地下管網監測系統的製作方法

2023-04-24 06:25:36

本實用新型涉及一種監測系統，尤其是一種應用於地下管網的監測系統。

背景技術：

目前隨著城市內架空線路的逐步減少，越來越多的輸電線路被埋設在地下管網中；

地下管網的管道長度越來越長，對於地下管網的監控，目前還未做有效的實時監測，管理人員難以掌握地下管網的實時情況；如果地下管網內水位過高，則需要及時排出；地下管網內局部溫度過高則容易引起線路故障。

技術實現要素：

針對現有技術中存在的不足，本實用新型提供一種地下管網監測系統，能夠有效的監測地下管網的環境數據，並發送至管控中心，使得管理人員能夠實時掌握地下管網的狀態。本實用新型採用的技術方案是：

一種地下管網監測系統，包括至少一個數據匯聚終端和多個監測模塊；

多個監測模塊安裝在地下管網的管道內，間隔設置，各監測模塊與數據匯聚終端之間無線通信；數據匯聚終端立於地面；監測模塊用於實時採集地下管網管道內的環境數據，並在管道內無線發送給數據匯聚終端；數據匯聚終端用於將收到的環境數據無線發送至管控中心。

具體地，數據匯聚終端包括光伏發電模塊、第一自取電模塊、自動切換開關、蓄電池、MCU、對內無線通信模塊和對外無線通信模塊；自動切換開關包括二極體D1、D2；光伏發電模塊的輸出端接二極體D1的陽極，第一自取電模塊從管道內的輸電線路上獲取電能，第一自取電模塊的輸出端接二極體D2的陽極；二極體D1和D2的陰極連接在一起，並連接蓄電池，以及MCU的供電端、對內無線通信模塊和對外無線通信模塊的供電端；MCU連接對內無線通信模塊和對外無線通信模塊。

具體地，監測模塊包括CPU、環境類傳感器、無線通信模塊、第二自取電模塊；CPU連接環境類傳感器和無線通信模塊；第二自取電模塊的輸出端連接CPU和無線通信模塊的供電端。

環境類傳感器為溫度傳感器、液位傳感器、有害氣體傳感器中的一種或多種的組合。

第一自取電模塊和第二自取電模塊的結構相同，包括電流互感器T1、輸入衝擊保護電路、整流電路；電流互感器T1套設在地下管網管道內的輸電線路上，電流互感器T1的輸出端連接輸入衝擊保護電路，輸入衝擊保護電路的輸出端連接整流電路，整流電路的輸出端作為自取電模塊的輸出端。

具體地，輸入衝擊保護電路包括電阻R1、濾波電容C1，電感濾波器L1、瞬態抑制管TVS1；電阻R1和濾波電容C1的兩端分別接電流互感器T1次級的兩端；電容C1的兩端還分別連接電感濾波器L1的兩個輸入端，電感濾波器L1的兩個輸出端分別接瞬態抑制管TVS1的兩端，以及整流電路的兩個輸入端；整流電路的兩個輸出端間接儲能電容C2。

本實用新型的優點在於：

1）地下管網內的線路一般都是絕緣保護的，本實用新型的供電部分設計較為合理，能夠保證監測模塊和數據匯聚終端的供電。

2）為數據匯聚終端提供了兩套供電線路；確保數據匯聚終端設備電源幾乎永不斷電，正常運行，監測模塊採集的環境數據能夠不間斷的發給管控中心。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構組成示意圖。

圖2為本實用新型的數據匯聚終端原理示意圖。

圖3為本實用新型的監測模塊原理示意圖。

圖4為本實用新型的自取電模塊電原理圖。

具體實施方式

下面結合具體附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

本實用新型提供一種地下管網監測系統，如圖1所示，包括至少一個數據匯聚終端和多個監測模塊；

多個監測模塊安裝在地下管網的管道內，間隔設置，各監測模塊與數據匯聚終端之間無線通信；數據匯聚終端立於地面；監測模塊用於實時採集地下管網管道內的環境數據，並在管道內無線發送給數據匯聚終端；數據匯聚終端用於將收到的環境數據無線發送至管控中心；

數據匯聚終端的結構如圖2所示，包括光伏發電模塊、第一自取電模塊、自動切換開關、蓄電池、MCU、對內無線通信模塊和對外無線通信模塊；自動切換開關包括二極體D1、D2；光伏發電模塊的輸出端接二極體D1的陽極，第一自取電模塊從管道內的輸電線路上獲取電能，第一自取電模塊的輸出端接二極體D2的陽極；二極體D1和D2的陰極連接在一起，並連接蓄電池，以及MCU的供電端、對內無線通信模塊和對外無線通信模塊的供電端；MCU連接對內無線通信模塊和對外無線通信模塊；數據匯聚終端所需電能比監測模塊更大，因此為數據匯聚終端設置了兩組供電，白天主要是光伏發電模塊供電，並且可以給蓄電池充電，夜晚時可以通過自取電模塊和蓄電池供電；一旦地下管網的線路維修，出現斷電，則白天可以由光伏發電模塊供電，晚上由蓄電池供電；一旦線路維修的同時適逢長時間陰雨天，蓄電池開始供電，自取電和太陽能任何一方恢復正常，則給蓄電池充電，確保數據匯聚終端設備電源幾乎永不斷電，正常運行；對內無線通信模塊用於與管道內的監測模塊通信，對外無線通信模塊用於與管控中心通信；

監測模塊的結構如圖3所示，包括CPU、環境類傳感器、無線通信模塊、第二自取電模塊；CPU連接環境類傳感器和無線通信模塊；第二自取電模塊的輸出端連接CPU和無線通信模塊的供電端；環境類傳感器可以是：溫度傳感器、液位傳感器、有害氣體傳感器，分別檢測地下管網的管道內的溫度、水位和有害氣體數據，並通過無線通信模塊將採集的環境數據在管道內傳送至數據匯聚終端；多個數據匯聚終端組成網絡就可以對所有地下管道實時信息進行監控；

第一自取電模塊和第二自取電模塊的結構如圖4所示，包括電流互感器T1、輸入衝擊保護電路、整流電路；電流互感器T1套設在地下管網管道內的輸電線路上，電流互感器T1的輸出端連接輸入衝擊保護電路，輸入衝擊保護電路的輸出端連接整流電路，整流電路的輸出端作為自取電模塊的輸出端；

具體地，輸入衝擊保護電路包括電阻R1、濾波電容C1，電感濾波器L1、瞬態抑制管TVS1；電阻R1和濾波電容C1的兩端分別接電流互感器T1次級的兩端；電容C1的兩端還分別連接電感濾波器L1的兩個輸入端，電感濾波器L1的兩個輸出端分別接瞬態抑制管TVS1的兩端，以及整流電路的兩個輸入端；整流電路的兩個輸出端間接儲能電容C2。整流電路採用常見的全橋整流器。