專利名稱：一種城市地下綜合管網(wǎng)安全監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種監(jiān)控裝置，具體是指一種對城市地下管網(wǎng)實(shí)施監(jiān)控的裝置。 技術(shù)背景
城市地下管線是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，是城市規(guī)劃建設(shè)管理的重要基礎(chǔ)信息。 城市地下管線包括給水、排水、燃?xì)?、電信、熱力、電力、工業(yè)管道和綜合管溝等八類，日 夜負(fù)擔(dān)著城市能源和信息的供給，是城市賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。故管線的安全運(yùn)行對 城市的安定非常重要。而對管線的安全運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控更加顯得尤為重要。
目前，國內(nèi)外對管線安全的監(jiān)控主要包括破損檢測及泄漏定位的研究，大多是針對輸水、 輸氣、輸油的跨境長輸管道；對于城市管網(wǎng)， 一方面與長輸管道一樣，具有長期使用性、埋 地隱蔽性的特點(diǎn)；另一方面由于城市燃?xì)夤芫W(wǎng)在城市中成環(huán)狀或枝狀網(wǎng)絡(luò)分布，形成網(wǎng)絡(luò)拓 撲結(jié)構(gòu)和多管耦合結(jié)構(gòu)，管網(wǎng)中還包括各種泵、閥等的附屬設(shè)施；因?yàn)楦鞣N野蠻施工、私挖 亂建等問題，極易造成城市管網(wǎng)的泄漏事故。且城市燃?xì)夤芫W(wǎng)燃?xì)庑孤┑暮蠊麌?yán)重，極易造 成中毒、爆炸等人身傷亡事故和環(huán)境污染問題；而供水管網(wǎng)中管道的受污染、老化、破損泄 漏又帶來水資源的浪費(fèi)嚴(yán)重和人身健康安全的威脅；城市排水管線的運(yùn)行情況的未知性，又 會(huì)帶來防汛調(diào)度措施不及時(shí)，及一系列損失；供熱管線一旦泄漏對周圍的影響力非常巨大； 而新改建的道路管網(wǎng)相互錯(cuò)綜復(fù)雜，因管理歸口部門的不同，相互信息的共享性欠缺，又會(huì) 帶來道路市政施工的麻煩。
因此，針對城市地下管網(wǎng)的特殊性，對地下管線運(yùn)行安全的實(shí)時(shí)在線監(jiān)控、分析各種常 規(guī)泄漏監(jiān)測及定位，在城市地下管網(wǎng)安全運(yùn)行中應(yīng)用十分必要。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，以及實(shí)際的需求，開發(fā)了一種方便操作、有效監(jiān)控的 裝置。
本實(shí)用新型是通過下述技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的.-
一種城市地下綜合管網(wǎng)安全監(jiān)控裝置，應(yīng)用于給排水、天然氣、供熱、石油等，包括用 于監(jiān)測城市地下管線傳輸過程中各環(huán)節(jié)參數(shù)、設(shè)備參數(shù)、能耗參數(shù)的傳感器，結(jié)合GIS城市 管線地理信息系統(tǒng)，對傳感器傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測和處理的監(jiān)控管理器，該系統(tǒng)軟件集成各 類管線運(yùn)行的安全風(fēng)險(xiǎn)評估參數(shù)，該監(jiān)控管理器主要包括用于處理傳感器數(shù)據(jù)的監(jiān)控主機(jī)和 PLC控制器組成，所述監(jiān)控主機(jī)包括通過處理傳感器傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行管線破損泄漏監(jiān)測和 精確定位的單元、評估管線安全運(yùn)行的單元和生產(chǎn)調(diào)度控制的單元，所述傳感器與PLC控制
3器相連，所述監(jiān)控主機(jī)與PLC控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，通過對數(shù)據(jù)處理后的反饋信號(hào)發(fā)送到PLfC 控制器來控制相應(yīng)的設(shè)備單元工作。
作為優(yōu)選，上述一種城市地下綜合管網(wǎng)安全監(jiān)控裝置中的傳感器至少包括溫度傳感器、 壓力傳感器、流量傳感器、可燃?xì)怏w報(bào)警傳感器以及連接于控制單元電源線上的控制閥門和 泵站。
作為優(yōu)選，上述的一種城市地下綜合管網(wǎng)安全監(jiān)控裝置中的監(jiān)控主機(jī)還包括有顯示數(shù)據(jù) 的顯示單元。
作為優(yōu)選，上述的一種城市地下綜合管網(wǎng)安全監(jiān)控裝置中的監(jiān)控主機(jī)上連接有數(shù)據(jù)發(fā)送
模塊及光纖傳輸設(shè)備，該數(shù)據(jù)模塊通過網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程接收端相連。
作為優(yōu)選，上述的一種城市地下綜合管網(wǎng)安全監(jiān)控裝置中的監(jiān)控主機(jī)上還連接有報(bào)警器。 作為優(yōu)選，上述的一種城市地下綜合管網(wǎng)安全監(jiān)控裝置中的監(jiān)控主機(jī)上還包含城市管線
地理信息系統(tǒng)GIS。
有益效果通過本實(shí)用新型可及時(shí)發(fā)現(xiàn)城市管網(wǎng)的損壞部位，方便維修，避免危害發(fā)生， 而且也節(jié)省了人力、物力等。


圖1城市地下綜合管網(wǎng)安全監(jiān)控裝置1/0結(jié)構(gòu)示意圖 圖2城市地下綜合管網(wǎng)安全監(jiān)控裝置管理結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的實(shí)施作具體說明 實(shí)施例一
如圖1所示結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型的城市地下綜合管網(wǎng)安全監(jiān)控裝置主要包括傳感器、數(shù)采 通訊設(shè)備、供電及監(jiān)控設(shè)備和監(jiān)控管理功能的計(jì)算機(jī)平臺(tái)組成的相應(yīng)控制單元。
傳感器包括光纖光柵測溫計(jì)、壓力傳感器、流量傳感器、濕度檢測傳感器、可燃?xì)怏w 探測器；
數(shù)采通訊設(shè)備采用有線和無線的相結(jié)合方式包括采集卡、GPRS無線通訊設(shè)備及光纖 供電設(shè)備包括UPS不間斷電源、太陽能鋰電池、變壓器 控制設(shè)備包括智能電動(dòng)閥門、變頻器等
分別安裝于城市主要各管線檢査井節(jié)點(diǎn)可分別檢測燃?xì)?、供熱、給排水管道、電力管線 的不同參數(shù)，并可連接各類泵站、閥門的控制。
計(jì)算機(jī)平臺(tái)的硬件系統(tǒng)大屏幕監(jiān)控墻， 算機(jī)監(jiān)控臺(tái)；計(jì)算機(jī)平臺(tái)的軟件系統(tǒng)GIS地理信息系統(tǒng)、城市管線地理信息系統(tǒng)、城市地下管線在 線監(jiān)控系統(tǒng)、管線破損報(bào)警測量定位系統(tǒng)、管線安全運(yùn)行評估系統(tǒng)。
監(jiān)控系統(tǒng)將完成城市各站點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集、順序控制、連鎖保護(hù)、計(jì)量等任務(wù)，可以獨(dú)立 全站的測控及評估分析工作。
站控系統(tǒng)可由一套SIEMENS S7-300以上加一臺(tái)PC機(jī)組成，通過繪圖工具結(jié)合城市地下 管網(wǎng)GIS地理信息系統(tǒng)，將三維動(dòng)態(tài)工藝流程畫面，將各個(gè)動(dòng)力裝置的運(yùn)行情況直觀地在計(jì) 算機(jī)和大屏幕監(jiān)控墻上顯示出來，并可動(dòng)態(tài)變化。為了方便操作人員的操作和系統(tǒng)維護(hù)人員 對系統(tǒng)的維護(hù)，設(shè)有人機(jī)對話功能，操作人員可在操作室內(nèi)通過PC機(jī)來監(jiān)視城市各管線的工 藝過程和設(shè)備運(yùn)行情況。通過人機(jī)界面上將VO模塊采集的數(shù)據(jù)以字符、數(shù)字或動(dòng)態(tài)圖形的 方式顯示出來。經(jīng)過授權(quán)，操作人員可以在監(jiān)控操作站上用鍵盤或鼠標(biāo)對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制。 此外，監(jiān)控系統(tǒng)還能對現(xiàn)場傳入的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、統(tǒng)計(jì)、報(bào)警、存儲(chǔ)并提供相應(yīng)的顯示操作 和報(bào)表功能。
對于監(jiān)控站的系統(tǒng)部件故障報(bào)警、診斷報(bào)警等，軟件能自動(dòng)處理。對工藝過程報(bào)警(如濕 度高低報(bào)警、壓力報(bào)警、氣體報(bào)警等)必須進(jìn)行報(bào)警組態(tài)才能自動(dòng)處理。系統(tǒng)對任一報(bào)警可以 用監(jiān)控站內(nèi)置喇叭發(fā)出聲報(bào)警，也可以將重要參數(shù)報(bào)警組態(tài)為報(bào)警出現(xiàn)時(shí)輸出到某個(gè)數(shù)字量 輸出點(diǎn)，以驅(qū)動(dòng)外接音響。對于每個(gè)報(bào)警可以組態(tài)為報(bào)警發(fā)生時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)切換至報(bào)警參數(shù)所 在畫面，同時(shí)在報(bào)警提示行以醒目的顏色顯示報(bào)警信息。
還可將相關(guān)的監(jiān)視點(diǎn)生成實(shí)時(shí)趨勢圖和歷史趨勢圖，用于分析模擬量參數(shù)的變化趨勢， 以讓操作人員掌握系統(tǒng)參數(shù)的變化趨勢，使系統(tǒng)保持最佳運(yùn)行。
數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)管理是這個(gè)系統(tǒng)的核心與目的所在。根據(jù)軟件提供的種類繁多的1/0驅(qū) 動(dòng)，可與現(xiàn)場各種各種類型的儀表設(shè)備通訊，將相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)釆集到上位監(jiān)控界面上 來。根據(jù)上位監(jiān)控軟件的完整的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫關(guān)功能， 一旦接收到數(shù)據(jù)，應(yīng) 用程序立即對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與加工。
系統(tǒng)還可根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際要求，通過監(jiān)控軟件與EXCEL電子表格的動(dòng)態(tài)鏈接，任意定義 各類表格及其格式，如班報(bào)表、日報(bào)表、月統(tǒng)計(jì)報(bào)表等。并且可以統(tǒng)計(jì)
權(quán)利要求1、一種城市地下綜合管網(wǎng)安全監(jiān)控裝置，包括傳感器和監(jiān)控管理器，其特征在于所述的監(jiān)控管理器包括監(jiān)控主機(jī)和PLC控制器；所述的監(jiān)控主機(jī)包括管線破損泄漏監(jiān)測精確定位的單元、評估管線安全運(yùn)行單元和生產(chǎn)調(diào)度控制單元；所述的傳感器與PLC控制器相連，PLC控制器再與監(jiān)控主機(jī)相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市地下綜合管網(wǎng)安全監(jiān)控裝置，其特征是傳感器至少包括溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、可燃?xì)怏w報(bào)警傳感器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市地下綜合管網(wǎng)安全監(jiān)控裝置，其特征是監(jiān)控主機(jī)有數(shù) 據(jù)顯示單元。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市地下綜合管網(wǎng)安全監(jiān)控裝置，其特征是在監(jiān)控主機(jī)上 包括數(shù)據(jù)發(fā)送模塊及光纖傳輸設(shè)備，該數(shù)據(jù)發(fā)送模塊通過網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程接收端相連。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市地下綜合管網(wǎng)安全監(jiān)控裝置，其特征是在監(jiān)控主機(jī)上 有報(bào)警器。
專利摘要本實(shí)用新型公布了一種監(jiān)控裝置，具體是指一種對城市地下管網(wǎng)實(shí)施監(jiān)控的裝置。本實(shí)用新型裝置包括傳感器和監(jiān)控管理器，其中監(jiān)控管理器包括監(jiān)控主機(jī)和PLC控制器；所述的監(jiān)控主機(jī)包括管線破損泄漏監(jiān)測精確定位的單元、評估管線安全運(yùn)行單元和生產(chǎn)調(diào)度控制單元；所述的傳感器與PLC控制器相連，PLC控制器再與監(jiān)控主機(jī)相連，傳感器根據(jù)需要可以有多種類型的傳感器、以及配制有報(bào)警器等部件。本實(shí)用新型可及時(shí)發(fā)現(xiàn)城市管網(wǎng)的損壞部位，方便維修，避免危害發(fā)生，而且也節(jié)省了人力、物力等。在現(xiàn)代城市中具有廣泛的使用前景。
文檔編號(hào)G05B19/418GK201435004SQ200920117319
公開日2010年3月31日 申請日期2009年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月9日
發(fā)明者王俊華 申請人:王俊華