[發明專利]一種智能電纜井監控管理系統

在審

• 申請號: 202210292929.0
• 申請日: 2022-03-23
• 公開（公告）號: CN114658488A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 郭家虎;程震磊;阮宇凡
• 申請（專利權）人: 安徽華昇能源互聯網研究院有限公司
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;E02D29/12
• 代理公司: 合肥正則元起專利代理事務所(普通合伙) 34160
• 代理人: 周衛

1.一種智能電纜井監控管理系統，其特征在于，包括：

數據采集模塊，用于對智能電纜井的井蓋內部電池余量、電纜井的傾斜角度、井下的水位高度、有毒有害氣體含量以及井蓋的地址標記進行采集，并將采集數據傳遞于數據處理模塊內；

數據處理模塊，包括狀態獲取單元、處理單元和閾值單元，所述狀態獲取單元對電纜井井蓋的開合狀態進行獲取得到獲取結果，并將獲取結果傳輸至處理單元內，處理單元根據獲取結果對電纜井井蓋的姿態進行解算，得到解算結果，再將數據采集模塊的采集數據與閾值單元內部閾值進行比對，獲取比對信號，將解算結果以及比對信號傳輸至管控模塊內。

2.根據權利要求1所述的一種智能電纜井監控管理系統，其特征在于，所述數據采集模塊采集時間間隔為30s。

3.根據權利要求1所述的一種智能電纜井監控管理系統，其特征在于，所述管控模塊內部設置有預警單元，預警單元與外部的預警終端電性連接，且管控模塊對解算結果以及比對信號進行接收。

4.根據權利要求1所述的一種智能電纜井監控管理系統，其特征在于，處理單元根據獲取結果對電纜井井蓋的姿態進行解算的步驟如下：

S1、獲取到井蓋處于開合狀態時，將電纜井井蓋的傾斜角度標記為α，處理單元內部設置有三維坐標系，將井蓋與三維坐標系進行貼合，從三維坐標系內獲取井蓋的長寬高，并將井蓋的長寬高分別標記為r_X1，r_Y1和r_z1，通過：

r_x2＝r_x1cosα+r_y1sinα (1-1)

r_y2＝r_y1cosα-r_x1sinα (1-2)

r_z2＝r_z1 (1-3)；

S2、獲取傾斜角度為α的電纜井井蓋所改變的長寬高數值，并分別標記為r_x2，r_y2以及r_z2，將(1-1)、(1-2)以及(1-3)轉換成矩陣形式表示為公式(1-4)：

對公式(1-4)整理得到公式(1-5)、(1-6)和(1-7)：

旋轉陣

S3、三維空間中的歐拉角旋轉要轉三次，繞Z軸旋轉ψ，繞X軸旋轉θ，繞Y軸旋轉γ，因此需要一個小時旋轉方向的余弦矩陣如公式(1-10)所示：

在套用歐拉角微分方程：

公式(1-11)中左側為更新后的歐拉角，對應row，pit，yaw，右側是上個周期測算的角度，三個角速度由三軸陀螺儀在這個周期轉動的角度，單位為弧度，解算出當前的歐拉角，并將計算所得的歐拉角標記為OL。

5.根據權利要求4所述的一種智能電纜井監控管理系統，其特征在于，所述閾值單元內部設置有歐拉閾值K，當歐拉角OL≤K時，則判定此歐拉角正常，當歐拉角OL＞K時，則判定此歐拉角異常，井蓋處于一端完全翹起狀態，生成斜角維護信號，并將斜角維護信號傳輸至管控模塊內。

6.根據權利要求4所述的一種智能電纜井監控管理系統，其特征在于，所述閾值單元內部還設置有電池余量告警閾值、水位高度告警閾值以及有毒氣體含量告警閾值，處理單元根據所采集的數值與閾值單元內部對應閾值進行比對，且處理單元識別到告警信號存在四組時，自動生成預警信號，將所生成的信號傳輸于管控終端內。

7.根據權利要求1所述的一種智能電纜井監控管理系統，其特征在于，所述管控模塊對井蓋的地址標記進行提取，并對預警信號進行接收，使外部預警終端進行預警。