一种城市地下综合管廊的监测与预警系统的制作方法

本发明涉及一种城市地下综合管廊监测，特别涉及一种城市地下综合管廊的监测与预警系统。

背景技术：

1、目前，伴随着城市化的脚步，生活中对水电等资源有了更高的要求，也有了便利化的趋势，这些资源若是分开埋敷设管，修复时则需开挖路面修复，十分耗材耗力，近些年来出现的城市地下综合管廊很好地解决了这一问题，城市地下综合管廊指的是城市地下管道的综合通道，也就是在城市的地下修建一条集电力、通信、燃气、供热和给排水等多种工程管线为一体的隧道空间，有专用检修口，吊装口及监测系统等，实行统一规划设计、施工管理的制度。建设地下综合管廊可以解决公路反复开挖和架空线网密集的问题，保障城市安全、增强城市功能、美化城市景观、促进集约高效和转型发展，它是创新城市基础设施建设的一项重要措施，加快了建设步伐，提高了工程的质量和效益。但是由于地下综合管廊建设规模巨大，必须从细节入手强化运维管理，以确保地下综合管廊安全运行和实用性功能平稳发挥。

2、城市地下综合管廊建设环境情况较为复杂，容易发生管廊沉降与隆起变形问题，在管廊内部，还可能产生火灾，管道泄漏和积水等异常情况，这些对管廊的正常运行和安全使用都会造成十分严重的影响，而城市地下管线的隐患及故障情况发生处理中往往是采取事后补救方式，容易影响城市正常运转，并对基础设施保障力工程存在安全性威胁。传统的城市地下管线管理方式仅仅是突发事件人工查找、经验值判断挖掘等，这样容易损伤管线，存在盲目性。目前的监测系统主要针对地下管廊的水位、温度、有毒气体、沉降信息等，无法精确掌握轴向的管廊沉隆情况和横断面的横断面形状变化，对于管廊发生的变形沉隆问题不能准确定位。

技术实现思路

1、本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种城市地下综合管廊的监测与预警系统。

2、本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种城市地下综合管廊的监测与预警系统，包括轴向管廊沉降及隆起监测系统、环形监测系统、无线传输基站及客户端，轴向管廊沉降及隆起监测系统包括多个沿地下管廊轴向布置的轴向无线倾角传感器；环形监测系统包括沿地下管廊横断面周向布置的无线温度传感器、无线水位传感器及多个横断面无线倾角传感器；轴向无线倾角传感器用于测量地下管廊轴向变形；横断面无线倾角传感器用于测量地下管廊横断面变形；无线温度传感器用于测量地下管廊监测点的温度；无线水位传感器用于测量地下管廊监测点的水位；轴向无线倾角传感器、横断面无线倾角传感器、无线温度传感器和无线水位传感器的检测数据通过无线传输基站传输至客户端。

3、进一步地，还包括依次连接的比较器和报警器，比较器包括正极输入端和负极输入端；比较器正极输入端输入来自轴向无线倾角传感器、横断面无线倾角传感器、无线温度传感器或无线水位传感器的检测数据，比较器负极输入端输入对应的参数基准值；当对应的检测数据高于或低于参数基准值时，比较器输出信号至报警器，启动报警器报警。

4、进一步地，轴向无线倾角传感器沿地下管廊轴向间隔3-5m布置。

5、进一步地，环形监测系统沿地下管廊轴向间隔100-200m布置。

6、进一步地，环形监测系统根据实际工程情况选择地下管廊易发生变形的地方设置。

7、进一步地，每个环形监测系统包括6至8个横断面无线倾角传感器。

8、进一步地，同一环形监测系统中的横断面无线倾角传感器沿地下管廊横断面周向均布。

9、进一步地，无线水位传感器布置在地下管廊横断面水平中心线上。

10、进一步地，无线传输基站通过局域网传输数据至客户端。

11、进一步地，客户端包括移动客户端和电脑客户端。

12、本发明具有的优点和积极效果是：本发明采用环形无线传感器布点技术，在准确监测地下管廊轴向沉降及隆起状态的同时，能够精确掌握环形布点区域的横断面形状变化情况以及温度水位等监测信息，从而快速、准确地监测与预警城市地下综合管廊的不同管道、管线异常参数数据，工作人员通过电脑、手机等可以及时收到预报预警，有效提高城市运行的安全性及保障性，减少人工排查管道管线隐患的盲目性，降低城市地下综合管廊的运行维护时间及资金成本，保障城市安全稳定运行。

13、本发明可对城市地下管廊状况进行实时监测，弥补了传统方法的不足，将故障发生控制在了“事前”及“事中”过程，为城市地下管廊的安全监测提供高效便捷的工作方式，节省了城市安全性建设及故障排除成本，对于城市地下综合管廊安全运行具有重要的技术应用前景和广泛的经济及社会生态效益。

技术特征：

1.一种城市地下综合管廊的监测与预警系统，其特征在于，包括轴向管廊沉降及隆起监测系统、环形监测系统、无线传输基站及客户端，轴向管廊沉降及隆起监测系统包括多个沿地下管廊轴向布置的轴向无线倾角传感器；环形监测系统包括沿地下管廊横断面周向布置的无线温度传感器、无线水位传感器及多个横断面无线倾角传感器；轴向无线倾角传感器用于测量地下管廊轴向变形；横断面无线倾角传感器用于测量地下管廊横断面变形；无线温度传感器用于测量地下管廊监测点的温度；无线水位传感器用于测量地下管廊监测点的水位；轴向无线倾角传感器、横断面无线倾角传感器、无线温度传感器和无线水位传感器的检测数据通过无线传输基站传输至客户端。

2.根据权利要求1所述的城市地下综合管廊的监测与预警系统，其特征在于，还包括依次连接的比较器和报警器，比较器包括正极输入端和负极输入端；比较器正极输入端输入来自轴向无线倾角传感器、横断面无线倾角传感器、无线温度传感器或无线水位传感器的检测数据，比较器负极输入端输入对应的参数基准值；当对应的检测数据高于或低于参数基准值时，比较器输出信号至报警器，启动报警器报警。

3.根据权利要求1所述的城市地下综合管廊的监测与预警系统，其特征在于，轴向无线倾角传感器沿地下管廊轴向间隔3-5m布置。

4.根据权利要求1所述的城市地下综合管廊的监测与预警系统，其特征在于，环形监测系统沿地下管廊轴向间隔100-200m布置。

5.根据权利要求1所述的城市地下综合管廊的监测与预警系统，其特征在于，环形监测系统根据实际工程情况选择地下管廊易发生变形的地方设置。

6.根据权利要求1所述的城市地下综合管廊的监测与预警系统，其特征在于，每个环形监测系统包括6至8个横断面无线倾角传感器。

7.根据权利要求1所述的城市地下综合管廊的监测与预警系统，其特征在于，同一环形监测系统中的横断面无线倾角传感器沿地下管廊横断面周向均布。

8.根据权利要求1所述的城市地下综合管廊的监测与预警系统，其特征在于，无线水位传感器布置在地下管廊横断面水平中心线上。

9.根据权利要求1所述的城市地下综合管廊的监测与预警系统，其特征在于，无线传输基站通过局域网传输数据至客户端。

10.根据权利要求1所述的城市地下综合管廊的监测与预警系统，其特征在于，客户端包括移动客户端和电脑客户端。

技术总结
本发明公开了一种城市地下综合管廊的监测与预警系统，包括轴向管廊沉降及隆起监测系统、环形监测系统、无线传输基站及客户终端；轴向管廊沉降及隆起监测系统包括多个沿地下管廊轴向布置的轴向无线倾角传感器；环形监测系统包括沿地下管廊横断面周向布置的无线温度传感器、无线水位传感器及多个横断面无线倾角传感器；轴向无线倾角传感器及横断面无线倾角传感器对应测量地下管廊轴向及横断面变形；无线温度传感器、无线水位传感器对应测量地下管廊监测点的温度及水位；轴向及横断面无线倾角传感器、无线温度传感器和无线水位传感器的监测数据通过无线传输基站传输至客户终端。本发明能够快速、准确地监测与预警城市地下综合管廊状况。

技术研发人员：吴利民,沈泽荣,韩伟奇,武宏斌,于春涛,闫玥,付登锋,徐宁,吕宁,李萌
受保护的技术使用者：中铁十八局集团第四工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31