專利名稱：一種共同溝及電力隧道監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種共同溝及電力隧道監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展大容量變壓器和大截面電纜的廣泛應(yīng)用，城市架空輸電 線向地下空間發(fā)展以成現(xiàn)實(shí)，建設(shè)電力隧道是行之有效的方法。共同溝和電力隧道是保證 城市具有可持續(xù)發(fā)展能力的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是城市地下工件開發(fā)利用的重要內(nèi)容，將成為
城市基礎(chǔ)現(xiàn)代化建設(shè)更新與改造以及城市現(xiàn)代化建設(shè)的趨勢(shì)和潮流，有著廣闊的發(fā)展前
旦 豕。 共同溝和電力隧道為沿線數(shù)平房公里的范圍提供水、電、煤、通訊服務(wù)。共同溝容 電力電纜、通訊電纜、給水管道和燃?xì)夤艿烙谝惑w，附屬設(shè)備多，分布線路長(zhǎng)，自動(dòng)化程度也 就要求高，其運(yùn)行的可靠性及安全性要求更高，所以有必要在共同溝和電力隧道內(nèi)設(shè)置火 災(zāi)報(bào)警和完整的監(jiān)控管理系統(tǒng)，對(duì)共同溝和電力隧道內(nèi)的各類設(shè)備儀表系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn) 行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明旨在提供一種設(shè)計(jì)合理、運(yùn)行穩(wěn)定、操作方便的共同溝 及電力隧道監(jiān)控系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)在隧道及溝內(nèi)的潮濕環(huán)境和防爆環(huán)境下，對(duì)共同溝和電力隧 道內(nèi)的照明、排水、通風(fēng)、通訊電話、含氧量、溫度、濕度、紅外線技防、門警監(jiān)控、防火門等設(shè) 備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。 本發(fā)明所述的一種共同溝及電力隧道監(jiān)控系統(tǒng)，用于對(duì)隧道或溝內(nèi)的各種設(shè)備儀 表系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，它包括控制中心，其特征在于它還包括n個(gè)與所述的設(shè)備儀表系統(tǒng)連接 的區(qū)域控制器，且該區(qū)域控制器還通過網(wǎng)絡(luò)與所述的控制中心連接， 一方面用于對(duì)從所述 設(shè)備儀表系統(tǒng)采集的設(shè)備信號(hào)進(jìn)行處理，并向所述的設(shè)備儀表系統(tǒng)輸出相應(yīng)的處理信號(hào)， 同時(shí)向所述控制中心輸出相應(yīng)的顯示信號(hào)和報(bào)警信號(hào)，另一方面用于根據(jù)從所述的控制中 心采集的動(dòng)作信號(hào)，向所述的設(shè)備儀表系統(tǒng)輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，其中，n為自然數(shù)。
在上述的共同溝及電力隧道監(jiān)控系統(tǒng)中，所述的區(qū)域控制器包括依次連接的輸入 單元、計(jì)算單元和邏輯控制單元，其中 輸入單元，用于接收從所述設(shè)備儀表系統(tǒng)輸出的設(shè)備信號(hào)和從所述控制中心輸出 的動(dòng)作信號(hào)，并輸出相應(yīng)的啟動(dòng)信號(hào)； 計(jì)算單元，用于對(duì)從所述輸入單元接收到的啟動(dòng)信號(hào)進(jìn)行模擬量或開關(guān)量計(jì)算， 并向所述控制中心輸出顯示信號(hào)； 邏輯控制單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)值，對(duì)從所述計(jì)算單元輸出的計(jì)算信號(hào)進(jìn)行比較判 斷，一方面向所述設(shè)備儀表系統(tǒng)輸出相應(yīng)的處理信號(hào)和控制信號(hào)，另一方面向所述控制中 心輸出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)。 在上述的共同溝及電力隧道監(jiān)控系統(tǒng)中，所述的用于連接區(qū)域控制器與控制中心
3的網(wǎng)絡(luò)為光纖快速以太雙環(huán)主干網(wǎng)。 在上述的共同溝及電力隧道監(jiān)控系統(tǒng)中，所述的控制中心包括以太網(wǎng)絡(luò)集線器和 分別通過以太網(wǎng)與之連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、通訊計(jì)算機(jī)、管理計(jì)算機(jī)、監(jiān)控計(jì)算機(jī)、通訊控制 器和分別與所述通訊計(jì)算機(jī)、管理計(jì)算機(jī)、監(jiān)控計(jì)算機(jī)連接的外圍設(shè)備。 由于采用了上述的技術(shù)解決方案，本發(fā)明通過多個(gè)區(qū)域控制器與共同溝及電力隧 道內(nèi)各類現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接，掛在在總長(zhǎng)近20公里的抗干擾性能極佳的雙環(huán)光纜網(wǎng)上，再通過 兩級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接到控制中心，把共同溝及電力隧道內(nèi)多種信息、數(shù)據(jù)匯總到控制中心。 控制中心也能對(duì)隧道及溝內(nèi)的各種設(shè)備實(shí)施自動(dòng)和遠(yuǎn)動(dòng)操作。在控制中心，設(shè)置計(jì)算機(jī)控 制操作界面、火災(zāi)報(bào)警控制器及模擬顯示屏或投影屏等，共同溝及電力隧道內(nèi)的各種檢測(cè) 數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等均顯示在計(jì)算機(jī)屏幕和模擬屏或投影屏上。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，研究?jī)?yōu) 良，用戶界面友好，具有安全、可靠、穩(wěn)定、操作方便、擴(kuò)展靈活的特點(diǎn)，完全達(dá)到了原設(shè)計(jì)的 各項(xiàng)設(shè)計(jì)要求，其監(jiān)控功能達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。


圖1是本發(fā)明一種共同溝及電力隧道監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖； 圖2是本發(fā)明一種共同溝及電力隧道監(jiān)控系統(tǒng)中區(qū)域控制器的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。 請(qǐng)參見圖1、圖2，本發(fā)明，即一種共同溝及電力隧道監(jiān)控系統(tǒng)，用于對(duì)隧道或溝內(nèi) 的各種設(shè)備儀表系統(tǒng)10進(jìn)行監(jiān)控，包括控制中心1和n個(gè)與設(shè)備儀表系統(tǒng)10連接的區(qū)域 控制器2，且該區(qū)域控制器2還通過光纖快速以太雙環(huán)主干網(wǎng)(TCP/IP協(xié)議)與控制中心l 連接， 一方面用于對(duì)從設(shè)備儀表系統(tǒng)10采集的設(shè)備信號(hào)進(jìn)行處理，并向設(shè)備儀表系統(tǒng)10輸 出相應(yīng)的處理信號(hào)，同時(shí)向控制中心l輸出相應(yīng)的顯示信號(hào)和報(bào)警信號(hào)，另一方面用于根 據(jù)從控制中心1采集的動(dòng)作信號(hào)，向設(shè)備儀表系統(tǒng)10輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，其中，n為自然 數(shù)。 區(qū)域控制器2包括依次連接的輸入單元21、計(jì)算單元22和邏輯控制單元23，其 中 輸入單元21，用于接收從設(shè)備儀表系統(tǒng)10輸出的設(shè)備信號(hào)和從控制中心1輸出的 動(dòng)作信號(hào)，并輸出相應(yīng)的啟動(dòng)信號(hào)； 計(jì)算單元22，用于對(duì)從輸入單元21接收到的啟動(dòng)信號(hào)進(jìn)行模擬量或開關(guān)量計(jì)算， 并向控制中心l輸出顯示信號(hào)； 邏輯控制單元23，用于根據(jù)預(yù)設(shè)值，對(duì)從計(jì)算單元輸出的計(jì)算信號(hào)進(jìn)行比較判斷， 一方面向設(shè)備儀表系統(tǒng)10輸出相應(yīng)的處理信號(hào)和控制信號(hào)，另一方面向控制中心1輸出相 應(yīng)的報(bào)警信號(hào)。 控制中心l包括以太網(wǎng)絡(luò)集線器ll和分別通過星形結(jié)構(gòu)的100Mbps以太網(wǎng)(TCP/ IP協(xié)議)與之連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器12、通訊計(jì)算機(jī)13、管理計(jì)算機(jī)14、監(jiān)控計(jì)算機(jī)15、通訊控 制器16和分別與通訊計(jì)算機(jī)13、管理計(jì)算機(jī)14、監(jiān)控計(jì)算機(jī)15連接的外圍設(shè)備17。
在控制中心1中，監(jiān)控計(jì)算機(jī)15通過100Mbps光纖快速以太雙環(huán)主干網(wǎng)接受由
4區(qū)域控制器2采集的信號(hào)，計(jì)算機(jī)的彩色顯示器上能生動(dòng)地反映出隧道及溝內(nèi)各設(shè)備的狀 態(tài)、儀表檢測(cè)數(shù)據(jù)、照明系統(tǒng)和電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并報(bào)警。監(jiān)控計(jì)算機(jī)15同時(shí)還向區(qū)域 控制器2發(fā)送控制信號(hào)，來啟停各種現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種設(shè)備的遠(yuǎn)動(dòng)操作。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器 12負(fù)責(zé)管理協(xié)調(diào)控制中心1的工作，完成對(duì)其他外接的監(jiān)控子系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存。管理 計(jì)算機(jī)14與打印機(jī)等外部設(shè)備17連接，可完成歷史數(shù)據(jù)的查詢和顯示，生成和打印各類運(yùn) 行管理報(bào)表。通訊計(jì)算機(jī)13可以連接火災(zāi)報(bào)警控制器、背投式投影儀或模擬屏等外部設(shè)備 17，可以用于采集火警信號(hào)，以及通過火災(zāi)報(bào)警控制器處理平時(shí)通風(fēng)設(shè)備的啟?；蛘哂糜?在背投式投影儀或模擬屏上直觀地顯示隧道及溝內(nèi)各種設(shè)備的運(yùn)行情況，以及時(shí)了解災(zāi)情 和非法入侵的發(fā)生。 在本發(fā)明中，光纖快速以太雙環(huán)主干網(wǎng)沿隧道及溝敷設(shè)，每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域控制器2 可以安裝在區(qū)域控制柜內(nèi)，通過所配置的兩個(gè)環(huán)網(wǎng)集線器(即工業(yè)級(jí)快速以太網(wǎng)卡軌式交 換機(jī))與光纖快速以太雙環(huán)主干網(wǎng)相連。本發(fā)明可以對(duì)布置在每個(gè)防火分區(qū)的排水泵、照 明設(shè)備、風(fēng)機(jī)、風(fēng)道閥門、紅外入侵報(bào)警裝置、環(huán)境溫度、濕度、氧檢測(cè)儀表等機(jī)電設(shè)備和儀 表進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，檢測(cè)集水井內(nèi)液位上限報(bào)警信號(hào)，并通過相應(yīng)的區(qū)域控制器2向監(jiān)控計(jì) 算機(jī)15傳送數(shù)據(jù)；區(qū)域控制器2同時(shí)接受控制中心1的命令，向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)送控制信號(hào)，控 制風(fēng)機(jī)、泵的啟停，以及相應(yīng)防火風(fēng)區(qū)照明設(shè)備總開關(guān)的分合等。 本發(fā)明經(jīng)過在隧道及溝內(nèi)的潮濕環(huán)境下連續(xù)實(shí)際運(yùn)行表明，本發(fā)明已達(dá)到了以下 技術(shù)指標(biāo)數(shù)據(jù)掃描周期《500ms ;數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間《500ms ;控制命令傳送時(shí)間《ls ;事件 分辨率《10ms。環(huán)境參數(shù)指標(biāo)含氧量^ 20% ;溫度《40°C ;濕度90% RM。
綜上所述，本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn) 1、國(guó)內(nèi)目前單一系統(tǒng)較多，但將數(shù)個(gè)不同類型的系統(tǒng)通過各種協(xié)議組成一個(gè)既能 相互支持，又能相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)還無先例，本發(fā)明通過制定統(tǒng)一的軟硬接口協(xié)議及 操作平臺(tái)，可以使各外接監(jiān)控子系統(tǒng)都具有開放互聯(lián)性。 2、長(zhǎng)距離使用雙冗余遠(yuǎn)程PLC光纖網(wǎng)，還采用了 PLC多重冗余技術(shù)使得每一臺(tái)區(qū) 域控制器都具備全部PLC的功能，該技術(shù)的應(yīng)用開發(fā)不僅可使系統(tǒng)傳輸效率、可靠性、抗干 擾能力及速度等方面得以較大提高，而且也是我國(guó)遠(yuǎn)動(dòng)控制達(dá)到世界級(jí)的水平。
3、現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)中開放的數(shù)據(jù)庫互聯(lián)，使數(shù)據(jù)庫管理水平達(dá)到當(dāng)前世界級(jí)水平。
4、控制模式是體現(xiàn)系統(tǒng)好壞的一個(gè)最重要標(biāo)志，本發(fā)明可外接其他監(jiān)控子系統(tǒng)， 且各子系統(tǒng)都獨(dú)具自己的控制方式。 5、在隧道內(nèi)高度潮濕和結(jié)露的環(huán)境下，采用了區(qū)域控制器多重冗余技術(shù)以降低區(qū) 域控制器在惡劣環(huán)境下失效的風(fēng)險(xiǎn)，完成溫度、氧氣等監(jiān)測(cè)的多重冗余，以及防火、防盜等 防災(zāi)設(shè)施的多重防控，實(shí)現(xiàn)了無人值守的全自動(dòng)化功能。 以上結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員可根據(jù)上 述說明對(duì)本發(fā)明做出種種變化例。因而，實(shí)施例中的某些細(xì)節(jié)不應(yīng)構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定，本 發(fā)明將以所附權(quán)利要求書界定的范圍作為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種共同溝及電力隧道監(jiān)控系統(tǒng)，用于對(duì)隧道或溝內(nèi)的各種設(shè)備儀表系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，它包括控制中心，其特征在于它還包括n個(gè)與所述的設(shè)備儀表系統(tǒng)連接的區(qū)域控制器，且該區(qū)域控制器還通過網(wǎng)絡(luò)與所述的控制中心連接，一方面用于對(duì)從所述設(shè)備儀表系統(tǒng)采集的設(shè)備信號(hào)進(jìn)行處理，并向所述的設(shè)備儀表系統(tǒng)輸出相應(yīng)的處理信號(hào)，同時(shí)向所述控制中心輸出相應(yīng)的顯示信號(hào)和報(bào)警信號(hào)，另一方面用于根據(jù)從所述的控制中心采集的動(dòng)作信號(hào)，向所述的設(shè)備儀表系統(tǒng)輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，其中，n為自然數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的共同溝及電力隧道監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的區(qū)域控制器包括依次連接的輸入單元、計(jì)算單元和邏輯控制單元，其中輸入單元，用于接收從所述設(shè)備儀表系統(tǒng)輸出的設(shè)備信號(hào)和從所述控制中心輸出的動(dòng) 作信號(hào)，并輸出相應(yīng)的啟動(dòng)信號(hào)；計(jì)算單元，用于對(duì)從所述輸入單元接收到的啟動(dòng)信號(hào)進(jìn)行模擬量或開關(guān)量計(jì)算，并向 所述控制中心輸出顯示信號(hào)；邏輯控制單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)值，對(duì)從所述計(jì)算單元輸出的計(jì)算信號(hào)進(jìn)行比較判斷，一 方面向所述設(shè)備儀表系統(tǒng)輸出相應(yīng)的處理信號(hào)和控制信號(hào)，另一方面向所述控制中心輸出 相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的共同溝及電力隧道監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的用于連接區(qū)域控制器與控制中心的網(wǎng)絡(luò)為光纖快速以太雙環(huán)主干網(wǎng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的共同溝及電力隧道監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的控制中心包括以太網(wǎng)絡(luò)集線器和分別通過以太網(wǎng)與之連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、通訊計(jì)算機(jī)、管理計(jì) 算機(jī)、監(jiān)控計(jì)算機(jī)、通訊控制器和分別與所述通訊計(jì)算機(jī)、管理計(jì)算機(jī)、監(jiān)控計(jì)算機(jī)連接的 外圍設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種共同溝及電力隧道監(jiān)控系統(tǒng)，用于對(duì)隧道或溝內(nèi)的各種設(shè)備儀表系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，它包括控制中心和n個(gè)與所述的設(shè)備儀表系統(tǒng)連接的區(qū)域控制器，且該區(qū)域控制器還通過網(wǎng)絡(luò)與所述的控制中心連接，一方面用于對(duì)從所述設(shè)備儀表系統(tǒng)采集的設(shè)備信號(hào)進(jìn)行處理，并向所述的設(shè)備儀表系統(tǒng)輸出相應(yīng)的處理信號(hào)，同時(shí)向所述控制中心輸出相應(yīng)的顯示信號(hào)和報(bào)警信號(hào)，另一方面用于根據(jù)從所述的控制中心采集的動(dòng)作信號(hào)，向所述的設(shè)備儀表系統(tǒng)輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，其中，n為自然數(shù)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了在隧道及溝內(nèi)的潮濕環(huán)境和防爆環(huán)境下，對(duì)共同溝和電力隧道內(nèi)的各類設(shè)備儀表系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
文檔編號(hào)G05B19/418GK101763076SQ20081020788
公開日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
發(fā)明者何義明, 姚勝東, 李澄, 李紅, 楊湛瑩, 沈毅, 王佳斌, 黃建民 申請(qǐng)人:上海電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)研究所有限公司