[發(fā)明專利]隧道消防高位水池液位監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210184735.5
• 申請日: 2012-06-06
• 公開（公告）號: CN102692931A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李茂華;朱儒彬
• 申請（專利權(quán)）人: 李茂華;朱儒彬
• 主分類號: G05D9/12
• 分類號: G05D9/12;F04B49/06
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 謝殿武

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于高位水池的監(jiān)控系統(tǒng)，特別涉及一種隧道消防高位水池液位監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法。

背景技術(shù)

隧道是山地國家道路的重要的組成部分，特別是對于高速公路，隧道是較為簡單的通路手段。隨著經(jīng)濟建設(shè)及科學技術(shù)的快速發(fā)展，公路、鐵路等道路形式較多的依賴于隧道，特別是高速公路逐漸成為公路交通運輸?shù)闹髁Γ⑶遗c人們的生產(chǎn)、生活密不可分。作為保障高速公路安全暢通運行的重要手段，高速公路隧道消防占據(jù)著越來越重要的低位。

公路隧道消防一般采用高位水池儲水并備用的方式，高位水池須具有設(shè)定的液位，以保證消防使用；現(xiàn)有技術(shù)中，普遍采用超聲波液位計測量高位水池液位，超聲波液位計將液位信號傳至控制器并控制消防水泵的控制模塊（泵房內(nèi)），在水泵房內(nèi)通過控制器（智能儀表）將液位的數(shù)值形成上下限開關(guān)量信號控制水泵控制柜，實現(xiàn)高位水池水位下限時水泵開啟，高位水池水位上限時水泵停止。上述監(jiān)控系統(tǒng)能夠起到相應(yīng)的監(jiān)控作用，但是存在下述問題：1、由于高位水池和消防水泵房之間有幾十米甚至上百米的垂直落差，超聲波液位計就需要數(shù)百米甚至數(shù)公里的供電電纜和信號電纜，由于該電纜長期處于荒郊野外，容易發(fā)生被盜現(xiàn)象，且使用壽命較短，提高使用成本；2、超聲波液位計處于高位水池頂部，距離高速公路較遠，維護超聲波液位計非常不方便，甚至有時會造成維護人員的安全操作；3、全依賴于整個系統(tǒng)的無故障運行，沒有遠程的監(jiān)控，對故障或水位沒能實時監(jiān)控，易于產(chǎn)生安全事故；4、用高位水池超聲波液位計測量得到的液位間接反應(yīng)了隧道的消防主干管的壓力狀況，當出現(xiàn)如發(fā)生超聲波液位計損壞，也就不能監(jiān)控隧道內(nèi)消防水管的漏水和違規(guī)使用消防水狀況；或者主干管發(fā)生較大泄漏或堵塞等異常狀況時，超聲波液位計的測量值就不能正確反應(yīng)隧道的消防主干管的壓力狀態(tài)，從而引發(fā)消防安全隱患；上述問題使得高位水池無法長周期安全運行，而對于缺水地區(qū)及消防水不容易取得的地區(qū)，隧道內(nèi)的消防水的保持更為重要，而上述問題會導致隧道中消防水泄漏、違規(guī)使用消防水（如利用消防水洗車、洗菜等）等，對隧道的消防安全造成極大威脅，同時也會造成水資源的浪費和公路運營費用的提升。

因此，需要對高位水池的液位監(jiān)控系統(tǒng)進行改進，能夠?qū)崟r獲取隧道的消防主干管的壓力信號和流量信號，從而可遠程獲知高位水池液位以及消防水的使用情況，以利于根據(jù)該狀況處置高位水池所出現(xiàn)的漏水、非正常使用等問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種隧道消防高位水池液位監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法，能夠?qū)崟r獲取隧道的消防主干管的壓力信號和流量信號，從而可遠程獲知高位水池液位以及消防水的使用情況，以利于根據(jù)該狀況處置高位水池所出現(xiàn)的漏水、非正常使用等問題。

本發(fā)明的隧道消防高位水池液位監(jiān)控系統(tǒng)，至少包括：

壓力傳感器，設(shè)置于高位水池至隧道的消防主干管用于采集該主干管內(nèi)的水壓信號；

流量傳感器，設(shè)置于高位水池至隧道的消防主干管用于采集該主干管內(nèi)的水流量信號；

監(jiān)控系統(tǒng)，用于接收壓力傳感器的水壓信號和流量傳感器的水流量信號并計算得出高位水池的液位數(shù)值；

進一步，還包括：

消防水泵控制模塊，用于控制高位水池的消防水泵的運行狀態(tài)；

所述監(jiān)控系統(tǒng)包括：

高位水池液位監(jiān)控儀，用于接收壓力傳感器的水壓信號和流量傳感器的水流量信號計算得出高位水池的液位數(shù)值，并向消防水泵控制模塊發(fā)出控制命令并接收消防水泵控制模塊發(fā)來的消防水泵運行狀態(tài)參數(shù)信號；

遠程監(jiān)控系統(tǒng)，接收高位水池液位監(jiān)控儀傳來的壓力數(shù)值、流量數(shù)值和液位數(shù)值并向高位水池液位監(jiān)控儀發(fā)出遠程控制命令；

進一步，所述流量傳感器為超聲波流量計；

進一步，所述遠程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置于路段監(jiān)控站，與高位水池液位監(jiān)控儀之間通過交換機交換數(shù)據(jù)；

進一步，所述遠程監(jiān)控系統(tǒng)與高位水池液位監(jiān)控儀之間、壓力傳感器和流量傳感器與高位水池液位監(jiān)控儀之間以及高位水池液位監(jiān)控儀與消防水泵控制模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸線纜均設(shè)置于電纜溝內(nèi)；

進一步，所述高位水池為高速公路高位水池。

本發(fā)明還公開了一種監(jiān)控高位水池液位的方法，包括下述步驟：

a.獲取高位水池至隧道的消防主干管內(nèi)的壓力數(shù)值和流量數(shù)值；

b.根據(jù)流量數(shù)值計算得出壓力損失，根據(jù)壓力損失與壓力數(shù)值根據(jù)公式獲得高位水池液位數(shù)值；公式中：p為壓力損失與壓力數(shù)值之和；ρ為流體密度；g為重力加速度；h₁為高位水池底部至隧道的消防主干管的垂直高度；h為高位水池液位。

進一步，還包括下述步驟：