[发明专利]一种基于全光纤监测的智慧管廊监控与超前预警系统

说明书

本发明公开一种基于全光纤监测的智慧管廊监控与超前预警系统，通过设置各类光纤传感器、与所述光纤传感器对应连接的智能光控主机和接收智能光控主机光电转换后的信号进行数据读取、存储、分析、超前预警处理及状态显示的控制中心大厅，并将所述控制中心大厅经互联网与城市大数据分中心、城市大数据中心相联通。本发明可对管廊的廊内、管线、廊体、廊外进行全方位、实时在线监测，并通过互联网与城市大数据分中心、城市大数据中心交互数据，确保地下管廊的正常安全运行，发现情况及时超前预警，把事故消灭萌芽状态，有效避免严重悲惨重大事故发生。并具有设计合理、措施得当、智慧管控、安全可靠、适宜推广等优点。

技术领域

本发明涉及一种针对智慧管廊进行全光纤监测的监控与超前预警系统，具体说，是涉及互联网、光学、电学、本质安全、软件应用等多领域相结合对城市地下管廊进行全方位、实时在线监测的监控与超前预警系统。

背景技术

综合管廊是城市地下建造的一个隧道空间，它将电力、通讯，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，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。由于综合管廊设置在地下，便也成为城市脚下的火药桶，安全问题显得尤其重要。然而，目前管廊地理结构复杂，管廊管线类型多，专业技术人员少，对故障、事故发现不及时，有的既便发现但仍无法做出及时应对等等，从而使8大类20余种管线及其附属设施存在巨大的安全隐患。其主要包括地震、洪涝、违规施工、滑坡泥石流等可能引起地面塌陷、廊体沉降、开裂与塌陷；管道腐蚀、变形、电缆短路、管道错断；管线爆裂、爆炸、廊内透水、气体泄漏导致的重大安全事故，为了切实加强城市地下管网维护与管理，保障人民群众的生命财产安全和城市管网的正常运行，国家、地方政府先后出台了各类文件、通知，国办发（2014）27号 《关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》：就明确针对城市地下管线建设管理中存在的多重问题，开出药方——我国计划用10年左右时间，建成较为完善的城市地下管线体系，使地下管线建设管理水平能够适应经济社会发展需要，应急防灾能力大幅提升。国务院办公厅国办发〔2014〕63号文关于加快应急产业发展的意见中也明确指出：监测预警为应急产业的重点工作方向，在社会安全方面，发展城市安全、网络和信息系统安全等监测预警产品。同时，发展突发事件预警发布系统、应急广播系统及设备等。GB50838-2015 《城市综合管廊工程技术规范》内容中详细指出其中，每个光纤气体传感器可检测H₂S（硫化氢）、CH₄（甲烷）、O₂（氧气）、CO（一氧化碳）四种气体，该四种气体传感探头集成于同一腔室中，检测四种气体的四只光纤传感探头分别布置方式为：一个布置在距棚顶0.3m的位置对CH₄气体进行检测，但天然气舱除外，天然气舱中CH₄气体传感探头布置于释放源上方0.5-2m处，每间距15m布置一个，另两个布置在距棚顶1.6m—1.8m的位置对O₂与CO进行检测，最后一个布置在距地面0.3m的位置对H₂S进行检测，从而实现对H₂S、CH₄、O₂、CO四种气体的检测。城市综合管廊建设要求与各管线附属设施与监控系统要求，为城市地下管网监控发展明确了方向。（1）构建现代化、集约化市政基础设施的需要，（2）消除“拉链路”，避免反复开挖而影响道路交通和居民出行，（3）节约城市用地，有效利用地下空间，（4）保证地下管线安全运营。要实现构建现代化、集约化市政基础设施的发展目标，传统的运营管理模式根本无法适应现代需求，那么如何突破管廊监控的难点，保障城市地下综合管廊的全方位、实时在线的监测，为实现超前预警、实时报警，提高管廊运行管理的快速反应与安全防控能力，避免内外环境因素对设备管线与工作人员等带来的伤害，及时采取补救应对措施，把事故消灭在萌芽期，从而避免伤亡惨案，为城市百姓造福，将成为综合管廊运营管理中亟待解决的技术问题。

发明内容