用于智能管廊的巡检系统的制作方法

本实用新型属于智能控制技术领域，特别是涉及一种用于智能管廊的巡检系统。

背景技术：

智能管廊是城市基础设施建设发展的新方向，是城市地下空间开发的重要形式之一。它作为一种集约化、可持续性的管线敷设方式，通过合理利用城市用地，综合确定城市工程管线在城市地上、地下空间位置，避免工程管线之间及其相关建筑物相互干扰，为各管线工程的规划管理提供了依据。然而，现有技术中智能管廊存在以下问题：

1、泄漏、堵塞不易发现：有时漏水、堵塞出现在地底下，不易发现，如果不及时制止，会造成越来越严重的后果。

2、发现泄漏、堵塞的滞后性：因各种原因出现爆管时，只有等大量的水漫过地面，这时只能依赖市民拨打电话反映才能知晓，非常被动。

3、抢修难度大：对管廊内的改变等情况不能够及时更新，导致即使得到反映，也不能及时的找到异常地点，增加了抢修难度。

4、城市内涝频发，缺乏有效的实时监测系统，不能及时监测发现智能管廊的状态，无法启动预警和疏导机制，造成城市内涝。

因此，现有的智能管廊技术存在着因无法做到实时监控，导致不能及时发现异常现象而造成不必要损失的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于智能管廊的巡检系统，旨在解决现有的智能管廊技术存在着因无法做到实时监控，导致不能及时发现异常现象而造成不必要损失的问题。

本实用新型提供了一种用于智能管廊的巡检系统，所述巡检系统包括：

主控模块、监控指挥端以及巡检设备；

所述主控模块的接收端接所述巡检设备的输出端，所述主控模块的输出端接所述监控指挥端的输入端；

所述主控模块控制所述巡检设备在预设轨道上进行移动以使所述巡检设备对所述智能管廊进行监测，并且所述巡检设备将获取到的数据信息通过所述主控模块传输给所述监控指挥端，以便所述监控指挥端进行监控显示。

综上所述，本实用新型提供了一种用于智能管廊的巡检系统，通过巡检设备在预设轨道上进行移动并对智能管廊进行监测，以及将获取到的数据信息传输给监控指挥端进行监控显示，由此实现了对智能管廊进行实时监控的效果，便于进行集中实时监控、管理、检修、日常维护等，提高了城市管理效率，减少了人力、财力、物力的巨大浪费，因此解决了现有的地下排水管道技术存在着因无法做到实时监控，导致不能及时发现异常现象而造成不必要损失的问题。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种用于智能管廊的巡检系统的模块结构示意图。

图2为本实用新型提供的一种用于智能管廊的巡检系统的具体结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例的一种用于智能管廊的巡检系统，通过巡检设备在预设轨道上进行移动并对智能管廊进行监测，以及将获取到的数据信息传输给监控指挥端进行监控显示，由此实现了对智能管廊进行实时监控的效果，并且能及时发现异常现象，以便工作人员及时维修和记录，避免不必要的损失。

为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1示出了本实用新型提供的一种用于智能管廊的巡检系统的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

上述一种用于智能管廊的巡检系统，该巡检系统包括：

主控模块101、监控指挥端103以及巡检设备102；

主控模块101的接收端接巡检设备102的输出端，主控模块101的输出端接监控指挥端103的输入端；

主控模块101控制巡检设备102在预设轨道上进行移动以使巡检设备102对智能管廊进行监测，并且巡检设备102将获取到的数据信息通过主控模块101传输给监控指挥端103，以便监控指挥端103进行监控显示。

作为本实用新型一实施例，上述巡检设备(包括巡检机器人)安装于智能管廊内部，悬挂在智能管廊的顶部墙壁，智能管廊全程墙壁上安装有行驶跑道。智能管廊全程分为若干区间，配备一巡检设备或者若干巡检设备进行监测。

图2示出了本实用新型提供的一种用于智能管廊的巡检系统的具体结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

作为本实用新型一实施例，上述巡检设备102内置压力形变感测模块1021、温度感测模块1022、湿度感测模块1023、气体检测模块1024以及摄像模块1025；

压力形变感测模块1021的输出端、温度感测模块1022的输出端、湿度感测模块1023的输出端、气体检测模块1024的输出端以及摄像模块1025的输出端共接并作为巡检设备102的输出端；

压力形变感测模块1021用于对智能管廊的压力形变进行检测，温度感测模块1022用于对智能管廊的温度进行检测，湿度感测模块1023用于对智能管廊的湿度进行检测，气体检测模块1024用于对智能管廊的气体浓度进行检测，以及摄像模块1025用于采集视频图像信息。

作为本实用新型一实施例，上述主控模块101包括主板1011、键盘接口板1012、串口通信板1013以及报警接口板1014；

主板1011的接收端为主控模块101的接收端，主板1011的第一输出端接键盘接口板1012的输入端，主板1011的第二输出端接串口通信板1013的输入端，串口通信板1013的输出端为主控模块101的输出端，主板1011的第三输出端接报警接口板1014的输入端；

键盘接口板1012用于与键盘及多媒体计算机串口连接，并将接收到的操作指令传输给主板1011，以便主板1011控制巡检设备102进行检测；串口通信板1013用于主板1011与监控模块106进行通信连接，报警接口板1014用于巡检系统报警联动。

当键盘发出操作指令后，键盘接口板1012进行数据格式转换，把操作指令传输给主板1011进行处理，主板1011根据指令码，通过串口通信板1013，控制切换模块或电视监控系统的终端控制器，发出相应的切换或控制命令。

作为本实用新型一实施例，上述监控指挥端103设有监控屏幕，该监控屏幕可对压力形变、温度、湿度、气体浓度以及视频图像进行显示，方便工作人员查看，以便工作人员及时跟踪与记录。

作为本实用新型一实施例，上述压力形变感测模块1021具体包括光纤探头和脉冲发射器。

针对智能管廊的压力形变，采用振动监测的方式进行。OFAM-50系统是一种基于光时域反射技术(OTDR)和光纤干涉技术发展而成的先进的光纤传感技术，通过光时域反射技术做到精确的定位，结合后端数据分析处理模块，实现对振动的有效监测，同时可对振动类型进行识别。它同时具有光时域反射技术定位精度高和光纤干涉技术灵敏度高的特点

当外界有振动作用于传感光缆时，引起光缆中纤芯发生形变，导致纤芯长度和折射率发生变化，导致光缆中光的相位发生变化。当光在光缆中传输时，由于光子与纤芯晶格间发生作用，不断向后传输瑞利散射光。当外界有振动发生时，背向瑞利散射光的相位随之发生变化，这些携带外界振动信息的信号光，反射回系统主机时，经光学系统处理，将微弱的相位变化转换为光强变化，经光电转换和信号处理后，进入计算机进行数据分析。系统根据分析的结果，判断入侵事件的发生类别(人为外界破坏或背部自行断裂)，并确认扰动位置。

布里渊散射光频移的大小决定于声波速度。由于传感光纤感受的温度和应变会影响光纤内部的声波速度，因此可以通过测量布里渊频移来得到传感光纤感受的温度或应变。另一方面，布里渊散射光的强度也受温度和应变的影响，所以通过测量布里渊散射光的频移和强度变化，并且解调就可同时测量传感光纤感受的温度和应变。

该系统采用超窄脉冲光作为种子源，注入到光纤中，系统采集光纤中的后向瑞利散射光。当光纤链路中有扰动发生时，系统所采集的后向瑞利散射光的折射率发生了改变，导致了在该位置处光相位发生了变化，从而导致了散射光光强的变化。系统通过实时检测光强，将前后两个信号光强进行对比，当光强有变化时，给出实时报警信号。并且通过计算注入光脉冲和接收到反射信号的时间差来判断引起光强发生变化的扰动位置。

当上述的形变数值超过形变的安全值2cm时，压力形变感测模块1021发送形变程度信息(光强变化程度)及发生形变单位位置给主控模块101，主控模块101经计算(将光强变化转化为形变数据)显示于监控屏幕，以便工作人员及时维修和记录。

作为本实用新型一实施例，上述温度感测模块1022具体包括温度检测器。

分布式光纤温度传感系统(DTS)是通过光纤作为传感器来测量温度的光学仪器。本实施例利用单根光纤同时实现温度检测和信号传输，综合利用光纤拉曼散射效应(Raman Scattering)和光时域反射测量技术(OTDR)来获取空间温度分布信息。该巡检系统能够连接测量光纤沿线的温度分布情况，特别适用于长距离、大范围、高精度、多点的实时温度测量。

当上述的温度超过温度安全峰值60℃时，温度感测模块1022发送反馈信号给主控模块101，主控模块101控制报警接口板1014发出警报信号，以便工作人员及时维修。

作为本实用新型一实施例，上述湿度感测模块1023具体包括湿度检测器。

湿度检测器1023将检测到的湿度值通过主控模块101传输给监控指挥端103，以显示于监控屏幕，以便工作人员及时维修和记录。一旦湿度度不在预设阈值即50％～70％RH时，则通过报警接口板1014发出警报信号。

作为本实用新型一实施例，上述气体检测模块1024具体包括气体探头和气体检测器。

根据Lambert--beer定律，甲烷气体在近红外波段的吸收特性，利用光纤传导技术，将随瓦斯浓度而变化的光强信息转化为线性输出的电信号。修正后的输出信号与瓦斯浓度关系为线性。采用激光器产生特定波长的光，光通过甲烷气体会产生吸收，吸收后的光经过光电处理模块，根据甲烷吸收线，通过计算得出甲烷的浓度。

当甲烷浓度超过安全峰值(瓦斯浓度超过1.0％或二氧化碳浓度超过1.5％)时，气体检测模块1024通过光纤传感技术将甲烷浓度，气体体积发送给主控模块101，主控模块101通过将光线信息转换，把气体信息以数字的形式显示于监控屏幕，以便工作人员维修和记录。

作为本实用新型一实施例，上述摄像模块1025具体包括摄像头，在巡检设备行驶过程中通过摄像头实时采集视频图像，以便区分和识别异常位置及异常现象。

结合上述图1和图2，上述一种用于智能管廊的巡检系统的工作原理如下：

首先，通过主控模块101控制巡检设备102对智能管廊的压力形变、温度、湿度、气体浓度进行检测并且采集视频图像，然后将获取到的各个参量传输给监控指挥端103，以便监控指挥端103进行监控显示。

当上述压力形变超过形变的安全值2cm或者温度超过安全峰值60℃或者湿度度不在预设阈值即50％～70％RH或者瓦斯浓度超过1.0％或二氧化碳浓度超过1.5％时，主控模块101中的报警接口板1014会发出警报信号，以便工作人员及时采取防范措施，避免造成不必要的损失，实现了实时监控智能管廊的效果。

综上所述，本实用新型实施例提供了一种用于智能管廊的巡检系统，通过巡检设备在预设轨道上进行移动并对智能管廊进行监测，以及将获取到的数据信息传输给监控指挥端进行监控显示，由此实现了对智能管廊进行实时监控的效果，便于进行集中实时监控、管理、检修、日常维护等，提高了城市管理效率，减少了人力、财力、物力的巨大浪费，因此解决了现有的地下排水管道技术存在着因无法做到实时监控，导致不能及时发现异常现象而造成不必要损失的问题。本实用新型实施例实现简单，不需要增加额外的硬件，可有效降低成本，具有较强的易用性和实用性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。