一种基于窄带通信技术的综合管廊监测传感系统技术方案

本实用新型专利技术提出了一种基于窄带通信技术的综合管廊监测传感系统，在环境监测单元中设置用于监测电缆是否被割断的防盗割传感器，可以实时监测电缆的情况，防止电缆被盗；在数据采集单元中设置第一多通道采集单元和第二多通道采集单元，其中，第一多通道采集单元用于采集数据，第二多通道采集单元用于输出控制信号，两个多通道采集单元独立工作，互不影响，即使其中一个多通道数据采集单元故障，也不会影响另一个多通道数控采集单元，另将数据采集以及控制信号分开处理，便于数据处理，加快数据处理速度。

An integrated tunnel monitoring and sensing system based on narrowband communication technology

【技术实现步骤摘要】
一种基于窄带通信技术的综合管廊监测传感系统
本技术涉及综合管廊监测系统领域，尤其涉及一种基于窄带通信技术的综合管廊监测传感系统。
技术介绍
管廊，即管道的走廊。在许多建筑物中，很多管道被集中在一起，沿着建筑物外布置，一般是在空中，用支架撑起，形成和走廊类似的样子。随着科技的不断发展，社会的不断进步，管廊的种类也越来越多。尤为突出的是综合管廊，其也就是地下城市管道综合走廊。即在城市地下建造一个隧道空间，将电力、通信，燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，设有专门的检修口、吊装口和监测系统，实施统一规划、统一设计、统一建设和管理。目前，综合管廊监测系统存在以下问题：(1)使用的传感器大多数是无线传感器，由于综合管廊因为设置在地下，其内部信号较差，设置在其内的传感器采集的数据很难传输出去，且信号传输易受干扰，容易造成数据丢失等问题；(2)目前综合管廊监测系统大多数都是管廊内的温湿度、液位以及气体浓度等参数，却没有考虑检测管廊内部线缆是否被割断的情况。因此，为解决上述问题，本技术提供一种基于窄带通信技术的综合管廊监测传感系统，可以实时监测电缆的情况，在电缆被割断时，进行报警。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提出了一种基于窄带通信技术的综合管廊监测传感系统，可以实时监测电缆的情况，在电缆被割断时，进行报警。本技术的技术方案是这样实现的：本技术提供了一种基于窄带通信技术的综合管廊监测传感系统，其包括环境监测单元、多个执行机构、数据采集单元、供电单元和上位机，环境监测单元包括气体传感器、温湿度传感器、防盗割传感器和液位传感器；气体传感器、温湿度传感器、防盗割传感器、液位传感器和多个执行机构分别通过数据采集单元与上位机电性连接，供电单元与数据采集单元电性连接。在以上技术方案的基础上，优选的，防盗割传感器包括：电阻R46、电阻R59、压敏电阻R60、电容C33、三极管Q5、二极管D13和继电器K1；三极管Q5的基极和发射极分别与被测电缆的芯线L电性连接，芯线L的一端短路，压敏电阻R60与电容C33并联，压敏电阻R60并联在三极管Q5的基极和发射极之间，电阻R46的一端与三极管Q5的基极电性连接，电阻R46的另一端与供电单元电性连接，三极管Q5的集电极通过并联的正向导通的二极管D13和继电器K1的线圈与供电单元电性连接，继电器K1的开关一端与供电单元电性连接，继电器K1的开关的另一端通过电阻R59与数据采集单元的模拟输入口电性连接。在以上技术方案的基础上，优选的，气体传感器包括氧气传感器、甲烷传感器、硫化氢传感器、一氧化碳传感器中的至少一种。在以上技术方案的基础上，优选的，数据采集单元包括第一多通道采集单元和第二多通道采集单元；环境监测单元与第一多通道采集单元的输入端口电性连接，第一多通道采集单元的输出端口通过以太网或无线与上位机电性连接，上位机通过以太网或无线与第二多通道采集单元的输入端口电性连接，第二多通道采集单元的输出端口与多个执行机构电性连接。进一步优选的，第一多通道采集单元为第一SCEWD6N1采集单元；第一SCEWD6N1采集单元包括6路RS485接口、4路AI接口、4路DI接口、4路DO接口和1路LORA接口；液位传感器通过RS485总线与第一SCAWD6N1采集单元的RS485接口电性连接，温湿度传感器和防盗割传感器分别与第一SCAWD6N1采集单元的AI接口一一对应电性连接，气体传感器与第一SCAWD6N1采集单元的LORA接口电性连接。进一步优选的，执行机构包括区域控制单元，以及水泵、电磁阀或风机中的至少一种；区域控制单元的输入端与第二多通道采集单元的输出端口电性连接，第二多通道采集单元的输出端口分别与水泵、电磁阀或风机电性连接。进一步优选的，区域控制单元的型号为SDEWD6N1控制单元；SDEWD6N1控制单元包括8路AI接口、8路DI接口和8路DO接口；第二多通道采集单元的输出端口与SDEWD6N1控制单元的DI接口电性连接，SDEWD6N1控制单元的DO接口分别与水泵、电磁阀或风机电性连接。进一步优选的，第二多通道采集单元的型号为第二SCEWD6N1采集单元；第二SCEWD6N1采集单元包括6路RS485接口、1路4G接口、4路AI接口、4路DI接口和4路DO接口；第二SCEWD6N1采集单元的DO接口与SDEWD6N1控制单元的DI接口电性连接。本技术的一种基于窄带通信技术的综合管廊监测传感系统相对于现有技术具有以下有益效果：(1)在环境监测单元中设置用于监测电缆是否被割断的防盗割传感器，可以实时监测电缆的情况，防止电缆被盗；(2)在数据采集单元中设置第一多通道采集单元和第二多通道采集单元，其中，第一多通道采集单元用于采集数据，第二多通道采集单元用于输出控制信号，两个多通道采集单元独立工作，互不影响，即使其中一个多通道数据采集单元故障，也不会影响另一个多通道数控采集单元，另将数据采集以及控制信号分开处理，便于数据处理，加快数据处理速度；(3)在执行机构中设置区域控制单元，可以将防护等级提升至IP68，并将电磁防护等级提升至四级，相比采用普通工业产品配IP65以上防护箱的方式，很大程度提高了系统可靠性，也提高了综合管廊监控系统的融合度和集成度，对现场众多监测数据进行集中管控并减少通讯网络的重复建设。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术一种基于窄带通信技术的综合管廊监测传感系统的结构图；图2为本技术一种基于窄带通信技术的综合管廊监测传感系统中防盗割传感器的电路图。具体实施方式下面将结合本技术实施方式，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。实施例1如图1所示，本技术的一种基于窄带通信技术的综合管廊监测传感系统，其包括环境监测单元、多个执行机构、数据采集单元、供电单元和上位机；其中，环境监测单元包括气体传感器、温湿度传感器、防盗割传感器和液位传感器，气体传感器、温湿度传感器、防盗割传感器、液位传感器和多个执行机构分别通过数据采集单元与上位机电性连接，供电单元与数据采集单元电性连接，进一步优选的，本实施例的数据采集单元包括第一多通道采集单元和第二多通道采集单元；环境监测单元与第一多通道采集单元的输入端口电性连接，第一多通道采集单元的输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于窄带通信技术的综合管廊监测传感系统，其包括环境监测单元、多个执行机构、数据采集单元、供电单元和上位机，其特征在于：所述环境监测单元包括气体传感器、温湿度传感器、防盗割传感器和液位传感器；/n所述气体传感器、温湿度传感器、防盗割传感器、液位传感器和多个执行机构分别通过数据采集单元与上位机电性连接，供电单元与数据采集单元电性连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于窄带通信技术的综合管廊监测传感系统，其包括环境监测单元、多个执行机构、数据采集单元、供电单元和上位机，其特征在于：所述环境监测单元包括气体传感器、温湿度传感器、防盗割传感器和液位传感器；
所述气体传感器、温湿度传感器、防盗割传感器、液位传感器和多个执行机构分别通过数据采集单元与上位机电性连接，供电单元与数据采集单元电性连接。


2.如权利要求1所述的一种基于窄带通信技术的综合管廊监测传感系统，其特征在于：所述防盗割传感器包括：电阻R46、电阻R59、压敏电阻R60、电容C33、三极管Q5、二极管D13和继电器K1；
所述三极管Q5的基极和发射极分别与被测电缆的芯线L电性连接，芯线L的一端短路，压敏电阻R60与电容C33并联，压敏电阻R60并联在三极管Q5的基极和发射极之间，电阻R46的一端与三极管Q5的基极电性连接，电阻R46的另一端与供电单元电性连接，三极管Q5的集电极通过并联的正向导通的二极管D13和继电器K1的线圈与供电单元电性连接，继电器K1的开关一端与供电单元电性连接，继电器K1的开关的另一端通过电阻R59与数据采集单元的模拟输入口电性连接。


3.如权利要求1所述的一种基于窄带通信技术的综合管廊监测传感系统，其特征在于：所述气体传感器包括氧气传感器、甲烷传感器、硫化氢传感器、一氧化碳传感器中的至少一种。


4.如权利要求1所述的一种基于窄带通信技术的综合管廊监测传感系统，其特征在于：所述数据采集单元包括第一多通道采集单元和第二多通道采集单元；
所述环境监测单元与第一多通道采集单元的输入端口电性连接，第一多通道采集单元的输出端口通过以太网或无线与上位机电性连接，上位机通过以太网或无线与第二多通道采集单元的输入端口电性连接，第二多通道采集单元的输出端口与多个执行机构电性连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：王飞，廖庆权，胡铁，韩琛，靖静，
申请(专利权)人：武汉理工光科股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42