本發(fā)明涉及綜合管廊監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于互聯(lián)網(wǎng)的管廊主控制器及其監(jiān)控方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代綜合管廊內(nèi)裝有包含電力、通訊、燃?xì)?、熱力、給排水等在內(nèi)的工程管線，現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)技術(shù)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行器可以采集管廊內(nèi)的視頻、火情、有害氣體、溫度、安防等環(huán)境參數(shù)，現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行器將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)酱笮捅O(jiān)控中心，由此實(shí)現(xiàn)業(yè)主對(duì)管廊內(nèi)部運(yùn)營(yíng)情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

但是傳統(tǒng)的固定式中央監(jiān)控室需要專業(yè)技術(shù)人員隨時(shí)對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，耗費(fèi)大量的人力資源。并且政府管理人員，生產(chǎn)廠家等相關(guān)客戶的監(jiān)管難以進(jìn)行，因?yàn)槌龢I(yè)主以外的人無(wú)法隨時(shí)隨地獲取感興趣的管廊監(jiān)控信息，數(shù)據(jù)共享難以實(shí)現(xiàn)。其次，傳統(tǒng)的管廊監(jiān)測(cè)鋪設(shè)線纜繁多復(fù)雜，模擬線路引入的干擾和數(shù)字線路的冗余給數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳遞和故障排除工作等帶來(lái)了挑戰(zhàn)和困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種利用網(wǎng)絡(luò)收集數(shù)據(jù)，質(zhì)量分析，實(shí)時(shí)監(jiān)控管廊內(nèi)部狀態(tài)，并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)上傳給不同客戶，并為其提供動(dòng)態(tài)決策支持和預(yù)警的基于互聯(lián)網(wǎng)的管廊主控制器及其監(jiān)控方法。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種基于互聯(lián)網(wǎng)的管廊主控制器，一端連接到管廊局域網(wǎng)，另一端連接到路由器，所述基于互聯(lián)網(wǎng)的管廊主控制器包括：數(shù)據(jù)收發(fā)接口，通過(guò)有線或無(wú)線方式連接到管廊局域網(wǎng)，所述管廊局域網(wǎng)存儲(chǔ)有管廊中各節(jié)點(diǎn)的各傳感器的信號(hào)；數(shù)據(jù)處理模塊，與所述數(shù)據(jù)收發(fā)接口連接，通過(guò)所述數(shù)據(jù)收發(fā)接口采集來(lái)自管廊局域網(wǎng)的不同節(jié)點(diǎn)的信號(hào)，包括：第一判斷單元，判斷信號(hào)中是否包括報(bào)警信息，如果包括報(bào)警信息，發(fā)送報(bào)警信息給網(wǎng)絡(luò)管理模塊，如果沒(méi)有報(bào)警信息，將信號(hào)發(fā)送給比較單元；比較單元，比較各節(jié)點(diǎn)的信號(hào)中同種類(lèi)傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)，并將比較結(jié)果發(fā)送給第二判斷單元；第二判斷單元，判斷所述測(cè)量數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)是否有超過(guò)報(bào)警閾值的趨勢(shì)，當(dāng)有超過(guò)報(bào)警閾值的趨勢(shì)時(shí)，發(fā)送預(yù)警信號(hào)給網(wǎng)絡(luò)管理模塊，其中，所述預(yù)警信號(hào)包括預(yù)警類(lèi)型、測(cè)量數(shù)據(jù)和節(jié)點(diǎn)位置；網(wǎng)絡(luò)管理模塊，與所述數(shù)據(jù)處理模塊連接，通過(guò)有線或者無(wú)線方式連接到路由器，通過(guò)路由器將各節(jié)點(diǎn)的信號(hào)、報(bào)警信息和預(yù)警信號(hào)上傳到互聯(lián)網(wǎng)。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種利用上述基于互聯(lián)網(wǎng)的管廊主控制器對(duì)管廊進(jìn)行監(jiān)控的方法，包括：通過(guò)數(shù)據(jù)收發(fā)接口將管廊局域網(wǎng)存儲(chǔ)的管廊中各節(jié)點(diǎn)的各傳感器的信號(hào)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理模塊；數(shù)據(jù)處理模塊判斷信號(hào)中是否包括報(bào)警信息；如果包括報(bào)警信息，發(fā)送報(bào)警信息給網(wǎng)絡(luò)管理模塊；如果沒(méi)有報(bào)警信息，比較各節(jié)點(diǎn)的信號(hào)中同種類(lèi)傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)；判斷所述測(cè)量數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)是否有超過(guò)報(bào)警閾值的趨勢(shì)；如果沒(méi)有超過(guò)報(bào)警閾值的趨勢(shì)，不發(fā)出預(yù)警信號(hào)；如果有超過(guò)報(bào)警閾值的趨勢(shì)，發(fā)送預(yù)警信號(hào)給網(wǎng)絡(luò)管理模塊，其中，所述預(yù)警信號(hào)包括預(yù)警類(lèi)型、測(cè)量數(shù)據(jù)和節(jié)點(diǎn)位置；上述報(bào)警信息和預(yù)警信號(hào)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理模塊和路由器上傳到互聯(lián)網(wǎng)。

本發(fā)明所述基于互聯(lián)網(wǎng)的管廊主控制器采用網(wǎng)絡(luò)管理模塊與互聯(lián)網(wǎng)連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享?；诨ヂ?lián)網(wǎng)的管廊主控制器可將監(jiān)測(cè)結(jié)果和預(yù)警信息發(fā)送給任何接入互聯(lián)網(wǎng)的授權(quán)客戶?？蛻粢部呻S時(shí)隨地通過(guò)智能終端查看管廊的傳輸情況并通過(guò)授權(quán)基于互聯(lián)網(wǎng)的管廊主控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)點(diǎn)的執(zhí)行器點(diǎn)對(duì)點(diǎn)地操作。

附圖說(shuō)明

通過(guò)參考以下具體實(shí)施方式及權(quán)利要求書(shū)的內(nèi)容并且結(jié)合附圖，本發(fā)明的其它目的及結(jié)果將更加明白且易于理解。在附圖中：

圖1是本發(fā)明基于互聯(lián)網(wǎng)的管廊主控制器的構(gòu)成框圖；

圖2是利用所述的基于互聯(lián)網(wǎng)的管廊主控制器對(duì)管廊進(jìn)行監(jiān)控的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

在下面的描述中，出于說(shuō)明的目的，為了提供對(duì)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的全面理解，闡述了許多具體細(xì)節(jié)。然而，很明顯，也可以在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)現(xiàn)這些實(shí)施例。在其它例子中，為了便于描述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，公知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備以方框圖的形式示出。

下面將參照附圖來(lái)對(duì)根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

圖1是本發(fā)明基于互聯(lián)網(wǎng)的管廊主控制器的構(gòu)成框圖，如圖1所示，所述基于互聯(lián)網(wǎng)的管廊主控制器100包括：

數(shù)據(jù)收發(fā)接口110，通過(guò)有線或無(wú)線方式連接到管廊局域網(wǎng)10，所述管廊局域網(wǎng)10存儲(chǔ)有管廊中各節(jié)點(diǎn)的各傳感器的信號(hào)，例如通過(guò)網(wǎng)線或者光纖連接到管廊局域網(wǎng)10；

數(shù)據(jù)處理模塊120，與所述數(shù)據(jù)收發(fā)接口110連接，通過(guò)所述數(shù)據(jù)收發(fā)接口110采集來(lái)自管廊局域網(wǎng)的不同節(jié)點(diǎn)的信號(hào)，包括：第一判斷單元121，判斷信號(hào)中是否包括報(bào)警信息，如果包括報(bào)警信息，發(fā)送報(bào)警信息給網(wǎng)絡(luò)管理模塊130，如果沒(méi)有報(bào)警信息，將信號(hào)發(fā)送給比較單元122；比較單元122，比較各節(jié)點(diǎn)的信號(hào)中同種類(lèi)傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)，并將比較結(jié)果發(fā)送給第二判斷單元123，例如，通過(guò)比較各節(jié)點(diǎn)的信號(hào)判斷管廊的運(yùn)行狀態(tài)，所述管線一個(gè)節(jié)點(diǎn)的入口流量大于下一節(jié)點(diǎn)的流量，說(shuō)明管線存在泄露；第二判斷單元123，判斷所述測(cè)量數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)是否有超過(guò)報(bào)警閾值的趨勢(shì)，當(dāng)有超過(guò)報(bào)警閾值的趨勢(shì)時(shí)，發(fā)送預(yù)警信號(hào)給網(wǎng)絡(luò)管理模塊130，其中，所述信號(hào)包括各節(jié)點(diǎn)各傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)和節(jié)點(diǎn)位置；所述報(bào)警信息包括報(bào)警類(lèi)型(溫度、水壓、氧氣含量、硫化氫氣體含量、甲烷含量、濕度等)、測(cè)量數(shù)據(jù)和節(jié)點(diǎn)位置；所述預(yù)警信號(hào)包括預(yù)警類(lèi)型(溫度、水壓、氧氣含量、硫化氫氣體含量、甲烷含量、濕度等)、測(cè)量數(shù)據(jù)和節(jié)點(diǎn)位置，優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)處理模塊120存儲(chǔ)有各節(jié)點(diǎn)的IP地址與位置坐標(biāo)的映射表，通過(guò)查詢節(jié)點(diǎn)的IP地址確定節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)；

網(wǎng)絡(luò)管理模塊130，與所述數(shù)據(jù)處理模塊120連接，通過(guò)有線或者無(wú)線方式連接到路由器20，通過(guò)路由器20將所述報(bào)警信息和預(yù)警信號(hào)上傳到互聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)路由器20可將報(bào)警信息和預(yù)警信號(hào)發(fā)送到授權(quán)客戶的智能終端，客戶可根據(jù)實(shí)際情況做進(jìn)一步判斷，決定是否授權(quán)基于互聯(lián)網(wǎng)的管廊主控制器現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行器進(jìn)行操作?？蛻舻氖跈?quán)操作在智能終端上進(jìn)行，經(jīng)過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)铰酚善?0，路由器20經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理模塊130再傳給數(shù)據(jù)處理模塊120。

優(yōu)選地，所述基于互聯(lián)網(wǎng)的管廊主控制器100還包括供電模塊140，為所述數(shù)據(jù)收發(fā)接口110、數(shù)據(jù)處理模塊120和網(wǎng)絡(luò)管理模塊130供電，所述供電模塊140包括太陽(yáng)能板141、電源管理器142、鋰電池143和DC/DC轉(zhuǎn)換器144，太陽(yáng)能板141將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能通過(guò)電源管理器142存儲(chǔ)到鋰電池143,存儲(chǔ)到鋰電池143的電能通過(guò)DC/DC轉(zhuǎn)換器144分別轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)收發(fā)接口110、數(shù)據(jù)處理模塊120和網(wǎng)絡(luò)管理模塊130所需的額定電壓。

另外，優(yōu)選地，所述基于互聯(lián)網(wǎng)的管廊主控制器100還包括分類(lèi)單元(未示出)，對(duì)不同客戶授予不同的授權(quán)號(hào)，將報(bào)警信息和預(yù)警信號(hào)進(jìn)行分類(lèi)提供給不同的客戶，為其提供預(yù)警信息和決策支持，例如，將管道傳輸情況，是否漏水、漏氣、發(fā)生火情等報(bào)警信息和預(yù)警信號(hào)發(fā)送給業(yè)主；將管廊中即將到達(dá)檢修期限的各部件，以及發(fā)生險(xiǎn)情的部件的類(lèi)型和測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送給廠家；將各節(jié)點(diǎn)的信號(hào)(各傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù))發(fā)送給政府部門(mén)進(jìn)行監(jiān)管，或者將管廊內(nèi)各部件發(fā)生險(xiǎn)情的次數(shù)以及生產(chǎn)廠家等報(bào)警信息發(fā)送給政府部門(mén)進(jìn)行監(jiān)管。

另外，優(yōu)選地，所述基于互聯(lián)網(wǎng)的管廊主控制器100還包括移動(dòng)裝置(未示出)，包括：信號(hào)收發(fā)單元，通過(guò)無(wú)線方式與數(shù)據(jù)處理模塊連接，接收數(shù)據(jù)處理模塊發(fā)送的報(bào)警信息和預(yù)警信號(hào)；設(shè)定單元，設(shè)定代表管廊內(nèi)各類(lèi)開(kāi)關(guān)和閥門(mén)的按鍵；輸入單元，輸入報(bào)警閾值，通過(guò)設(shè)定單元反饋客戶指令給數(shù)據(jù)處理模塊，進(jìn)而將指令傳達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行器，執(zhí)行指令中的操作，通過(guò)對(duì)報(bào)警閾值的輸入可以對(duì)報(bào)警閾值進(jìn)行更新，從而優(yōu)化預(yù)警模式，提高檢出率和偽報(bào)警率，其中，除移動(dòng)裝置外的主控制器可以設(shè)置在管廊附近，移動(dòng)裝置可以設(shè)置在不同客戶處，一個(gè)移動(dòng)裝置可以接收任意局域網(wǎng)的不同數(shù)據(jù)處理模塊的信號(hào)。

進(jìn)一步，優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)處理模塊120還包括第三判斷單元，判斷輸入的報(bào)警閾值的變化趨勢(shì)與同類(lèi)傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)設(shè)定時(shí)間段內(nèi)的變化趨勢(shì)是否相同，如果不相同時(shí)，發(fā)出預(yù)警信號(hào)給移動(dòng)裝置，防止客戶誤操作，例如，夏季或者冬季供暖時(shí)，管廊內(nèi)的溫度較高，此時(shí)需將溫度的報(bào)警閾值提高。

上述基于互聯(lián)網(wǎng)的管廊主控制器可以采集各節(jié)點(diǎn)的管道狀態(tài)信息，由單一接口輸入到數(shù)據(jù)處理模塊中，對(duì)管廊傳輸系統(tǒng)進(jìn)行全面評(píng)估，并且通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)將管廊信息傳輸給相關(guān)人員，針對(duì)不同客戶的需求各有側(cè)重，為其提供決策支持和預(yù)警報(bào)告?？蛻粢部墒怪悄芙K端隨時(shí)隨地查看管廊運(yùn)行狀況，并通過(guò)授權(quán)，基于互聯(lián)網(wǎng)的管廊主控制器真正實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行器點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的操作。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，上述基于互聯(lián)網(wǎng)的管廊主控制器100的各構(gòu)成部件的組成如下：

所述數(shù)據(jù)收發(fā)接口110包括第一網(wǎng)絡(luò)接口111和第一協(xié)議棧芯片112，所述第一網(wǎng)絡(luò)接口111連接到管廊局域網(wǎng)，所述第一協(xié)議棧芯片112連接第一網(wǎng)絡(luò)接口111和數(shù)據(jù)處理模塊120，將管廊局域網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)的信號(hào)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理模塊120，優(yōu)選地，所述第一網(wǎng)絡(luò)接口111為雙絞線網(wǎng)絡(luò)接口，例如，RJ-45；優(yōu)選地，所述第一協(xié)議棧芯片112為T(mén)CP/IP協(xié)議棧芯片，例如，硬件協(xié)議棧芯片W5500；

所述數(shù)據(jù)處理模塊120包括單片機(jī)、DSP和PLC中的一種或多種，優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)處理模塊120為DSP芯片，例如TMS320F2812；

所述網(wǎng)絡(luò)管理模塊130包括第二網(wǎng)絡(luò)接口131和第二協(xié)議棧芯片132，所述第二網(wǎng)絡(luò)接口131通過(guò)網(wǎng)線連接到路由器20，所述第二協(xié)議棧芯片132連接第二網(wǎng)絡(luò)接口131和數(shù)據(jù)處理模塊120，優(yōu)選地，所述第二網(wǎng)絡(luò)接口131為雙絞線網(wǎng)絡(luò)接口，例如，RJ-45；優(yōu)選地，所述第二協(xié)議棧芯片132為T(mén)CP/IP協(xié)議棧芯片，例如，硬件協(xié)議棧芯片W5500；

所述供電模塊140的太陽(yáng)能板141為使用最大功率40瓦特的ROS040-36M，可提供的最大電壓為17.2伏特，電源管理器為四通道供電設(shè)備(PSE)電源控制器，鋰電池143可提供48伏特的電壓，DC/DC轉(zhuǎn)換器144可轉(zhuǎn)換為3.3伏特的電壓給第一協(xié)議棧芯片112、數(shù)據(jù)處理模塊120、第二協(xié)議棧芯片132供電。

優(yōu)選地，所述網(wǎng)絡(luò)管理模塊130還包括WIFI模塊133，通過(guò)無(wú)線方式與路由器20連接。

上述基于互聯(lián)網(wǎng)的管廊主控制器可以對(duì)來(lái)自下位智能網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行器的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析評(píng)測(cè)，針對(duì)不同客戶的需求提供動(dòng)態(tài)決策支持，通過(guò)一根高速數(shù)字網(wǎng)線實(shí)現(xiàn)對(duì)所有下位智能網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的搜集，減少噪聲干擾，大大簡(jiǎn)化傳統(tǒng)線纜設(shè)計(jì)。

圖2是利用所述的基于互聯(lián)網(wǎng)的管廊主控制器對(duì)管廊進(jìn)行監(jiān)控的方法的流程圖，如圖2所示，所述監(jiān)控方法包括：

在步驟S210中，通過(guò)數(shù)據(jù)收發(fā)接口110將管廊局域網(wǎng)存儲(chǔ)的管廊中各節(jié)點(diǎn)的各傳感器的信號(hào)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理模塊120；

在步驟S220中，數(shù)據(jù)處理模塊120判斷信號(hào)中是否包括報(bào)警信息；

如果包括報(bào)警信息，在步驟S230中，發(fā)送報(bào)警信息給網(wǎng)絡(luò)管理模塊130；

如果沒(méi)有報(bào)警信息，在步驟S240中，比較各節(jié)點(diǎn)的信號(hào)中同種類(lèi)傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)；

在步驟S250中，判斷所述測(cè)量數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)是否有超過(guò)報(bào)警閾值的趨勢(shì)；

如果沒(méi)有超過(guò)報(bào)警閾值的趨勢(shì)，在步驟S260中，不發(fā)出預(yù)警信號(hào)，將測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)管理模塊130；

如果有超過(guò)報(bào)警閾值的趨勢(shì)，在步驟S270中，發(fā)送預(yù)警信號(hào)給網(wǎng)絡(luò)管理模塊130，其中，所述預(yù)警信號(hào)包括預(yù)警類(lèi)型、測(cè)量數(shù)據(jù)和節(jié)點(diǎn)位置；

在步驟S280中，上述報(bào)警信息和預(yù)警信號(hào)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理模塊130和路由器20上傳到互聯(lián)網(wǎng)。

優(yōu)選地，上述監(jiān)控方法還包括：

對(duì)不同客戶授予不同的授權(quán)號(hào)，將報(bào)警信息和預(yù)警信號(hào)進(jìn)行分類(lèi)提供給不同的客戶，為其提供預(yù)警信息和決策支持。

優(yōu)選地，上述監(jiān)控方法還包括：

通過(guò)路由器20將報(bào)警信息和預(yù)警信號(hào)發(fā)送到授權(quán)客戶的智能終端(手機(jī)、電腦或者移動(dòng)裝置等)；

智能終端的反饋信號(hào)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)和路由器20，經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理模塊130傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理模塊120；

數(shù)據(jù)處理模塊120根據(jù)上述反饋信號(hào)判斷是否發(fā)送指令給現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行器，現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行器進(jìn)行指令中的操作，例如，當(dāng)某一節(jié)點(diǎn)的水壓傳感器的測(cè)量數(shù)值發(fā)生異常時(shí)，授權(quán)客戶發(fā)出關(guān)斷水閥的反饋信號(hào)給數(shù)據(jù)處理模塊120，則數(shù)據(jù)處理模塊120發(fā)送水閥關(guān)斷指令給下位網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行器進(jìn)行關(guān)斷水閥的操作。

盡管前面公開(kāi)的內(nèi)容示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)注意，在不背離權(quán)利要求限定的范圍的前提下，可以進(jìn)行多種改變和修改。根據(jù)這里描述的發(fā)明實(shí)施例的方法權(quán)利要求的功能、步驟和/或動(dòng)作不需以任何特定順序執(zhí)行。此外，盡管本發(fā)明的元素可以以個(gè)體形式描述或要求，但是也可以設(shè)想具有多個(gè)元素，除非明確限制為單個(gè)元素。