電纜隧道安全管理系統的製作方法

2023-09-12 21:13:40 4

專利名稱：電纜隧道安全管理系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種管理系統，具體地說是一種電纜隧道安全管理系統。
背景技術：
企業及市政建設現已廣泛採用地下電纜隧道作為電力、通訊、計算機及有線電視的輸送通道，既減少了佔地面積，避免了重複建設，也為將來的發展預留了廣泛的空間。電纜隧道內的電纜是工廠和城市的命脈，是其維持正常運行的重要組成部分。但是，目前國內電纜隧道卻普遍存在著安全隱患，電力電纜因短路過電流引起電纜發熱而發生火災；灰塵、油汙和易燃物質堆積在電纜上，在焊花和其它明火的作用下也極易發生火災；因設計、施工，運行維護等原因，電纜隧道普遍存在滲漏、積水現象。甚至有些電纜隧道內常年積水，降低了電纜的絕緣比能，嚴重影響工廠和城市的安全運行。基於以上原因，電纜隧道定時定期巡檢既是企業、城市電網維護和操作的日常作業，也是電力設備安全運行的基礎操作，但是由於電纜隧道條件惡劣，空間狹窄，同時電纜隧道通訊信號不好，人員一旦進入隧道往往存在無法監控的盲點，一旦發生危險存在不能及時發現，及時施救的問題。旨在及時發現和處理運行中的故障及隱患，排除危害因素，實現安全生產，對保證企業電力設備的安全運行有著非常重要的意義。在現有針對電纜隧道安全管理的應用中，大多是採用總線方式進行隧道內環境監控的應用或是單一的通訊系統應用，大部分特別是老舊電纜隧道甚至沒有任何檢測系統。因此，迫切需要一種集人員監控、環境監控、視頻監控於一體的應用系統，特別是針對人員安全的應用。

實用新型內容針對上述不足，本實用新型提供了一種電纜隧道安全管理系統，涵蓋了電纜隧道人員定位、語音通訊、視頻監控及環境檢測等多種功能，具有技術先進、運行穩定可靠、維護操作方便簡單和投資經濟有效的特點。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是:電纜隧道安全管理系統，包括系統主站和現場終端設備，其特徵是，所述系統主站包括伺服器、管理終端和主站交換機，所述現場終端設備包括現場交換機、無線基站、人員定位裝置、環境監測裝置和網絡攝像機，所述人員定位裝置、環境監測裝置和網絡攝像機分別與無線基站連接，所述現場交換機與主站交換機連接，所述主站交換機分別與伺服器和管理終端連接。進一步地，所述人員定位裝置包括wifi手機和電子標籤。進一步地，所述環境監測裝置包括無線溫溼度傳感器、煙感傳感器、水浸傳感器、可燃氣體濃度傳感器和有毒氣體傳感器。進一步地，電纜隧道安全管理系統還包括遠程監控終端，所述遠程監控終端通過路由器與主站交換機連接。進一步地，電纜隧道安全管理系統還包括語音調度交換機和IP電話，所述語音調度交換機與主站交換機連接，所述IP電話與語音調度交換機連接。進一步地，所述網絡攝像機採用防水網絡攝像機。本實用新型具有以下突出的有益效果:本實用新型採取以安全預防為核心的管理理念，結合電纜隧道生產安全管理的特點，把作業人員、工作環境、生產管理規章制度歸納分類，形成以人員監測為主、兼顧考勤和災變提示救援為主要特色的系統應用。本實用新型涵蓋了電纜隧道人員定位、語音通訊、視頻監控及環境檢測等多種功能，本著先進性、實用性、易操作性、經濟性的原則，在保證必要的技術先進性和滿足生產、安全管理要求的前提下，減少了投資，充分利用現有可遠傳的檢測儀表等，縮短了建設周期，具有技術先進、運行穩定可靠、維護操作方便簡單和投資經濟有效的特點。
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明:

圖1是本實用新型的系統結構示意圖；圖2是本實用新型的系統功能模塊圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型是一種電纜隧道安全管理系統，它包括系統主站、遠程監控終端、語音調度交換機、IP電話和現場終端設備。所述系統主站包括伺服器、管理終端和主站交換機，所述現場終端設備包括現場交換機、無線基站、人員定位裝置、環境監測裝置和網絡攝像機，所述人員定位裝置、環境監測裝置和網絡攝像機分別與無線基站連接，所述現場交換機與主站交換機連接，所述主站交換機分別與伺服器和管理終端連接；所述遠程監控終端通過路由器與主站交換機連接；所述語音調度交換機與主站交換機連接，所述IP電話與語音調度交換機連接。其中，所述人員定位裝置包括Wifi手機和電子標籤；所述環境監測裝置包括無線溫溼度傳感器、煙感傳感器、水浸傳感器、可燃氣體濃度傳感器和有毒氣體傳感器；所述網絡攝像機採用防水網絡攝像機。圖2是本實用新型的系統功能模塊圖。如圖2所示，該電纜隧道安全管理系統按照功能可劃分為人員定位模塊、語音調度模塊、視頻監控模塊和環境監測模塊四大功能模塊，其中，所述人員定位模塊可實現實時動態顯示、巡檢考核管理和主動及靜止報警等功能，所述語音調度模塊可實現點對點通訊及簡訊、分組對講和一鍵求助等功能，所述視頻監控模塊可實現實時監控、報警聯動和事件回放等功能，所述環境監測模塊可實現溫溼度檢測、危險氣體檢測和煙感及水浸檢測等功能。該電纜隧道安全管理系統以有線網絡為骨幹，以無線網絡為延伸，通過在隧道內設立若干基站進行無線區域網覆蓋地下隧道，利用定位標籤、本安WIFi手機、IP電話等終端接入設備來實現地面監控人員對隧道內作業人員的語音調度以及地下對地上的信息反饋；不僅能夠通過管理終端對電纜隧道進行實時監控，並且具有遠程監控功能。本系統硬體組成由地面監控室設備和地下電纜隧道設備組成:系統的地面監控室設備由管理終端、伺服器、主站交換機、語音調度交換機和IP電話等組成;地下電纜隧道設備主要由無線基站、本安型WiFi手機、定位標籤、網絡攝像機和具備wifi功能各種環境監測裝置組成。下面對本電纜隧道安全管理系統的各個功能模塊進行詳細的介紹；[0020]—、人員定位模塊人員定位模塊由電子標籤、WiFi手機、無線基站和系統主站的定位伺服器組成，用於對電纜隧道內作業人員的精準定位、軌跡跟蹤和巡檢考勤，以及對電纜隧道內進行災害預防和日常安全管理，可以實時監測流動作業人員的數量、區域、時間信息等。利用該模塊能夠實時了解隧道內作業人員的流動情況和數量及分布情況，查詢隧道內任一作業人員當前所處的區域、當天或指定日期的活動軌跡。同時還可以對作業人員進入隧道次數、停留時間等考勤信息進行分類統計和列印相關報表。該模塊具備故障實時報警，系統可在突發事件前通知危險區域人員疏散，隧道內作業人員遇到危險情況時能夠主動向地面發出求救信號。為生產指揮調度、考勤統計、緊急事件處理等提供可靠的依據。定位標籤或WiFi手機可以同時作為無線數據採集模塊佩戴在每位作業人員身上，小型標籤可以粘貼在需定位的設備上，定位標籤或者無線設備周期性地發出無線信號，無線基站接收到信號後，將信號傳送給定位伺服器。定位伺服器根據信號的強弱或信號到達時差判斷出標籤或無線設備所處位置，並通過電子地圖顯示其具體位置，從而對電子標籤的進行跟蹤來實現對作業人員和資產的跟蹤定位。無線基站採用2.4GHz頻段，支持802.1lb/g模式，及時採集標籤的信息，傳輸到後端的監控中心，對現場標籤設備進行控制管理。每個無線基站在現場有效覆蓋範圍為100米，對標籤的定位有效精度為5米。定位伺服器主要實現實時數據分析處理，分析管理標籤數據，通過控制中心的電子地圖監視並及時顯示各現場標籤的位置，數據可同時存入存儲資料庫，監控人員可以通過管理終端訪問存儲伺服器查詢作業人員位置。該模塊是基於物聯網技術、計算機軟硬體技術、信息採集處理技術、網絡數據通訊技術、自動控制技術等多學科綜合應用為一體的自動識別信息技術產品，是用於監測電纜隧道區域環境及作業人員動向，進而實現對該區域作業人員的科學管理，最終達到電纜隧道巡檢管理安全、優質、高效的目標。二、語音調度模塊語音調度模塊由WiFi手機、IP話機、語音調度交換機和語音伺服器組成，可以實現地面隧道互通，有線無線互通，不僅手機之間可以移動通訊，還可與辦公固定電話系統互通互聯，經授權的手機還可以與外線電話進行通話。WIFI手機通過無線基站連接到無線區域網內，通過架設的語音伺服器可以實現WIFI語音調度。WiFi語音可以利用WLAN網絡，實現無線IP數據網絡傳輸語音信號的通話能力。通過該作業人員可在有WiFi信號覆蓋的任何地方隨時與辦公室人員進行語音通訊，甚至可以實現面對面高質量畫質的無線視頻。語音調度模塊充分利用WLAN網絡將作業人員定位、IP網絡電話與固定電話、行動網路完美結合，從而實現對於公網、專網有線、無線用戶的綜合指揮調度，不僅提高了工作效率和網絡利用效率，並且降低了通話成本。三、視頻監控模塊視頻監控模塊主要由網絡攝像機和硬碟錄像機組成，可以和語音調度模塊進行融合，在語音調度基礎上將現場視頻實時回傳到系統主站，更加全面詳盡的提供現場信息，提升了監控中心管理人員的高效指揮調度處理能力。視頻監控模塊可以進行視頻聯動，將網絡攝像機和無線基站進行綁定，當作業人員攜帶的定位標籤報警按鈕觸發時，實時調出報警區域的攝像畫面，為監控中心管理人員對報警的處理提供依據。可以進行軌跡視頻同步回放，隨時按照時間段調用工人活動的軌跡並進行回放，並且回放軌跡時可以和錄像聯動，同步調用作業人員經過網絡攝像機攝像範圍內的視頻錄像。可以進行視頻追蹤，提供人員追蹤功能，當鎖定某個作業人員時，根據其移動位置自動調用位置附近的網絡攝像機。對實施現場緊急救援和指揮調度起著重要作用。四、環境監測模塊環境監測模塊主要由無線溫溼度傳感器、煙感傳感器、水浸傳感器、可燃氣體濃度傳感器和有毒氣體傳感器等組成，專門針對電纜隧道設計，通過WLAN無線網絡與現場的無線溫溼度傳感器、煙感傳感器、水浸傳感器、可燃氣體濃度傳感器和有毒氣體傳感器等檢測設備連接，並實時將數據回傳給系統主站的伺服器，實現了隧道內環境的智能全天候檢測。本實用新型以安全預防為核心的管理理念，結合電纜隧道生產安全管理的特點，把作業人員、工作環境、生產管理規章制度歸納分類，形成以人員監測為主、兼顧考勤和災變提示救援為主要特色的系統應用。本實用新型在保證必要的技術先進性和滿足生產、安全管理要求的前提下，儘量減少投資，充分利用現有的檢測儀表等，以達到縮短工期，使系統早日投入使用，保障建成後的系統技術先進、運行穩定可靠、維護操作方便簡單、投資經濟有效。整個系統方案的設計貫穿以下原則:I)技術的先進性:整個系統的選型和軟硬體設備的配置均應符合高新技術的潮流，採用全世界最新的W1-FiRTLS技術。2)架構合理:採用先進、成熟的技術來架構各個功能模塊，能使其安全平穩的運行，有效的消除各功能模塊可能產生的瓶頸並通過合適的設備保證各功能模塊具備良好的擴展性。穩定性和安全性是我們最關心的問題，只有穩定可靠的系統才能確保各設備的正常運行。3)穩定性:系統基於穩定、安全、保密的大型資料庫，以保證系統運行正常，具有良好的數據共享，實時故障修復，實時備份等完善的管理體系。4)安全性:系統採用WEP、WPA、WPA2等國際標準無線加密方式，同時標籤支持數字加密技術，具有較高高安全性。5)產品主流:在設備選型時，主要依據定位環境實際情況結合目前市場上的各類產品選擇具有最優性能價格比和擴充能力的產品。6)低成本、低維護量:所採用的產品應該是簡單，易操作，易維護。系統的易操作和易維護是保證非計算機專業人員使用好一個系統的條件，我們的方案集中了已有的豐富的網絡設計、施工經驗，以及在數位化圖像、語音和數據綜合傳輸領域強大的產品優勢，實現所需的設計需求。7)兼容性:各系統均為相對開放的系統，不同產品間具有標準接口，並提供多種通訊標準協議，可以便於第三方設備的接入。8)模塊化:組建各功能模塊，直到整個系統，均嚴格履行模塊化結構方式，以滿足系統功能擴充、運行設備的替換、維護，確保系統的高效可靠運行。9)擴充性:採用面向對象和模塊化的開發技術，可隨時根據需要擴充具有其它功能的軟硬體模塊，具有良好的擴充性。10)集中管理:遠端現場設備，各分系統集中於中心統一控制，實施對所有遠端設備的控制、設置，以保證系統的高效、有序、可靠的發揮其管理職能。11)升級維護:系統考慮到將來系統在容量和功能增加修改等的實際需要，定位系統對軟體升級可升級，並且操作簡單，操作應能由系統管理員即可完成，不需要繁複的操作和專門的技術。
權利要求1.纜隧道安全管理系統，包括系統主站和現場終端設備，其特徵是，所述系統主站包括伺服器、管理終端和主站交換機，所述現場終端設備包括現場交換機、無線基站、人員定位裝置、環境監測裝置和網絡攝像機，所述人員定位裝置、環境監測裝置和網絡攝像機分別與無線基站連接，所述現場交換機與主站交換機連接，所述主站交換機分別與伺服器和管理終端連接。
2.根據權利要求1所述的電纜隧道安全管理系統，其特徵是，所述人員定位裝置包括wifi手機和電子標籤。
3.根據權利要求1所述的電纜隧道安全管理系統，其特徵是，所述環境監測裝置包括無線溫溼度傳感器、煙感傳感器、水浸傳感器、可燃氣體濃度傳感器和有毒氣體傳感器。
4.根據權利要求1所述的電纜隧道安全管理系統，其特徵是，還包括遠程監控終端，所述遠程監控終端通過路由器與主站交換機連接。
5.根據權利要求1所述的電纜隧道安全管理系統，其特徵是，還包括語音調度交換機和IP電話，所述語音調度交換機與主站交換機連接，所述IP電話與語音調度交換機連接。
6.根據權利要求1所述的電纜隧道安全管理系統，其特徵是，所述網絡攝像機採用防水網絡攝像機。
專利摘要一種電纜隧道安全管理系統，它包括系統主站和現場終端設備，所述系統主站包括伺服器、管理終端和主站交換機，所述現場終端設備包括現場交換機、無線基站、人員定位裝置、環境監測裝置和網絡攝像機，所述人員定位裝置、環境監測裝置和網絡攝像機分別與無線基站連接，所述現場交換機與主站交換機連接，所述主站交換機分別與伺服器和管理終端連接。本實用新型涵蓋了電纜隧道人員定位、語音通訊、視頻監控及環境檢測等功能，本著先進性、實用性、易操作性、經濟性的原則，在保證必要的技術先進性和滿足生產、安全管理要求的前提下，減少了投資,充分利用現有檢測儀表，縮短了建設周期，具有技術先進、運行穩定可靠、維護操作方便簡單和投資經濟有效的特點。
文檔編號H04L29/06GK202931391SQ20122065239
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月30日 優先權日2012年11月30日
發明者倪守生, 呂海晶, 賀軍, 高忠升, 王法國, 杜鵬, 鄷烽, 陳戰修, 白洪光 申請人:山東魯冶瑞寶電氣自動化有限公司