本發(fā)明涉及電纜排管及小型綜合管廊監(jiān)測，尤其涉及一種電纜排管或小型綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)。
背景技術：
1、隨著城市化進程的加速，電纜排管及小型綜合管廊作為城市地下管線的重要載體，其建設規(guī)模持續(xù)擴大。然而，由于此類設施普遍存在空間狹小、供電條件受限等特點，現(xiàn)有的監(jiān)控與報警技術難以直接應用。目前，電纜排管和小型綜合管廊大多處于無實時監(jiān)控的狀態(tài)，僅依賴人工巡檢或簡單的機械式監(jiān)測裝置，存在以下顯著缺陷：
2、現(xiàn)有技術缺乏對井蓋開閉狀態(tài)、電纜接頭溫度、工井液位及土建沉降等關鍵參數(shù)的實時監(jiān)測能力。例如，井蓋被非法開啟或電纜接頭過熱時，難以及時發(fā)現(xiàn)并預警，導致火災、水浸、設備損壞等事故頻發(fā)，安全隱患突出?，F(xiàn)有監(jiān)測手段無法精準定位故障點，例如液位異常或沉降發(fā)生時，運維人員需耗費大量時間排查具體位置，延誤應急處置效率?，F(xiàn)有監(jiān)測裝置多為單一功能設備，難以集成多參數(shù)監(jiān)測，且無法靈活擴展傳感器數(shù)量或與其他管理系統(tǒng)協(xié)同工作，難以滿足動態(tài)增長的城市管網(wǎng)需求。因此，亟需一種可實時監(jiān)測多參數(shù)、具備故障定位與智能報警功能的一體化監(jiān)控系統(tǒng)。
技術實現(xiàn)思路
1、為了解決以上問題，本發(fā)明提出了一種電纜排管或小型綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)，通過基于光柵的傳感器與無源傳輸技術，實現(xiàn)了對井蓋狀態(tài)、液位、沉降及溫度的實時監(jiān)測，并結(jié)合數(shù)據(jù)解析裝置與系統(tǒng)管理平臺，構(gòu)建了低成本、高可靠、易擴展的智能監(jiān)控體系。
2、為了達到上述目的，具體采用了以下技術方案：
3、一種電纜排管或小型綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)，包括：
4、井蓋開合光柵傳感器，用于實時監(jiān)測電纜排管或小型綜合管廊的井蓋開閉狀態(tài)；
5、液位光柵傳感器，用于實時監(jiān)測電纜排管工井內(nèi)液位或小型綜合管廊集水坑液位；
6、沉降監(jiān)測光柵傳感器，用于實時監(jiān)測電纜排管工井或小型綜合管廊的土建沉降；
7、溫度光柵傳感器，用于實時監(jiān)測電纜排管或小型綜合管廊內(nèi)電力電纜接頭溫度；
8、數(shù)據(jù)解析裝置，通過光纖連接所述井蓋開合光柵傳感器、液位光柵傳感器、沉降監(jiān)測光柵傳感器及溫度光柵傳感器，用于接收并解析各傳感器的數(shù)據(jù)，并通過總線上傳；
9、系統(tǒng)管理平臺，接收所述數(shù)據(jù)解析裝置上傳的數(shù)據(jù)，執(zhí)行數(shù)據(jù)分析、異常判斷及報警，并生成報警信息及應對措施。
10、進一步的，所述井蓋開合光柵傳感器包括頂帽、壓緊彈簧、托盤、懸臂梁和傳感光柵；當井蓋開閉時，所述頂帽受力通過壓緊彈簧帶動托盤移動，所述托盤抬起懸臂梁一側(cè)使傳感光柵形變，從而通過波長變化判別井蓋狀態(tài)。
11、進一步的，所述液位光柵傳感器包括光柵敏感元件、儲液筒和浮桿；儲液筒置于集水坑內(nèi)，液位變化時浮桿帶動光柵敏感元件受力變化，所述數(shù)據(jù)解析裝置通過波長變化計算液位高度。
12、進一步的，所述沉降監(jiān)測光柵傳感器包括兩個通過通液管連接的水準器，用于通過光柵波長變化計算不均勻沉降差值。
13、進一步的，所述溫度光柵傳感器包括紫外光寫入光纖的光柵結(jié)構(gòu)，其用于通過光柵波長受溫度調(diào)制的原理獲取溫度信息。
14、進一步的，所述系統(tǒng)管理平臺包括：
15、包括信息共享模塊，用于通過工業(yè)總線接口與運維單位系統(tǒng)連接，實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)共享，以便運維人員獲取運行狀況信息；
16、故障預測報警與定位模塊，用于通過各傳感器對電纜接頭溫度、井蓋狀態(tài)、水位、沉降進行監(jiān)測，實現(xiàn)故障預測、報警與定位；
17、在線診斷模塊，用于實時顯示傳感器工作狀態(tài)，對傳感器斷路位置進行報警；
18、閾值設定報警模塊，用于設定傳感器報警閾值，監(jiān)測數(shù)據(jù)超閾值時觸發(fā)聲光報警、顯示故障位置并通知相關人員；
19、數(shù)據(jù)查詢修改模塊，用于用戶查詢監(jiān)測數(shù)據(jù)、修改監(jiān)測點參數(shù)，結(jié)合地圖顯示和查詢監(jiān)測點詳情；
20、擴展模塊，用于增加傳感器或升級功能模塊，與其他相關系統(tǒng)集成與協(xié)同工作。
21、進一步的，所述故障預測報警與定位模塊的運行方法為：
22、溫度監(jiān)測光柵傳感器實時采集電纜接頭溫度數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)解析裝置，再由數(shù)據(jù)解析裝置上傳至系統(tǒng)管理平臺；
23、平臺依據(jù)預設的溫度變化趨勢，對連續(xù)采集的溫度數(shù)據(jù)進行分析，當溫度變化達到預測故障的條件時，觸發(fā)故障預測功能；
24、一旦電纜接頭溫度超過設定的報警閾值，故障預測報警與定位模塊生成報警信息，同時根據(jù)傳感器位置信息，確定過熱位置，并將報警信息和位置信息推送至監(jiān)控界面顯示。
25、其中井蓋開合光柵傳感器、液位光柵傳感器、沉降監(jiān)測光柵傳感器按照各自的監(jiān)測原理采集相應數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理及報警定位流程與溫度監(jiān)測相同。
26、進一步的，閾值設定報警模塊的運行方法為：
27、通過系統(tǒng)管理平臺的操作界面，上傳每個傳感器對應的報警閾值；
28、閾值設定報警模塊將各傳感器閾值存儲至系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫；
29、數(shù)據(jù)解析裝置上傳的監(jiān)測數(shù)據(jù)與存儲在數(shù)據(jù)庫中的閾值進行實時比對；
30、當監(jiān)測數(shù)據(jù)超過閾值時，觸發(fā)聲光報警裝置，同時顯示故障位置，并且根據(jù)預先錄入的相關人員聯(lián)系方式，通過自動呼叫系統(tǒng)發(fā)送報警通知。
31、相對應的，本發(fā)明還包含一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時實現(xiàn)所述系統(tǒng)管理平臺中各模塊的步驟。
32、相對應的，本發(fā)明還包含一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)所述系統(tǒng)管理平臺中各模塊的步驟。
33、本發(fā)明具有以下有益技術效果：
34、本發(fā)明基于光柵傳感技術，通過井蓋開合、液位、沉降及溫度光柵傳感器，實現(xiàn)了對井蓋狀態(tài)、水位、土建沉降及電纜接頭溫度的全方位實時監(jiān)測，解決了現(xiàn)有技術中關鍵參數(shù)監(jiān)測缺失的難題。傳感器無需外部供電，僅通過光纖傳輸信號，顯著降低建設和運維成本，尤其適用于無穩(wěn)定電源的電纜排管或小型綜合管廊環(huán)境。
35、系統(tǒng)管理平臺的故障預測報警與定位模塊通過分析傳感器數(shù)據(jù)及位置信息，可精準定位電纜接頭過熱、井蓋非法開啟、液位超限或沉降異常的具體位置，并結(jié)合聲光報警、自動通知功能，極大縮短故障排查與處置時間，有效避免事故擴大。
36、閾值設定報警模塊允許自定義報警閾值，實時比對數(shù)據(jù)并觸發(fā)多級報警通知，確保異常情況即時響應；在線診斷模塊實時監(jiān)控傳感器及光纖通斷狀態(tài)，快速定位傳輸鏈路故障，減少人工巡檢頻次，降低運維復雜度。
1.一種電纜排管或小型綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜排管或小型綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)，其特征在于，所述井蓋開合光柵傳感器包括頂帽(1)、壓緊彈簧(2)、托盤(3)、懸臂梁(4)和傳感光柵；當井蓋開閉時，所述頂帽(1)受力通過壓緊彈簧(2)帶動托盤(3)移動，所述托盤(3)抬起懸臂梁(4)一側(cè)使傳感光柵形變，從而通過波長變化判別井蓋狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜排管或小型綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)，其特征在于，所述液位光柵傳感器包括光柵敏感元件、第一透明儲液筒(60)和浮桿(50)；第一透明儲液筒(60)置于集水坑內(nèi)，液位變化時浮桿(50)帶動光柵敏感元件受力變化，所述數(shù)據(jù)解析裝置通過波長變化計算液位高度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜排管或小型綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)，其特征在于，所述沉降監(jiān)測光柵傳感器包括兩個通過通液管(1100)連接的水準器，用于通過光柵波長變化計算不均勻沉降差值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜排管或小型綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度光柵傳感器包括紫外光寫入光纖的光柵結(jié)構(gòu)，其用于通過光柵波長受溫度調(diào)制的原理獲取溫度信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜排管或小型綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)管理平臺包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電纜排管或小型綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)，其特征在于，所述故障預測報警與定位模塊的運行方法為：
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電纜排管或小型綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)，其特征在于，閾值設定報警模塊的運行方法為：
9.一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序時實現(xiàn)如權(quán)利要求6～8任一項所述系統(tǒng)管理平臺中各模塊的步驟。
10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求6～8任一項所述系統(tǒng)管理平臺中各模塊的步驟。