[發(fā)明專利]地下管線周界侵?jǐn)_預(yù)警系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410184418.2
• 申請(qǐng)日: 2014-05-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103927834A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李素貞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 李素貞
• 主分類號(hào): G08B13/18
• 分類號(hào): G08B13/18;G08B25/00
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 祖志翔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種安全預(yù)警系統(tǒng)，具體涉及一種用于市政工程的地下管線周界侵?jǐn)_預(yù)警系統(tǒng)，屬于安全監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)代城市具有龐大的地下管線網(wǎng)絡(luò)，承擔(dān)著整個(gè)城市燃?xì)狻㈦娏Α⒔o排水、通信等輸送任務(wù)，成為城市正常運(yùn)行的生命線。隨著城市建設(shè)的發(fā)展，尤其是城鎮(zhèn)化的推進(jìn)，各種住宅、橋梁、隧道的建筑工地星羅密布，城市地下管線被建筑機(jī)械破壞的事故層出不窮。一旦發(fā)生管線被損事故，則后果就十分嚴(yán)重，因此有必要對(duì)正在運(yùn)行的地下管線進(jìn)行檢測(cè)，從而對(duì)管線受損事故及其苗頭及時(shí)提出預(yù)警。

然而長(zhǎng)期以來(lái)管道傳輸業(yè)為維護(hù)管道傳輸?shù)耐暾院桶踩远扇〉奶綔y(cè)、檢測(cè)技術(shù)均不十分可靠和有效，其主要原因是缺乏有效的防護(hù)手段和報(bào)警設(shè)施，現(xiàn)有的檢測(cè)往往無(wú)法確定故障出事地點(diǎn)，當(dāng)泄漏物漏出地表，有明顯的跡象且污染環(huán)境或發(fā)生重大事故后才被發(fā)覺(jué)或管道已經(jīng)遭到破壞后才發(fā)現(xiàn)。目前傳統(tǒng)的管道探測(cè)方式有兩種：一種是分離式，一個(gè)探測(cè)器只能測(cè)試一定區(qū)域內(nèi)的情況，但管道傳輸往往數(shù)百公里，要想不留下探測(cè)的空白區(qū)，需花費(fèi)大量的投資和維修費(fèi)用；另一種是不間斷的帶有傳感器的探測(cè)系統(tǒng)，其需在管道內(nèi)壁安裝特殊的電纜，很難維護(hù)，而且不可避免地受到環(huán)境的污染和電磁波的干擾。

目前在安全防御領(lǐng)域出現(xiàn)了一種“周界防范報(bào)警系統(tǒng)”，所謂“周界”是指住宅小區(qū)的圍墻、天然的河道等，也可以是人為劃分的某個(gè)特定的區(qū)域或界限，例如機(jī)場(chǎng)、軍事基地、武器彈藥庫(kù)、監(jiān)獄、銀行金庫(kù)、博物館、發(fā)電廠、油庫(kù)、廠區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校幼兒園、家庭住宅等處。周界防范的手段就是利用周邊設(shè)置的報(bào)警器，對(duì)外來(lái)事物的非法接近、滯留和入侵該防護(hù)區(qū)域發(fā)出報(bào)警。現(xiàn)在此類系統(tǒng)主要分三類：振動(dòng)電纜周界預(yù)警系統(tǒng)、泄漏電纜周界預(yù)警系統(tǒng)和光纖周界報(bào)警系統(tǒng)，然而它們都存在著許多這樣或那樣的不足。

所述泄漏電纜周界預(yù)警系統(tǒng)和振動(dòng)電纜周界預(yù)警系統(tǒng)屬于電纜傳感，傳感部分都是有源的，系統(tǒng)功耗很大；此外，其可監(jiān)測(cè)的距離較短、單位距離成本高，在需要進(jìn)行長(zhǎng)距離監(jiān)測(cè)的情況下，系統(tǒng)造價(jià)高昂；另外，傳感器單元的壽命較短，長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)使用，維護(hù)成本較高；再者，系統(tǒng)易受各種干擾：電磁干擾、信號(hào)干擾、串?dāng)_等，導(dǎo)致靈敏性下降，誤報(bào)率、漏報(bào)率上升；最后，對(duì)于大范圍監(jiān)控以上系統(tǒng)本身沒(méi)有定位功能，遇上入侵行為，無(wú)法定位，這意味著無(wú)法及時(shí)、準(zhǔn)確地確定危險(xiǎn)地點(diǎn)，無(wú)法及時(shí)采取制止措施阻止侵入行為。

所述光纖周界報(bào)警系統(tǒng)的面世，克服了上述電纜傳感系統(tǒng)的缺陷，光纖具有造價(jià)低廉、耐腐蝕、長(zhǎng)距離敷設(shè)無(wú)須現(xiàn)場(chǎng)供電等優(yōu)點(diǎn)，該系統(tǒng)利用光纖作為傳感傳輸合一的器件，對(duì)直接觸及光纖或通過(guò)承載物，如覆土、管道等，傳遞給光纖的各種擾動(dòng)，進(jìn)行持續(xù)和實(shí)時(shí)的監(jiān)控，所采集的擾動(dòng)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)后端分析處理和智能識(shí)別，判斷出不同類型的外部干擾，如攀爬鐵絲網(wǎng)、按壓圍墻以及可能威脅周界建筑物的機(jī)械施工等，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)預(yù)警或?qū)崟r(shí)告警，從而達(dá)到對(duì)侵入設(shè)防區(qū)域周界的威脅行為進(jìn)行預(yù)警監(jiān)測(cè)的目的。目前的光纖周界報(bào)警系統(tǒng)都是基于振動(dòng)測(cè)試原理，因此靈敏度較高，能夠通過(guò)捕捉土壤應(yīng)力的細(xì)微變化來(lái)分析和準(zhǔn)確判斷各種侵害事件的發(fā)生，但是其存在有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高昂的不足，而且靈敏度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致稍有擾動(dòng)就報(bào)警的情況，反而不適用只有設(shè)施破壞時(shí)才需要報(bào)警的情況。

本發(fā)明將周界防范報(bào)警系統(tǒng)的原理用于地下管線受損的定位和報(bào)警。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，針對(duì)地下管道的應(yīng)用場(chǎng)合，提供一種地下管線周界侵?jǐn)_預(yù)警系統(tǒng)，采用光纜作為傳感傳輸器件，基于光纜沿線損耗的監(jiān)測(cè)，當(dāng)外界如挖掘機(jī)或其它行為直接造成損傷或截?cái)啵瑢?dǎo)致光纖損耗后，才會(huì)對(duì)該侵?jǐn)_事件快速進(jìn)行定位和報(bào)警，所述系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本相對(duì)低廉、誤報(bào)率小的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題的方案如下：

一種地下管線周界侵?jǐn)_預(yù)警系統(tǒng)，用于對(duì)地下管線周邊侵?jǐn)_事件的監(jiān)測(cè)和報(bào)警，包括光纜、現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警器和報(bào)警管理中心主機(jī)，其特征在于：

所述光纜沿所述地下管線的附近布置；

所述現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警器設(shè)置于所述地下管線的沿線，該現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警器包括：

光纖損耗測(cè)試模塊，連接所述光纜，檢測(cè)光纜沿線各點(diǎn)的損耗數(shù)據(jù)并獲得光纜沿線各點(diǎn)空間位置與損耗數(shù)據(jù)的關(guān)系曲線；

數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)模塊，通過(guò)第一編碼模塊實(shí)現(xiàn)與所述光纖損耗測(cè)試模塊的數(shù)據(jù)通信，獲取所述光纜沿線各點(diǎn)的損耗數(shù)據(jù)并進(jìn)行存儲(chǔ)；

數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳模塊，連接所述數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)模塊，將該數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)模塊中保存的損耗數(shù)據(jù)發(fā)送到所述報(bào)警管理中心主機(jī)；