本发明专利技术公开了市政路下管道周界第三方活动声振监测与报警系统，在市政路下管线的阀井或沿管线设置设备井搁置监测设备，设备宜安装固定在近地表管壁；监测设备实时监测附近的声音和振动信号，并在线做初步的数据处理，提取信号特征；经算法判别有疑似第三方活动时，触发信号采集并无线传输至数据中心服务器；在服务器对声振信号进行第二次识别，确认后开启报警机制，发送给管线运维部门和巡检人员获知。本发明专利技术的应用能够实现实时、自动地对管线周围的第三方活动进行监测，在减少了人力耗费的同时提高了监测效率。时提高了监测效率。时提高了监测效率。
【技术实现步骤摘要】
市政路下管道周界第三方活动声振监测与报警系统
[0001]本专利技术涉及路下管道监测
，特别涉及市政路下管道周界第三方活动声振监测与报警系统。
技术介绍
[0002]第三方活动是指管道附近发生的会对管道造成损伤和威胁的施工行为。近年来，第三方活动已经成为地下管线事故的最常见原因，严重地威胁着管道的安全运行。
[0003]目前已经实际应用于管线的措施主要包括管道用地标志、直呼系统和人工巡检三类，具体为：
[0004](1)管道用地标志
[0005]通过在管线沿途设置警示牌及联系电话，鼓励大众反馈管线周围的第三方活动情况。管道用地标志能大大提高识别度，清楚易于识别的管道用地标识能有效减少施工造成的管道损伤。
[0006](2)直呼系统
[0007]直呼系统可以在接收到将要进行挖掘活动的信息后，通知可能会影响到的地下设施的拥有者。美国运输部将常规的直呼系统定义为：“由两个或多个公用事业公司(或是数个管道公司)、政府部门或是其他地下设施的经营者，共同建立一个通信系统，提供一个电话号码给挖掘承包商及其公众，要求报告和记录开挖活动的内容。然后，这个信息传递给该直呼系统的相关成员，使他们有机会与挖掘人联系，并用临时标记标识其设施，随时跟踪挖掘活动并检测其地下设施。”独立的企业业主也可以建立这种系统。
[0008](3)人工巡检
[0009]管道巡检对于减少外部破坏是一个行之有效的方法。当越来越多的第三方活动没有及时报告的情况下，巡检则变得越发重要。从预防的角度来看，巡检也能发现管道危险的迹象。这些迹象包括邻近管道的挖掘活动、新建筑物或道路的施工、以及其他任何可能使管线遭受撞击、裸露或其它损伤的种种威胁。巡检还能查找到那些漠视管线存在的行为活动迹象。
[0010]但管道用地标志和直呼系统的工作十分依赖于施工方、民众的配合和信息回报，因而无法持续、稳定地实现管道的第三方活动检测。目前，越来越多的第三方活动没有及时向政府部门或其他地下管线负责部门报告，这导致了层出不穷的管线安全问题。而人工巡检则需要耗费大量的人力资源，且巡检效率不高，并不能完全满足阻止第三方威胁的需要。
[0011]目前管道第三方周界监测依据采集信号的传感器的不同，可被分为视频监测、电缆振动监测、光缆振动监测、加速度振动监测。针对在市政路下管道中的应用，单一技术的使用存在以下问题：
[0012](1)视频监测主要是通过固定布置在管道附近的摄像头采集视频信号判断是否存在入侵行为，监测范围一般有限，在阴天、多雾、夜晚等可视性差的环境下容易失效；
[0013](2)电缆和光缆在大量既有埋地管道中敷设成本高，实际应用比较困难；
[0014](3)由于市政路下管道服役环境一般伴有汽车、地铁、人群等振动，单独采用加速度监测误报率高，而且一般监测范围受限。
[0015]因此，如何更好地解决管道遭受的第三方威胁成为本领域技术人员急需解决的技术问题。
技术实现思路
[0016]有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术提供市政路下管道周界第三方活动声振监测与报警系统，实现的目的是实现实时、自动地对管线周围的第三方活动进行监测，在减少了人力耗费的同时提高了监测效率。
[0017]为实现上述目的，本专利技术公开了市政路下管道周界第三方活动声振监测与报警系统；包括多个设置在市政路下管道的监测设备，以及数据中心服务器。
[0018]其中，每一所述监测设备均包括传输模块、第一报警模块、第一振动识别模块、第一声音识别模块、第一数据预处理模块、振动采集模块、加速度芯片，以及板载麦克风、声卡；
[0019]每一所述第一数据预处理模块均分别与所述第一振动识别模块、所述第一声音识别模块、所述振动采集模块，以及所述板载麦克风、声卡连接，对所述振动采集模块，以及所述板载麦克风、声卡采集到的所述市政路下管道周界的声音信号和振动信号进行预处理，并将完成预处理后获得的由第三方活动产生的声音信号和振动信号传分别传送给所述第一声音识别模块和所述第一振动识别模块；
[0020]每一所述振动采集模块均与相应的所述加速度芯片连接；
[0021]每一所述第一声音识别模块均对相应的由第三方活动产生的声音信号进行识别，并将识别结果发送给相应的所述第一报警模块；
[0022]每一所述第一振动识别模块均对相应的由第三方活动产生的振动信号进行识别，并将识别结果发送给相应的所述第一报警模块；
[0023]每一所述第一报警模块根据相应的所述第一声音识别模块和相应的所述第一振动识别模块的识别结果，发出警报，同时相应的所述传输模块将包括由相应的所述第一数据预处理模块将完成预处理后获得的所述声音信号和所述振动信号在内的报警数据发送给所述数据中心服务器；
[0024]所述数据中心服务器包括第二报警模块、第二振动识别模块和第二声音识别模块；
[0025]所述第二报警模块和所述第二振动识别模块分别对所述报警数据中的所述声音信号和所述振动信号进行第二次识别，并将所述第二次识别的结果发送给所述第二报警模块；
[0026]所述第二报警模块根据所述第二次识别的结果发出报警，并将发出报警的每一所述监测设备的信息向用户展示；
[0027]工作流程具体如下：
[0028]步骤1、任一所述监测设备通过相应的所述振动采集模块，以及相应的板载麦克风、声卡采集所述市政路下管道周界的声音信号和振动信号，并作为电信号传动给相应的所述第一数据预处理模块；
[0029]步骤2、每一所述第一数据预处理模块均对相应的所述市政路下管道周界的声音信号和振动信号在原位进行数据预处理；
[0030]步骤3、采用相应的所述第一振动识别模块和相应的所述第一声音识别模块分别对由第三方活动产生的振动信号和声音信号进行识别，并将识别结果发送给相应的所述第一报警模块；
[0031]步骤4、当相应的所述第一振动识别模块和相应的所述第一声音识别模块的识别结果均为开启报警时，所述第一报警模块开启报警；若未触发开启报警，则重新执行步骤1至步骤4；
[0032]步骤5、相应的所述传输模块将开启报警前后1分钟内的所有数据均传送至所述数据中心服务器；
[0033]步骤6、所述数据中心服务器通过所述第二报警模块和所述第二振动识别模块分别对触发开启报警的声音信号和振动信号进行第二次识别，并将所述第二次识别的结果发送给所述第二报警模块；
[0034]步骤7、当相应的所述第二振动识别模块和相应的所述第二声音识别模块的识别结果均为开启报警时，所述第二报警模块开启报警，同时将发出报警的每一所述监测设备的信息向用户展示。
[0035]优选的，每一所述监测设备均设置在所述市政路下管道的路下管线阀井或沿管线安装设备井。
[0036]优选的，每一所述第一数据预处理模块对相应的所述市政路下管道周界的声音信号在原位进行数据预处理的步骤如下：
[0037]步骤2.A1、对声音信号进行样本分割获得声信号样本；本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.市政路下管道周界第三方活动声振监测与报警系统；其特征在于，包括多个设置在市政路下管道的监测设备，以及数据中心服务器；每一所述监测设备均包括传输模块、第一报警模块、第一振动识别模块、第一声音识别模块、第一数据预处理模块、振动采集模块、加速度芯片，以及板载麦克风、声卡；每一所述第一数据预处理模块均分别与所述第一振动识别模块、所述第一声音识别模块、所述振动采集模块，以及所述板载麦克风、声卡连接，对所述振动采集模块，以及所述板载麦克风、声卡采集到的所述市政路下管道周界的声音信号和振动信号进行预处理，并将完成预处理后获得的由第三方活动产生的声音信号和振动信号传分别传送给所述第一声音识别模块和所述第一振动识别模块；每一所述振动采集模块均与相应的所述加速度芯片连接；每一所述第一声音识别模块均对相应的由第三方活动产生的声音信号进行识别，并将识别结果发送给相应的所述第一报警模块；每一所述第一振动识别模块均对相应的由第三方活动产生的振动信号进行识别，并将识别结果发送给相应的所述第一报警模块；每一所述第一报警模块根据相应的所述第一声音识别模块和相应的所述第一振动识别模块的识别结果，发出警报，同时相应的所述传输模块将包括由相应的所述第一数据预处理模块将完成预处理后获得的所述声音信号和所述振动信号在内的报警数据发送给所述数据中心服务器；所述数据中心服务器包括第二报警模块、第二振动识别模块和第二声音识别模块；所述第二报警模块和所述第二振动识别模块分别对所述报警数据中的所述声音信号和所述振动信号进行第二次识别，并将所述第二次识别的结果发送给所述第二报警模块；所述第二报警模块根据所述第二次识别的结果发出报警，并将发出报警的每一所述监测设备的信息向用户展示；工作流程具体如下：步骤1、任一所述监测设备通过相应的所述振动采集模块，以及相应的板载麦克风、声卡采集所述市政路下管道周界的声音信号和振动信号，并作为电信号传动给相应的所述第一数据预处理模块；步骤2、每一所述第一数据预处理模块均对相应的所述市政路下管道周界的声音信号和振动信号在原位进行数据预处理；步骤3、采用相应的所述第一振动识别模块和相应的所述第一声音识别模块分别对由第三方活动产生的振动信号和声音信号进行识别，并将识别结果发送给相应的所述第一报警模块；步骤4、当相应的所述第一振动识别模块和相应的所述第一声音识别模块的识别结果均为开启报警时，所述第一报警模块开启报警；若未触发开启报警，则重新执行步骤1至步骤4；步骤5、相...
【专利技术属性】
技术研发人员：张帆，黄育舜，
申请(专利权)人：上海能源建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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