装置和网络摄像机分别与无线基站连接，所述现场交换机与主站交换机连接，所述主站交换机分别与服务器和管理终端连接。进一步地，所述人员定位装置包括wifi手机和电子标签。进一步地，所述环境监测装置包括无线温湿度传感器、烟感传感器、水浸传感器、可燃气体浓度传感器和有毒气体传感器。进一步地，电缆隧道安全管理系统还包括远程监控终端，所述远程监控终端通过路由器与主站交换机连接。进一步地，电缆隧道安全管理系统还包括语音调度交换机和IP电话，所述语音调度交换机与主站交换机连接，所述IP电话与语音调度交换机连接。进一步地，所述网络摄像机采用防水网络摄像机。本实用新型具有以下突出的有益效果:本实用新型采取以安全预防为核心的管理理念，结合电缆隧道生产安全管理的特点，把作业人员、工作环境、生产管理规章制度归纳分类，形成以人员监测为主、兼顾考勤和灾变提示救援为主要特色的系统应用。本实用新型涵盖了电缆隧道人员定位、语音通讯、视频监控及环境检测等多种功能，本着先进性、实用性、易操作性、经济性的原则，在保证必要的技术先进性和满足生产、安全管理要求的前提下，减少了投资，充分利用现有可远传的检测仪表等，缩短了建设周期，具有技术先进、运行稳定可靠、维护操作方便简单和投资经济有效的特点。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明:
图1是本实用新型的系统结构示意图；图2是本实用新型的系统功能模块图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型是一种电缆隧道安全管理系统，它包括系统主站、远程监控终端、语音调度交换机、IP电话和现场终端设备。所述系统主站包括服务器、管理终端和主站交换机，所述现场终端设备包括现场交换机、无线基站、人员定位装置、环境监测装置和网络摄像机，所述人员定位装置、环境监测装置和网络摄像机分别与无线基站连接，所述现场交换机与主站交换机连接，所述主站交换机分别与服务器和管理终端连接；所述远程监控终端通过路由器与主站交换机连接；所述语音调度交换机与主站交换机连接，所述IP电话与语音调度交换机连接。其中，所述人员定位装置包括Wifi手机和电子标签；所述环境监测装置包括无线温湿度传感器、烟感传感器、水浸传感器、可燃气体浓度传感器和有毒气体传感器；所述网络摄像机采用防水网络摄像机。图2是本实用新型的系统功能模块图。如图2所示，该电缆隧道安全管理系统按照功能可划分为人员定位模块、语音调度模块、视频监控模块和环境监测模块四大功能模块，其中，所述人员定位模块可实现实时动态显示、巡检考核管理和主动及静止报警等功能，所述语音调度模块可实现点对点通讯及短信、分组对讲和一键求助等功能，所述视频监控模块可实现实时监控、报警联动和事件回放等功能，所述环境监测模块可实现温湿度检测、危险气体检测和烟感及水浸检测等功能。该电缆隧道安全管理系统以有线网络为骨干，以无线网络为延伸，通过在隧道内设立若干基站进行无线局域网覆盖地下隧道，利用定位标签、本安WIFi手机、IP电话等终端接入设备来实现地面监控人员对隧道内作业人员的语音调度以及地下对地上的信息反馈；不仅能够通过管理终端对电缆隧道进行实时监控，并且具有远程监控功能。本系统硬件组成由地面监控室设备和地下电缆隧道设备组成:系统的地面监控室设备由管理终端、服务器、主站交换机、语音调度交换机和IP电话等组成;地下电缆隧道设备主要由无线基站、本安型WiFi手机、定位标签、网络摄像机和具备wifi功能各种环境监测装置组成。下面对本电缆隧道安全管理系统的各个功能模块进行详细的介绍；[0020]—、人员定位模块人员定位模块由电子标签、WiFi手机、无线基站和系统主站的定位服务器组成，用于对电缆隧道内作业人员的精准定位、轨迹跟踪和巡检考勤，以及对电缆隧道内进行灾害预防和日常安全管理，可以实时监测流动作业人员的数量、区域、时间信息等。利用该模块能够实时了解隧道内作业人员的流动情况和数量及分布情况，查询隧道内任一作业人员当前所处的区域、当天或指定日期的活动轨迹。同时还可以对作业人员进入隧道次数、停留时间等考勤信息进行分类统计和打印相关报表。该模块具备故障实时报警，系统可在突发事件前通知危险区域人员疏散，隧道内作业人员遇到危险情况时能够主动向地面发出求救信号。为生产指挥调度、考勤统计、紧急事件处理等提供可靠的依据。定位标签或WiFi手机可以同时作为无线数据采集模块佩戴在每位作业人员身上，小型标签可以粘贴在需定位的设备上，定位标签或者无线设备周期性地发出无线信号，无线基站接收到信号后，将信号传送给定位服务器。定位服务器根据信号的强弱或信号到达时差判断出标签或无线设备所处位置，并通过电子地图显示其具体位置，从而对电子标签的进行跟踪来实现对作业人员和资产的跟踪定位。无线基站采用2.4GHz频段，支持802.1lb/g模式，及时采集标签的信息，传输到后端的监控中心，对现场标签设备进行控制管理。每个无线基站在现场有效覆盖范围为100米，对标签的定位有效精度为5米。定位服务器主要实现实时数据分析处理，分析管理标签数据，通过控制中心的电子地图监视并及时显示各现场标签的位置，数据可同时存入存储数据库，监控人员可以通过管理终端访问存储服务器查询作业人员位置。该模块是基于物联网技术、计算机软硬件技术、信息采集处理技术、网络数据通讯技术、自动控制技术等多学科综合应用为一体的自动识别信息技术产品，是用于监测电缆隧道区域环境及作业人员动向，进而实现对该区域作业人员的科学管理，最终达到电缆隧道巡检管理安全、优质、高效的目标。二、语音调度模块语音调度模块由WiFi手机、IP话机、语音调度交换机和语音服务器组成，可以实现地面隧道互通，有线无线互通，不仅手机之间可以移动通讯，还可与办公固定电话系统互通互联，经授权的手机还可以与外线电话进行通话。WIFI手机通过无线基站连接到无线局域网内，通过架设的语音服务器可以实现WIFI语音调度。WiFi语音可以利用WLAN网络，实现无线IP数据网络传输语音信号的通话能力。通过该作业人员可在有WiFi信号覆盖的任何地方随时与办公室人员进行语音通讯，甚至可以实现面对面高质量画质的无线视频。语音调度模块充分利用WLAN网络将作业人员定位、IP网络电话与固定电话、移动网络完美结合，从而实现对于公网、专网有线、无线用户的综合指挥调度，不仅提高了工作效率和网络利用效率，并且降低了通话成本。三、视频监控模块视频监控模块主要由网络摄像机和硬盘录像机组成，可以和语音调度模块进行融合，在语音调度基础上将现场视频实时回传到系统主站，更加全面详尽的提供现场信息，提升了监控中心管理人员的高效指挥调度处理能力。视频监控模块可以进行视频联动，将网络摄像机和无线基站进行绑定，当作业人员携带的定位标签报警按钮触发时，实时调出报警区域的摄像画面，为监控中心管理人员对报警的处理提供依据。可以进行轨迹视频同步回放，随时按照时间段调用工人活动的轨迹并进行回放，并且回放轨迹时可以和录像联动，同步调用作业人员经过网络摄像机摄像范围内的视频录像。可以进行视频追踪，提供人员追踪功能，当锁定某个作业人员时，根据其移动位置自动调用位置附近的网络摄像机。对实施现场紧急救援和指挥调度起着重要作用。四、环境监测模块环境监测模块主要由无线温湿度传感器、烟感传感器、水浸传感器、可燃气体浓度传感器和有毒气体传感器等组成，专门针对电缆隧道设计，通过WLAN无线网络与现场的无线温湿度传感器、烟感传感器、水浸传感器、可燃气体浓度传感器和有毒气体传感器等检测设备连接，并实时将数据回传给系统主站的服务器，实现了隧道内环境的智能全天候检测。本实用新型以安全预防为核心的管理理念，结合电缆隧道生产安全管理的特点，把作业人员、工作环境、生产管理规章制度归纳分类，形成以人员监测为主、兼顾考勤和灾变提示救援为主要特色的系统应用。本实用新型在保证必要的技术先进性和满足生产、安全管理要求的前提下，尽量减少投资，充分利用现有的检测仪表等，以达到缩短工期，使系统早日投入使用，保障建成后的系统技术先进、运行稳定可靠、维护操作方便简单、投资经济有效。整个系统方案的设计贯穿以下原则:I)技术的先进性:整个系统的选型和软硬件设备的配置均应符合高新技术的潮流，采用全世界最新的W1-FiRTLS技术。2)架构合理:采用先进、成熟的技术来架构各个功能模块，能使其安全平稳的运行，有效的消除各功能模块可能产生的瓶颈并通过合适的设备保证各功能模块具备良好的扩展性。稳定性和安全性是我们最关心的问题，只有稳定可靠的系统才能确保各设备的正常运行。3)稳定性:系统基于稳定、安全、保密的大型数据库，以保证系统运行正常，具有良好的数据共享，实时故障修复，实时备份等完善的管理体系。4)安全性:系统采用WEP、WPA、WPA2等国际标准无线加密方式，同时标签支持数字加密技术，具有较高高安全性。5)产品主流:在设备选型时，主要依据定位环境实际情况结合目前市场上的各类产品选择具有最优性能价格比和扩充能力的产品。6)低成本、低维护量:所采用的产品应该是简单，易操作，易维护。系统的易操作和易维护是保证非计算机专业人员使用好一个系统的条件，我们的方案集中了已有的丰富的网络设计、施工经验，以及在数字化图像、语音和数据综合传输领域强大的产品优势，实现所需的设计需求。7)兼容性:各系统均为相对开放的系统，不同产品间具有标准接口，并提供多种通讯标准协议，可以便于第三方设备的接入。8)模块化:组建各功能模块，直到整个系统，均严格履行模块化结构方式，以满足系统功能扩充、运行设备的替换、维护，确保系统的高效可靠运行。9)扩充性:采用面向对象和模块化的开发技术，可随时根据需要扩充具有其它功能的软硬件模块，具有良好的扩充性。10)集中管理:远端现场设备，各分系统集中于中心统一控制，实施对所有远端设备的控制、设置，以保证系统的高效、有序、可靠的发挥其管理职能。11)升级维护:系统考虑到将来系统在容量和功能增加修改等的实际需要，定位系统对软件升级可升级，并且操作简单，操作应能由系统管理员即可完成，不需要繁复的操作和专门的技术。
权利要求1.缆隧道安全管理系统，包括系统主站和现场终端设备，其特征是，所述系统主站包括服务器、管理终端和主站交换机，所述现场终端设备包括现场交换机、无线基站、人员定位装置、环境监测装置和网络摄像机，所述人员定位装置、环境监测装置和网络摄像机分别与无线基站连接，所述现场交换机与主站交换机连接，所述主站交换机分别与服务器和管理终端连接。
2.根据权利要求1所述的电缆隧道安全管理系统，其特征是，所述人员定位装置包括wifi手机和电子标签。
3.根据权利要求1所述的电缆隧道安全管理系统，其特征是，所述环境监测装置包括无线温湿度传感器、烟感传感器、水浸传感器、可燃气体浓度传感器和有毒气体传感器。
4.根据权利要求1所述的电缆隧道安全管理系统，其特征是，还包括远程监控终端，所述远程监控终端通过路由器与主站交换机连接。
5.根据权利要求1所述的电缆隧道安全管理系统，其特征是，还包括语音调度交换机和IP电话，所述语音调度交换机与主站交换机连接，所述IP电话与语音调度交换机连接。
6.根据权利要求1所述的电缆隧道安全管理系统，其特征是，所述网络摄像机采用防水网络摄像机。
专利摘要一种电缆隧道安全管理系统，它包括系统主站和现场终端设备，所述系统主站包括服务器、管理终端和主站交换机，所述现场终端设备包括现场交换机、无线基站、人员定位装置、环境监测装置和网络摄像机，所述人员定位装置、环境监测装置和网络摄像机分别与无线基站连接，所述现场交换机与主站交换机连接，所述主站交换机分别与服务器和管理终端连接。本实用新型涵盖了电缆隧道人员定位、语音通讯、视频监控及环境检测等功能，本着先进性、实用性、易操作性、经济性的原则，在保证必要的技术先进性和满足生产、安全管理要求的前提下，减少了投资,充分利用现有检测仪表，缩短了建设周期，具有技术先进、运行稳定可靠、维护操作方便简单和投资经济有效的特点。
文档编号H04L29/06GK202931391SQ20122065239
公开日2013年5月8日 申请日期2012年11月30日 优先权日2012年11月30日
发明者倪守生, 吕海晶, 贺军, 高忠升, 王法国, 杜鹏, 鄷烽, 陈战修, 白洪光 申请人:山东鲁冶瑞宝电气自动化有限公司