[发明专利]隧道消防高位水池液位监控系统及监控方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于高位水池的监控系统，特别涉及一种隧道消防高位水池液位监控系统及监控方法。

背景技术

隧道是山地国家道路的重要的组成部分，特别是对于高速公路，隧道是较为简单的通路手段。随着经济建设及科学技术的快速发展，公路、铁路等道路形式较多的依赖于隧道，特别是高速公路逐渐成为公路交通运输的主力，并且与人们的生产、生活密不可分。作为保障高速公路安全畅通运行的重要手段，高速公路隧道消防占据着越来越重要的低位。

公路隧道消防一般采用高位水池储水并备用的方式，高位水池须具有设定的液位，以保证消防使用；现有技术中，普遍采用超声波液位计测量高位水池液位，超声波液位计将液位信号传至控制器并控制消防水泵的控制模块（泵房内），在水泵房内通过控制器（智能仪表）将液位的数值形成上下限开关量信号控制水泵控制柜，实现高位水池水位下限时水泵开启，高位水池水位上限时水泵停止。上述监控系统能够起到相应的监控作用，但是存在下述问题：1、由于高位水池和消防水泵房之间有几十米甚至上百米的垂直落差，超声波液位计就需要数百米甚至数公里的供电电缆和信号电缆，由于该电缆长期处于荒郊野外，容易发生被盗现象，且使用寿命较短，提高使用成本；2、超声波液位计处于高位水池顶部，距离高速公路较远，维护超声波液位计非常不方便，甚至有时会造成维护人员的安全操作；3、全依赖于整个系统的无故障运行，没有远程的监控，对故障或水位没能实时监控，易于产生安全事故；4、用高位水池超声波液位计测量得到的液位间接反应了隧道的消防主干管的压力状况，当出现如发生超声波液位计损坏，也就不能监控隧道内消防水管的漏水和违规使用消防水状况；或者主干管发生较大泄漏或堵塞等异常状况时，超声波液位计的测量值就不能正确反应隧道的消防主干管的压力状态，从而引发消防安全隐患；上述问题使得高位水池无法长周期安全运行，而对于缺水地区及消防水不容易取得的地区，隧道内的消防水的保持更为重要，而上述问题会导致隧道中消防水泄漏、违规使用消防水（如利用消防水洗车、洗菜等）等，对隧道的消防安全造成极大威胁，同时也会造成水资源的浪费和公路运营费用的提升。

因此，需要对高位水池的液位监控系统进行改进，能够实时获取隧道的消防主干管的压力信号和流量信号，从而可远程获知高位水池液位以及消防水的使用情况，以利于根据该状况处置高位水池所出现的漏水、非正常使用等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种隧道消防高位水池液位监控系统及监控方法，能够实时获取隧道的消防主干管的压力信号和流量信号，从而可远程获知高位水池液位以及消防水的使用情况，以利于根据该状况处置高位水池所出现的漏水、非正常使用等问题。

本发明的隧道消防高位水池液位监控系统，至少包括：

压力传感器，设置于高位水池至隧道的消防主干管用于采集该主干管内的水压信号；

流量传感器，设置于高位水池至隧道的消防主干管用于采集该主干管内的水流量信号；

监控系统，用于接收压力传感器的水压信号和流量传感器的水流量信号并计算得出高位水池的液位数值；

进一步，还包括：

消防水泵控制模块，用于控制高位水池的消防水泵的运行状态；

所述监控系统包括：

高位水池液位监控仪，用于接收压力传感器的水压信号和流量传感器的水流量信号计算得出高位水池的液位数值，并向消防水泵控制模块发出控制命令并接收消防水泵控制模块发来的消防水泵运行状态参数信号；

远程监控系统，接收高位水池液位监控仪传来的压力数值、流量数值和液位数值并向高位水池液位监控仪发出远程控制命令；

进一步，所述流量传感器为超声波流量计；

进一步，所述远程监控系统设置于路段监控站，与高位水池液位监控仪之间通过交换机交换数据；

进一步，所述远程监控系统与高位水池液位监控仪之间、压力传感器和流量传感器与高位水池液位监控仪之间以及高位水池液位监控仪与消防水泵控制模块之间的数据传输线缆均设置于电缆沟内；

进一步，所述高位水池为高速公路高位水池。

本发明还公开了一种监控高位水池液位的方法，包括下述步骤：

a.获取高位水池至隧道的消防主干管内的压力数值和流量数值；

b.根据流量数值计算得出压力损失，根据压力损失与压力数值根据公式获得高位水池液位数值；公式中：p为压力损失与压力数值之和；ρ为流体密度；g为重力加速度；h₁为高位水池底部至隧道的消防主干管的垂直高度；h为高位水池液位。

进一步，还包括下述步骤：