一种电缆检查井集中监控系统

1.一种电缆检查井集中监控系统，其特征在于：它包括：井盖防控监测中心、电缆检查井状态监控装置和数据通讯通道；所述的井盖防控监测中心具有通讯处理、数据分析、状态监测、警告提示和数据存储的功能；并配置数据库服务器、通讯服务器、WEB服务器和GIS服务器，系统采用B/S架构搭建；
该系统以路口的交通设施管理单元作为基本管理单元，对下通过电缆连接电缆井状态监控装置；对上与井盖防控监测中心以TCP/IP方式进行联网通讯；采用嵌入式微处理器作为主控，包括电源管理单元、无线通讯单元、485通讯接口；
所述的电缆检查井状态监控装置，可利用无线或电缆管线互联互通的特点，采用无线或有线连接，实现对电磁锁的控制，具有井盖开关状态监测、井内积水监测、井盖破裂检测功能；
所述的电缆检查井状态监控装置，包括：井圈、井盖、井盖锁和井口控制器；其中，井盖设置在井圈中央；井圈与井盖用连接装置连接；井盖上面设有开井圈钩孔及钥匙孔；井圈在对应井盖的井盖锁锁舌处设有锁孔；井盖的下面固定设有井盖锁、井口控制器、井盖变形监测张紧条；井口控制器是一个含有微处理器的控制单元，其中包括拉力、震动检测部件、锁舌位置检测部件和倾角检测部件；还设有动作执行部件和数据通讯部件；井口控制器的动作执行部件与井盖锁的凸轮锁止器连杆、锁舌位置连杆相连接。
2.根据权利要求1所述的电缆检查井集中监控系统，其特征在于：所述的井盖锁设在井盖锁盒内；井盖锁中心设有一可限位转动的凸轮；凸轮中心处有一开锁钥匙孔洞；该孔洞与井盖上的开锁钥匙同心；凸轮外缘上设有凸轮锁止缺口；与凸轮外缘相接触的有凸轮锁止器连杆、锁舌位置连杆、一个以上的井锁锁舌；凸轮锁止器连杆通过凸轮锁止器轴与凸轮锁止器连接；井锁锁舌设在锁舌架上；锁舌位置连杆伸入井盖锁盒的部分套有弹簧。
3.根据权利要求1所述的电缆检查井集中监控系统，其特征在于：所述的井口控制器内设有拉力传感器；拉力传感器上的变形检测连杆与伸出井口控制器盒外的井盖变形监测张紧条相连接；井盖变形监测张紧条与井盖平行设置在井盖下面。
4.根据权利要求1所述的电缆检查井集中监控系统，其特征在于：所述的井口控制器内设有动作执行部件,通过齿轮、齿条带动凸轮锁止器连杆、锁舌位置连杆动作；锁舌位置连杆一端连接在井锁；其另一端设在井口控制器内，该端与锁舌位置检测部件相连接。
5.根据权利要求1所述的电缆检查井集中监控系统，其特征在于：所述的井口控制器内设有井盖位置传感器；该传感器设置角度与井盖表面平行。
6.根据权利要求1所述的电缆检查井集中监控系统，其特征在于：所述的井口控制器内设有井内水位监测输入点；该点是一个双触点开关量的输入端子；通过外接导线将该端子的两端引出井口控制器外，并将导线两端固定在电缆检查井井壁上。
7.根据权利要求1所述的电缆检查井集中监控系统，其特征在于：所述的井盖变形监测张紧条为一条以上；并通过变形检测张紧条支架固定设置在井盖的下表面。
8.根据权利要求1所述的电缆检查井集中监控系统，其特征在于：所述的井口控制器设置在井口控制器盒中；伸出盒外的连杆均套有密封胶圈；通信、电源电缆接口采用灌胶密封处理；防水构件上设有气密试验口。

一种电缆检查井集中监控系统\n技术领域\n[0001] 本发明属于城市基础设施管理领域，特别涉及一种电缆检查井集中监控系统。\n背景技术\n[0002] 地下管道是城市基础设施运行的重要组成部分。一般包括供暖、上下水、通讯、电力供应、交通设施等所使用的地下管道。而用于地下管道的转弯、分支等处的便于检查、疏通用的井，称为检查井。用于埋设在地下的电缆的检查井，统称为电缆检查井。在现代城市中分布着大量的各类电缆检查井。\n[0003] 由于种种原因，电缆检查井的井盖经常存在着丢失、破损的情况。所以，井内的设备、电缆等失去防护，容易造成相关系统的运行故障。同时，井盖的破损和缺失也容易造成道路交通安全的隐患，对人员、车辆造成危害。对于城市的重点地区，特别是政治核心区域，还存在着安全反恐等方面的要求。例如：在2008年奥运和2009年建国六十年国庆期间，北京市就采取了对电缆井检查井上封条、焊死等技术手段来保证各项活动的安全。\n[0004] 因此，迫切需要一种针对电缆检查井的技术手段对电缆检查井进行有效的管理。\n综合考虑，完整的管理手段应包括：电缆检查井应安装专门装置，将管辖范围内的各电缆检查井联网控制；该装置可对电缆检查井的井盖的开启/关闭状态、井盖变形情况进行实时检测，通过控制装置，响应正常施工的开井请求并授权开井，在出现非法开启、井盖丢失、井盖破裂变形等情况时发出报警，由系统管理人员集中处置。\n[0005] 目前，已有一些可以部分满足上述要求的技术和产品出现，例如:基于红外或超声波对射技术的井盖开启检测；基于磁吸式和电插式电磁锁改制的井盖锁等。但目前未见可对井盖破裂变形等情况进行集中、远程监测的产品出现。故现有的技术解决方案不能适应当前社会发展的需要。\n发明内容\n[0006] 本发明的目的在于克服背景技术中的不足而提供一种电缆检查井集中监控系统。\n该系统可以将电缆检查井状态集中监控联网监测，实现对电缆检查井井盖安全状态的远程集中监测和控制。\n[0007] 本发明的技术方案是：\n[0008] 一种电缆检查井集中监控系统，其特征在于：它包括：井盖防控监测中心、电缆检查井状态监控装置、数据通讯通道；所述的井盖防控监测中心具有通讯处理、数据分析、状态监测、警告提示、数据存储的功能；并配置数据库服务器、通讯服务器、WEB服务器、GIS服务器，系统采用B/S架构搭建。\n[0009] 该系统以电缆井的分布情况（如：将相邻的电缆井分为小组）作为管理单元（或单个电缆井），对下通过无线或电缆连接电缆检查井状态监控装置；对上与井盖防控监测中心以TCP/IP方式进行联网通讯；采用嵌入式微处理器作为主控，包括电源单元、无线（CDMA、GPRS）通讯单元、485通讯接口。\n[0010] 其中，所述的电缆检查井状态监控装置受路口管理单元控制，它可利用无线控制方式，也可利用电缆管线互联互通的特点，采用有线连接，实现对电磁锁的控制；并具有井盖开关状态监测、井内积水监测、井盖破裂检测功能。\n[0011] 一种电缆检查井状态监控装置，包括：井圈、井盖、井盖锁、井口控制器，其特征在于：井盖设置在井圈中央；井圈与井盖用连接装置连接；井盖上面设有开井圈钩孔及钥匙孔；井圈在对应井盖的井盖锁锁舌处设有锁孔；井盖的下面固定设有井盖锁、井口控制器、井盖变形监测张紧条；井口控制器是一个含有微处理器的控制单元，其中包括拉力、震动检测部件、锁舌位置检测部件、倾角检测部件；还设有动作执行部件和数据通讯部件；井口控制器的动作执行部件与井盖锁的凸轮锁止器连杆、锁舌位置连杆相连接。\n[0012] 其中，所述的井盖锁设在井盖锁盒内；井盖锁中心设有一可限位转动的凸轮；凸轮中心处有一开锁钥匙孔洞；该孔洞与井盖上的开锁钥匙同心；凸轮外缘上设有凸轮锁止缺口；与凸轮外缘相接触的有凸轮锁止器连杆、锁舌位置连杆、一个以上的井锁锁舌；凸轮锁止器连杆通过凸轮锁止器轴与凸轮锁止器连接；井锁锁舌设在锁舌架上；锁舌位置连杆伸入井盖锁盒的部分套有弹簧。\n[0013] 所述的井口控制器内设有拉力传感器；拉力传感器上的变形检测连杆与伸出井口控制器盒外的井盖变形监测张紧条相连接；井盖变形监测张紧条与井盖平行设置在井盖下面。\n[0014] 所述的井口控制器内设有动作执行部件；通过齿轮、齿条带动凸轮锁止器连杆、锁舌位置连杆动作；锁舌位置连杆一端连接在井锁；其另一端设在井口控制器内，该端与锁舌位置检测部件相连接。\n[0015] 所述的井口控制器内设有井盖位置传感器；该传感器设置角度与井盖表面平行。\n[0016] 所述的井口控制器内设有井内水位监测输入点；该点是一个双触点开关量的输入端子；通过外接导线将该端子的两端引出井口控制器外；并将导线两端固定在电缆检查井井壁上。\n[0017] 所述的井盖变形监测张紧条为一条以上；并通过变形检测张紧条支架固定设置在井盖的下表面。\n[0018] 所述的井口控制器设置在井口控制器盒中；伸出盒外的连杆均套有密封胶圈，通信、电源电缆接口采用灌胶密封处理；防水构件上设有有气密试验口。\n[0019] 本发明的优点在于：该系统可通过电缆检查井集中监控装置将管辖范围内的各电缆检查井联网控制；对电缆检查井的井盖的开启、关闭状态、井盖变形情况进行实时检测；\n根据正常施工人员的请求并通过系统控制现场的电缆检查井状态集中监控装置授权开井、关井等操作；在出现非法开启电缆井盖、井盖丢失、井盖破裂变形等情况时及时发出报警到监控中心，由系统指挥调动维护人员集中处置。\n附图说明\n[0020] 图1为本发明电缆检查井集中监控系统方框图。\n[0021] 图2为本发明所述的井圈、井盖示意图。\n[0022] 图3为本发明所述的井盖背面井锁、井口控制器的设置示意图。\n[0023] 图4为本发明所述的井锁结构图。\n[0024] 图5为本发明所述的井口控制器结构图。\n[0025] 图6为本发明所述的井盖变形监测张紧条设置示意图。\n[0026] 图7为本发明所述的井口控制器密封结构图。\n具体实施方式\n[0027] 下面就结合说明书附图,对本发明作进一步说明。\n[0028] 如图1所示，本发明电缆检查井集中监控系统，它包括：井盖防控监测中心、电缆井状态监控装置、数据通讯通道；所述的井盖防控监测中心具有通讯处理、数据分析、状态监测、警告提示、数据存储的功能；并配置数据库服务器、通讯服务器、WEB服务器、GIS服务器，系统采用B/S架构搭建。\n[0029] 以交通设施为例：（不限于此实施例）\n[0030] 该系统以路口的交通设施管理单元作为基本管理单元，对下通过电缆连接电缆井状态监控装置；对上与井盖防控监测中心以TCP/IP方式进行联网通讯；采用嵌入式微处理器（如：采用PIC18系列或MCS51系列）作为主控，包括电源管理单元、无线（CDMA、GPRS）通讯单元、485通讯接口。\n[0031] 电缆检查井状态监控装置受路口管理单元控制，利用路口内交通设施管线互联互通的特点，采用有线连接，实现对电磁锁的控制；并具有井盖开关状态监测、井内积水监测、井盖破裂检测等功能。\n[0032] 如图2、图3所示，本发明电缆检查井状态监控装置，它包括：井圈1、井盖2、井盖锁8、井口控制器9。其中，井盖2设置在井圈1的中央，井圈1与井盖2用连接装置3连接；\n井盖上面设有开井盖钩4孔及钥匙孔5；井圈1在对应井盖2的井盖锁8的锁舌6处设有锁孔7；井盖2的下面固定设有井盖锁8、井口控制器9、井盖变形监测张紧条10、10’；井口控制器9是一个含有微处理器的控制单元，其中包括拉力、震动检测部件22、22’，锁舌位置检测部件26、倾角检测部件27；还设有动作执行部件23和数据通讯接口；井口控制器9的动作执行部件23与井盖锁8的凸轮锁止器11连杆、锁舌位置连杆12相连接。\n[0033] 如图4所示，井盖锁8设在井盖锁盒14内；井盖锁8中心设有一可限位转动的凸轮15；凸轮15中心处有一开锁钥匙孔洞5；该孔洞5与井盖2上的开锁钥匙孔同心；凸轮\n15外缘上设有凸轮锁止缺口19；与凸轮15外缘相接触的有凸轮锁止器连杆11、锁舌位置连杆12、一个以上的井锁锁舌6；凸轮锁止器连杆11通过凸轮锁止器轴20与凸轮锁止器18连接；井盖锁锁舌6设在锁舌架16上；锁舌位置连杆12伸入井盖锁盒14的部分套有弹簧\n17。\n[0034] 如图5所示，井口控制器9内设有拉力传感器22、22’；拉力传感器22、22’上的变形检测连杆13、13’与伸出井口控制器盒30外的井盖变形监测张紧条10、10’相连接；井盖变形监测张紧条10、10’与井盖2平行设置在井盖2下面。\n[0035] 如图5所示，井口控制器9内设有动作执行部件23；通过齿轮25、齿条24带动凸轮锁止器连杆11、锁舌位置连杆12动作；锁舌位置连杆12一端连接在井盖锁8；其另一端设在井口控制器9内，该端与锁舌位置检测部件26相连接。\n[0036] 如图5所示，井口控制器9内设有井盖位置传感器27；该传感器27设置角度与井盖2表面平行。\n[0037] 如图5所示，井口控制器9内设有井内水位监测输入点29，该点是一个双触点开关量的输入端子，通过外接导线将该端子的两端引出井口控制器外，并将导线两端固定在电缆检查井井壁上。\n[0038] 如图6所示，井盖变形监测张紧条10、10’为一条以上；并通过变形检测张紧条支架21、21’固定设置在井盖2的下表面。\n[0039] 如图7所示，井口控制器9设置在井口控制器盒30中，伸出盒30外的连杆11、12上均套有防水密封胶圈；井口控制器盒30的通信、电源电缆接口均采用灌胶密封处理；井口控制器盒30上设有有气密试验口。\n[0040] 电缆检查井状态监控装置的工作状态是：安全正常状态下，井盖2水平覆盖在井圈1上；井盖锁8依靠锁舌6插入锁舌孔7内；凸轮15转动到限制转动位置；凸轮锁止器连杆11嵌入凸轮锁止缺口19内；井盖2处于锁止状态；同时，锁舌位置连杆12的位置使得锁舌位置检测部件26确定井盖2的锁舌6正常锁止；井口控制器9各种传感部件处在正常的工作状态。\n[0041] 在进行电缆井维护修理时，可通知系统上端远程控制电缆井井盖的开、关锁；开锁时，系统上端对要维护的电缆井井口控制器9发出指令；该电缆井的井口控制器9的动作执行部件23工作；带动凸轮锁止器连杆11脱离凸轮锁止缺口19；此时，现场维护人员利用井盖钥匙转动凸轮15；即可打开井盖；检修完毕，盖上井盖；转动钥匙带动凸轮15锁上；凸轮锁止器连杆11重新嵌入凸轮锁止缺口19内形成锁死状态；同时，锁舌位置连杆12的位置使得锁舌位置检测部件26确定井盖2的锁舌6正常锁止；系统上端显示该电缆井正常。\n[0042] 非正常状态一：\n[0043] 当锁舌6位置被人为拨动缩进，并将当井盖2开时，锁舌位置连杆12的位置会使锁舌位置检测部件26确定井盖2的锁舌6位置发生变化；同时根据锁舌的控制状态即应处的状态，通过逻辑判断发出信号到井口控制器9内的微处理器的控制单元；通过通讯接口传送到系统上端报警。\n[0044] 非正常状态二：\n[0045] 当锁舌6被锯断或井圈锁孔损坏，并将当井盖2开时，锁舌位置连杆12的位置会使锁舌位置检测部件26确定锁舌6位置未变化；此时井盖位置传感器27会检测到井盖2的位置为打开，通过逻辑判断发出信号到井口控制器9内的微处理器的控制单元；通过通讯接口传送到系统上端报警。\n[0046] 井盖位置传感器27使用倾角传感器作为检测部件；通过AD转换器测量倾角传感器输出量，可测量出井盖开启角度。\n[0047] 非正常状态三：当井盖2在外力作用下异常变形时，例如：开裂、粉碎等，设置在井盖2下表面的井盖变形监测张紧条10、10’此时会发生变形；通过连接在其上的变形检测连杆13、13’带动拉力传感器22、22’报警；并将报警信息送到系统上端。\n[0048] 非正常状态四：当电缆井内由于各种客观原因导致井内积水上升，危及井盖内的设备安全时，井口控制器9内设有的井内水位监测输入点29会感知水位的上涨，及时报警；\n并将报警信息送到系统上端。