【摘要】：市政設(shè)施信息化建設(shè)是國(guó)家的大勢(shì)所趨,城市綜合管廊作為基礎(chǔ)市政設(shè)施,其信息化管理可降低巡檢人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常,以便管理人員處理和檢修�，F(xiàn)有的管廊信息系統(tǒng)雖能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和自動(dòng)控制,但其自動(dòng)化程度較低且系統(tǒng)數(shù)據(jù)格式各異,接口多樣,導(dǎo)致設(shè)備之間互訪性差,限制了管廊信息化建設(shè)的發(fā)展。另外,目前管廊信息系統(tǒng)平臺(tái)多以業(yè)主服務(wù)管理程序?yàn)橹?第三方如廠家、上級(jí)管理部門(mén)和用戶獲取管廊信息有限,難以實(shí)現(xiàn)管廊數(shù)據(jù)共享。針對(duì)管廊信息化建設(shè)過(guò)程中存在的問(wèn)題,本文提出了基于互聯(lián)網(wǎng)的管廊信號(hào)采集與執(zhí)行控制系統(tǒng),主要工作包括系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)�、接口�?guī)范化、數(shù)據(jù)交換協(xié)議的統(tǒng)一、智能管理和遠(yuǎn)程控制,具體內(nèi)容如下:(1)通訊接口規(guī)范化,標(biāo)準(zhǔn)化。在該系統(tǒng)中,硬件接口均為國(guó)際通用接口,通過(guò)開(kāi)放式統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換協(xié)議,使得不同廠家不同批次的設(shè)備只要符合該數(shù)據(jù)交換協(xié)議都可接入系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間互聯(lián)互通互換互認(rèn),推動(dòng)管廊信息化建設(shè)的發(fā)展。(2)提出了一種管廊采集與執(zhí)行斷面子網(wǎng)系統(tǒng),制定管廊斷面管理機(jī)制。斷面主機(jī)通過(guò)掃描多種采集器獲取數(shù)據(jù)并分析處理,如有異常,則發(fā)送操作命令給相應(yīng)的執(zhí)行器,并上傳報(bào)警信息,以達(dá)到對(duì)斷面子網(wǎng)的智能管理。(3)提出了一種管廊后臺(tái)服務(wù)管理方案,可支持第三方接入系統(tǒng)。系統(tǒng)利用服務(wù)器對(duì)信息進(jìn)行梳理和分類(lèi),并按需推送至相關(guān)管廊客戶端。同時(shí),經(jīng)系統(tǒng)授權(quán)的客戶端可對(duì)系統(tǒng)設(shè)備發(fā)送執(zhí)行操作命令,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和遠(yuǎn)程控制。(4)搭建實(shí)際管廊系統(tǒng)模型,以煤氣和水管泄露為例進(jìn)行測(cè)試,實(shí)現(xiàn)了管廊本地的智能管理、系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警和遠(yuǎn)程控制,達(dá)到了預(yù)期的效果,驗(yàn)證了系統(tǒng)的可行性。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TP393.09;TU990.3
【圖文】：

（１）邋（２）逡逑圖１－１青島高新區(qū)管廊監(jiān)控系統(tǒng)逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－１邋Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ邋ａｎｄ邋Ｃｏｎｔｒｏｌ邋Ｓｙｓｔｅｍ邋ｏｆ邋Ｑｉｎｇｄａｏ邋Ｈｉｇｈ邋Ｔｅｃｈ邋Ｚｏｎｅ邋Ｕｒｂａｎ邋Ｕｔｉｌｉｔｙ邋Ｔｕｎｎｅｌ逡逑當(dāng)前，國(guó)內(nèi)的管廊監(jiān)控技術(shù)主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：逡逑（１）國(guó)內(nèi)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的控制器多采用ＰＬＣ，影像多采用ＩＰ邋Ｃａｍｅｒａ基于逡逑Ｉｎｔｅｒｎｅｔ協(xié)議進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)傳輸。ＰＬＣ現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的穩(wěn)定輸入輸出，逡逑可靠性高，且方便快捷。但其體積大，成本高，擴(kuò)展性能較差，可選擇型號(hào)較少，逡逑且在數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理方面性能偏低［１８］。逡逑（２）網(wǎng)絡(luò)通信方面，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)底層采集與控制網(wǎng)絡(luò)為有線方式或者無(wú)線網(wǎng)絡(luò)逡逑通訊技術(shù)。采用現(xiàn)場(chǎng)串行工業(yè)總線，無(wú)線通訊技術(shù)采用ＺｉｇＢｅｅ傳輸。網(wǎng)絡(luò)傳輸層逡逑采用令牌環(huán)網(wǎng)將數(shù)據(jù)發(fā)送至業(yè)主服務(wù)器。ＺｉｇＢｅｅ局域網(wǎng)絡(luò)雖然解決了現(xiàn)場(chǎng)布線困逡逑難的問(wèn)題，但抗干擾性能差且傳輸速率慢，而管廊地下干擾信號(hào)較多且采集信號(hào)逡逑復(fù)雜，需要傳輸系統(tǒng)具有較強(qiáng)的抗干擾能力［１９］。環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以保證系統(tǒng)逡逑的實(shí)時(shí)性且網(wǎng)絡(luò)是非競(jìng)爭(zhēng)型，可以很好的保證網(wǎng)絡(luò)擁塞現(xiàn)象，但價(jià)格昂貴且維護(hù)逡逑

執(zhí)行器包括聲光報(bào)警器、閥門(mén)、風(fēng)機(jī)、斷路器等驅(qū)動(dòng)設(shè)備，節(jié)點(diǎn)控制器作為斷面逡逑子網(wǎng)的主機(jī)，管理斷面網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，采集器與執(zhí)行器作為子網(wǎng)從機(jī)設(shè)備，接收節(jié)點(diǎn)逡逑控制器的命令，完成相應(yīng)的采集或執(zhí)行操作。斷面子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖２－２所示。逡逑９逡逑

邐閥門(mén)邐報(bào)警器逡逑圖２－２斷面子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－２邋Ｔｏｐｏｌｏｇｙ邋Ｍａｐ邋ｏｆ邋Ｃｒｏｓｓ邋Ｓｅｃｔｉｏｎ邋Ｓｕｂｎｅｔ邋Ｎｅｔｗｏｒｋ逡逑在子網(wǎng)正常工作的過(guò)程中，采集器一直處于采樣狀態(tài)和監(jiān)聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，并將逡逑采樣的數(shù)據(jù)存放于數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，節(jié)點(diǎn)控制器可根據(jù)采集器的數(shù)據(jù)量大小定制輪詢逡逑機(jī)制掃描采集器，并對(duì)數(shù)據(jù)分析和處理，當(dāng)有一定比例的數(shù)據(jù)超出閾值，節(jié)點(diǎn)控逡逑制器則向子網(wǎng)發(fā)送更改執(zhí)行器狀態(tài)的命令，并將報(bào)警信息發(fā)送至互聯(lián)網(wǎng)。當(dāng)故障逡逑解除，節(jié)點(diǎn)控制器則發(fā)送恢復(fù)執(zhí)行器狀態(tài)的命令，并將反饋信息發(fā)送至互聯(lián)網(wǎng)以逡逑解除報(bào)警。如若故障仍未解除，節(jié)點(diǎn)控制器則將報(bào)警信息發(fā)送至其前級(jí)節(jié)點(diǎn)控制逡逑器，以調(diào)整前級(jí)執(zhí)行器的狀態(tài)，阻止災(zāi)害的發(fā)生。管廊斷面子網(wǎng)通過(guò)執(zhí)行器的自逡逑動(dòng)控制和特定的管理機(jī)制使得城市綜合管廊具有防御災(zāi)害的能力

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2802437