CN108582107A - 一种基于物联网技术的综合管廊信息*** - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于物联网技术的综合管廊信息***，包括巡检***、监测***及主控终端，所述监测***与所述巡检***分别与所述主控终端通信连接，所述监测***基于物联网技术对管廊内部进行定点监控，所述巡检***通过巡检机器人对管廊内部进行巡检，所述巡检机器人包括采集装置、追踪装置、调整装置及控制器，所述调整装置与所述采集装置连接，所述控制器分别与所述采集装置、所述追踪装置及所述调整装置通信连接。本发明在管廊内部同时设置监测***和巡检***，避免了仅采用定点监测时存在监控盲区和死角或造价较高的缺陷，且***部署简单、维护成本低。

Description

一种基于物联网技术的综合管廊信息***

技术领域

本发明涉及综合管廊技术领域，具体涉及一种基于物联网技术的综合管廊信息***。

背景技术

地下综合管廊对提高城市综合承载力以及满足民生基本需求方面具有重要作用。综合管廊管理是一项***而复杂的工程，因其埋在地下，在空间形态上具有城市宏观层面的狭长线性特征，且内部包含多种构造，在设计、建设及运营管理过程中信息统一表达较为困难。随着社会信息化的快速发展，目前一些信息技术如BIM和GIS技术开始应用到综合管廊全寿命周期管理中，但这些改进主要集中在数字化层面，实现管廊信息数字化表达和管理只是信息化最基本的层次，且由于管廊的自身属性以及特殊的运维环境，现有技术方案中普遍存在成本居高不下、***占用空间大、部署及后期维护困难等问题。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种基于物联网技术的综合管廊信息***，包括巡检***、监测***及主控终端，所述监测***与所述巡检***分别与所述主控终端通信连接，所述监测***基于物联网技术对管廊内部进行定点监控，所述巡检***通过巡检机器人对管廊内部进行巡检，所述巡检机器人包括采集装置、追踪装置、调整装置及控制器，所述调整装置与所述采集装置连接，所述控制器分别与所述采集装置、所述追踪装置及所述调整装置通信连接。

进一步地，所述追踪装置自上至下包括折光层、吸热层、热致变形层、压电层和电极层。

进一步地，所述折光层的形状设置为向上凸的半圆形、向下凹的半圆形或半椭圆形状。

进一步地，所述折光层上设置若干引光面，且相邻的所述引光面之间设置有缺口。

进一步地，所述吸热层由导热性良好的石墨或石墨烯制成，所述热致变形层由形状记忆合金制成，所述压电层由压电陶瓷制成。

进一步地，所述采集装置包括摄像头，所述调整装置包括机械臂，所述摄像头安装在所述机械臂上，所述机械臂及所述摄像头分别与所述控制器连接，所述控制器控制所述机械臂在一定空间内进行自由移动。

进一步地，所述监测***包括控制中心、环境监测***、火灾监测***及侵入监测***，所述控制中心分别与所述环境监测***、所述火灾监测***及所述侵入监测***通信连接。

进一步地，所述环境监测***包括气体检测装置。

进一步地，所述火灾监测***包括感温感烟探测器及无线传输模块，所述感温感烟探测器通过所述无线传输模块与所述控制中心连接。

进一步地，所述侵入监测***包括红外探测器，所述红外探测器设置在地下管廊出入口。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：

1，本发明基于物联网技术，并利用BIM(建筑信息模型)与GIS(地理信息***)技术将管廊内设备整合到统一的平台上，并结合窄带物联技术实现对管廊以及内部设备进行全生命周期的管理，进而实现和保障管廊工程高效、低耗、可靠地运行，且部署及维护简单；

2，本发明基于压电效应原理在巡检机器人上安装追踪装置，通过所述追踪装置获取管廊内仪器仪表的位置信息，并进而调整采集装置至最佳位置处获取所述仪器仪表上的数据信息，本发明结构简单，信息采集准确度高，信息采集量低，有效避免现有技术中繁琐的信息筛选及转换工作，降低了采集信息占用的存储空间，还有利于管廊内部优化布置；

3，本发明设置的气体检测装置能够对气体中的粉尘杂质进行过滤及清扫收集，避免影响装置的检测精度。

附图说明

图1是本发明实施例一中巡检机器人的结构视图；

图2是本发明实施例一中追踪装置的结构视图；

图3是本发明实施例二中追踪装置的第一工作状态图；

图4是本发明实施例二中追踪装置的第二工作状态图；

图5是本发明实施例三中折光层的结构视图；

图6是本发明实施例四中追踪装置的结构视图；

图7是本发明实施例五中巡检机器人内部模块连接框图；

图8是本发明实施例五中主控终端的模块连接框图；

图9是本发明实施例六中管廊信息***模块连接框图；

图10是本发明实施例七中气体检测装置的结构视图；

图11是本发明实施例八中管廊信息***的模块连接框图；

图中数字表示：

1-运行导轨；2-驱动装置；3-采集装置；4-调整装置；5-追踪装置；6-控制器；7-传感器组件；8-检测室；9-进气预处理室；51-折光层；52-吸热层；53-热致变形层；54-压电层；55-电极层；81-隔板；82-第一腔室；83-第二腔室；84-气体传感器；85-反应室；86-分析室；87-温度感应器；88-制冷器；91-过滤网；511-引光面；512-缺口。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

实施例一

本发明提供一种巡检机器人，如图1所示，所述巡检机器人包括驱动装置2、采集装置3、追踪装置5、调整装置4以及控制器6，所述驱动装置2包括悬挂于运行导轨1上的驱动轮以及用于驱动所述驱动轮的驱动电机；所述采集装置3用以获取管廊内仪器仪表的数据信息；所述追踪装置5用以获得管廊内所述仪器仪表的位置信息；所述调整装置4与所述采集连接，用以调整所述采集装置3的位置；所述控制器6分别与所述驱动装置2、所述采集装置3、所述追踪装置5及所述调整装置4通信连接，根据所述追踪装置5获得的所述仪器仪表的位置信息，并反馈至所述控制器6，所述控制器6控制所述调整装置4，调整所述采集装置3与所述仪器仪表的位置相对应，并在所述采集装置3正对所述仪器仪表时获取所述仪器仪表上的数据信息。

所述采集装置3包括摄像头，所述调整装置4包括机械臂，所述摄像头安装在所述机械臂上，所述机械臂及所述摄像头分别与所述控制器6连接，所述控制器6控制所述机械臂在一定空间内进行自由移动。所述巡检机器人还包括传感器组件7，所述传感器组件7、所述机械臂与所述巡检机器人集成于一体，一体设置有利于所述巡检机器人运行的稳定性，所述传感器组件7包括温度传感器、湿度传感器、有害气体传感器、烟雾传感器等，通过在所述巡检机器人上安置所述传感器组件7，从而能够即时获得管廊内部不同位置的环境参数。

如图2所示，图2为所述追踪装置的结构视图，所述追踪装置5自上至下包括折光层51、吸热层52、热致变形层53、压电层54和电极层55，其中所述折光层51设置有若干个引光面511，每个所述引光面511与水平面所呈的夹角不同。相应的，在管廊内所述仪器仪表上设置特定光源，所述特定光源设置在所述仪器仪表的显示屏上方或下方，只有当所述特定光源直射所述引光面511，所述特定光源才能进入所述折光层51，所述特定光源进入所述折光层51后照射到所述吸热层52，若所述特定光源非直射所述引光面511，所述特定光源将斜射入其他所述引光面511而发生折射，无法落到所述吸热层52上，若管廊内其他光源如照明光源摄入所述引光面511，则所述引光面511对其进行反射，无法落到所述吸热层52中；所述吸热层52吸收太阳光中的热能而温度升高；所述吸热层52温度升高使得位于所述吸热层52下的所述热致变形层53温度升高，所述热致变形层53温度升高发生形变；所述热致变形层53形变对所述压电层54产生作用力，所述压电层54由于力的作用其内部会产生极化现象，同时所述压电层54两个相对表面会出现正负相反的电荷；所述压电层54产生电荷会被所述电极层55收集起来并且能够识别产生形变的位置，从而将信号发送给所述控制器6，所述控制器6内置位置分析模块，所述位置分析模块储存有所述追踪装置5与所述仪器仪表的位置以及所述热致变形层53变形位置的信息对照表，所述控制器6将所述追踪装置5发送的形变位置信息与所述位置分析模块内的储存数据相对照，从而获得所述仪器仪表的位置信息，并控制所述调整装置4，调整所述采集装置3与所述仪器仪表的显示屏的位置相对应。

更好地，相邻的所述引光面511之间设置有缺口512，由于所述仪器仪表上的所述特定光源需要直射才能进入所述折光层51，因此所述缺口512的设置使得所述特定光源不能一直进入所述折光层51，即所述追踪装置5不会每时每刻向所述控制器6发送位置信息，所述控制器6无需一直控制所述调整装置4调整所述采集装置3与所述仪器仪表的位置相对应，进而减少所述调整装置4的工作时间及驱动所述调整装置4的能源，且虽然是间歇控制所述采集装置3与所述仪器仪表的相对位置，但由于所述巡检机器人具有一定的运行速度，因此，所述特定光源不能射入所述折光层51的时间较短，所述调整装置4依然在不断地调整所述采集装置3与所述仪器仪表的相对位置。

更好地，所述吸热层52由导热性良好的石墨或石墨烯制成，能够有效吸收所述特定光源的热量并传给所述热致变形层53；所述热致变形层53由形状记忆合金制成，受热后变形，不受热则恢复原有的形状；所述压电层54由压电陶瓷制成。

所述巡检机器人在移动过程中，当所述特定光源照射到所述追踪装置5上时，所述追踪装置5与所述位置分析模块对照后可获得所述仪器仪表的位置信息，并将所述仪器仪表的位置信息实时反馈给所述控制器6，所述控制器6根据所述仪器仪表的位置信息控制所述调整装置4，调整所述采集装置3与所述仪器仪表的位置相对应，并在所述采集装置3正对所述仪器仪表时获取所述仪器仪表上的信息。

现有技术中通常采用高速摄像机拍摄环境视频，并将其传输至主控端，再将所拍摄的环境视频流数据进行图像转换和筛选，过程繁琐、且视频储存空间大，而本发明通过所述追踪装置5捕捉所述仪器仪表的位置信息并反馈至所述控制器6，所述控制器6控制所述机械臂移动，进而调整所述摄像头的位置，当所述摄像头与所述仪器仪表处于正对位置时进行拍摄，更好地，设置所述摄像头进行高速连续拍摄，并将拍摄组图传输至主控端，本发明无需将视频转换为图片，不仅提升了主控端分析速度，还大大节省了视频占用的储存空间。另外，通过设置所述追踪装置5，能够准确高效地获取管廊内的各项参数信息，进而可以将更多的数据检测装置设置在管廊内，从而可以减少所述巡检机器人的负载，降低其耗电量，有利于延长所述巡检机器人工作时长，提高所述巡检机器人的工作效率。

本发明结构简单，且信息采集准确度高，信息采集量低，有效避免现有技术中繁琐的信息筛选及转换工作，有效降低了采集信息占用的存储空间；还有利于管廊内部优化布置，降低巡检机器人负载。

实施例二

本实施例与实施例一的不同之处在于，如图3、4所示，本实施例的所述折光层51上的所述引光面511设置为三个，分别包括第一引光面、第二引光面和第三引光面，所述第一引光面位于所述折光层51的中部，所述第二引光面和所述第三引光面分别对称分布所述第一引光面的两侧，本实施例中将所述折光层51设置为向上凸的半圆形状，则三个所述引光面511在所述折光层51上呈半圆形状分布，半圆形状的设置有利于对充分收集所述仪器仪表上的所述特定光源发射的光线。

如图3所示，所述巡检机器人行走至某一位置，为叙述方便，此时所述巡检机器人位于第一位置，当所述仪器仪表上设定的所述特定光源发射的入射光线直射位于所述追踪装置5左侧的所述第二引光面时，所述特定光源发射的入射光线与所述第二引光面垂直并进入所述折光层51，进入所述折光层51后照射在所述吸热层52边缘的位置，所述吸热层52上与所述第二引光面相对应处吸收太阳光中的热量，并将热量传递至所述热致变形层53；与所述吸热层52边缘位置对应的所述热致变形层53的边缘位置收到热量后膨胀变形，形成中间宽两边窄的情况，在所述热致变形层53膨胀变形过程中会不断对所述压电层54产生挤压，挤压行为会对所述压电层54产生应力作用；所述压电层54受到来自所述热致变形层53应力的作用时，由于所述压电层54采用压电陶瓷制成，在受到外力的作用下，所述压电层54的内部会产生极化现象，同时在所述压电层54与所述热致变形层53相接触的表面上会出现负电荷，与所述负电荷相对应的表面上会出现正电荷；位于所述压电层54下方的所述电极层55收集所述压电层54由于极化现象产生的电荷，产生电信号并识别出所述热致变形层53变形的位置，再将位置信息发送至所述控制器6；随着所述巡检机器人的不断移动，当所述特定光源不在直射所述第二引光面时，入射光线不再进入所述折光层51，所述吸热层52不再吸收热量，且原先吸收的热量也慢慢消耗殆尽，所述热致变形层53恢复至原来的形状，不再对所述压电层54产生挤压行为，所述电极层55随即停止发送信号。

如图4所示，当所述巡检机器人行走至第二位置，所述仪器仪表上设定的所述特定光源发射的入射光线直射位于所述追踪装置5截面中间部分的所述第一引光面时，所述特定光源发射的入射光线与所述第一引光面垂直并进入所述折光层51，进入所述折光层51后照射在所述吸热层52上与所述第一引光面相对应的位置；所述吸热层52上与所述第一引光面相对应处吸收太阳光中的热量，并将热量传递至所述热致变形层53；所述热致变形层53接收到热量后发生膨胀变形，形成中间宽两边窄的情况，在所述热致变形层53膨胀变形过程中不断对所述压电层54产生挤压，所述压电层54受到挤压，内部产生极化现象，出现负电荷和正电荷，所述电极层55收集电荷，产生电信号并识别出所述热致变形层53变形的位置，再将位置信息发送至所述控制器6；所述控制器6控制所述机械臂调整所述摄像头的位置，使得所述摄像头正对所述仪器仪表，此时所述摄像头对所述仪器仪表上的显示屏进行拍照。在所述第三引光面上涂覆反射层，当所述巡检机器人继续运行至第三位置，位于所述巡检机器人后方的所述仪器仪表，其上设定的所述特定光源发射的入射光线直射所述第三引光面时，由于反射层的设置，光线不再进入所述折光层51，所述追踪装置不产生形变信息，进而不会向所述控制器6发送位置信息，以防造成干扰。

所述追踪装置设置在所述巡检机器人的一侧时，所述追踪装置追踪管廊一侧的所述仪器仪表，当需要对管廊两侧的所述仪器仪表进行追踪时，在所述巡检机器人的两侧均设置所述追踪装置即可，若以所述巡检机器人的运行方向为前方，此时位于所述巡检机器人后方的所述引光面上设置所述反射层。

当所述巡检机器人运行到与所述仪器仪表相对应的位置时，由于所述第二引光面的设置，所述控制器6能够提前控制所述机械臂调整所述摄像头的位置，使得当所述特定光源直射所述第一引光面时，能够快速调整所述摄像头至与所述仪器仪表相对应的位置，进而在最佳位置获取所述仪器仪表上的信息，所述最佳位置即所述摄像头正对所述仪器仪表时的位置。

实施例三

如图5所示，本实施例与实施例二的不同之处在于，本实施例中所述折光层51设置为向下凹的半圆形状，则设置在所述折光层51上的三个所述引光面511形成向下凹的形状，如此设置，首先使得所述引光面511的安装更加简单、牢固，由于所述折光层51向下凹，在其凹面上放置所述引光面511更加容易，且所述引光面511放置在所述凹面上更加稳固，其次所述引光面511被围合在所述折光层51内，所述折光层51向下凹的设置对所述引光面511一定程度上具有保护作用，再次还能够节省材料。

实施例四

如图6所示，本实施例与上述实施例的不同之处在于所述折光层51的形状设置为半椭圆形，所述折光层51上均匀设置有第四引光面、第五引光面和第六引光面，所述第四引光面位于所述折光层51的中部，所述第五引光面和所述第六引光面分别位于所述第四引光面两侧的对称位置上。当所述特定光源从所述第四引光面垂直射入所述折光层51时，由于所述第四引光面位于所述折光面的中部，所述特定光源的入射光线垂直进入所述折光层51；当所述特定光源从所述第五引光面或所述第六引光面射入所述折光层51时，由于所述第五引光面和所述第六引光面位于所述折光层51的两侧位置，偏离中间位置，其射入所述折光层51的太阳光会发生折射，所述第五引光面和所述第六引光面的折射光线不会越过所述第四引光面的入射光线。以所述第四引光面为中心，将所述折光层51分为左侧区域和右侧区域，本实施例如此设置使得位于所述折光层51两侧位置的引光面进入所述折光层51后的光线各自在各自侧的区域，也即所述第四引光面和所述第五引光面由所述折光层51进入所述吸热层52的光线具有大致相同的方向。

实施例五

在上述实施例的基础上，本发明还提供一种综合管廊自动巡检***，包括信息采集平台和控制平台，所述信息采集平台与所述控制平台通过无线网络连接，所述信息采集平台由巡检机器人构建，所述控制平台由主控终端构建。所述巡检机器人负责管廊内环境信息监测、故障危险分析及管廊内智能仪器仪表的信息采集，并通过所述无线网络将检测到的管廊内部状态发送到所述主控终端。所述主控终端负责收集并显示所述巡检机器人采集到的环境信息，经过分析处理，再分配给所述巡检机器人工作任务。

如图7所示，图7为所述巡检机器人内部模块连接图，所述控制器6采用ARM处理器，所述ARM处理器具有多串口结构，可以与所述传感器组件7中的各个传感器如环境参数传感器、超声波传感器、噪声传感器及声光报警器等构成串行通信网络，按照通信协议进行程序设计，完成对传感器数据的采集。所述控制器6设计有继电器输出功能，以实现报警器的控制。所述控制器6还设计有多路I/O输入接口，可以对接近开关状态进行识别。采用所述ARM处理器能够便于通信固件开发，并可以连接至上位机无线路由器。另外，所述巡检机器人上搭载的所述摄像头本实施例优选设置为测温型热成像双目云台摄像机，所述巡检机器人还搭载有交互指挥对讲模块，所述测温型热成像双目云台摄像机和所述交互指挥对讲模块通过与无线路由连接将信息传送入所述无线网络。

所述巡检机器人软件采用模块化设计，以便于***的维护与升级，以及主程序进行任务的调度。更好的，所述巡检机器人软件还设有数字滤波及看门狗等功能，能够有效抑制外部的干扰。

所述控制器6分别与所述仪器仪表及所述主控终端通信连接，所述仪器仪表定点实时采集管廊内智能设备及管线的状态数据，并通过所述巡检机器人将数据实时上传至所述主控终端。

如图8所示，所述主控终端包括主控处理器、硬件模块及主控软件模块，所述主控处理器采用酷睿i5处理器，所述硬件模块由GTX960显卡构建，所述主控软件模块包括数据通信模块、数据处理模块、任务规划模块和人机交互模块。其中所述数据通信模块，负责对通信协议的解析，并提取所述巡检机器人上传的数据信息；所述数据处理模块，负责对提取到的数据信息进行分析处理，所述数据处理模块包括高清图像采集、仪器仪表信息采集、红外图像采集、管线表面检测、云台控制、现场红外分析、语音交互、环境数据采集及巡检机器人控制等分模块；所述任务规划模块，负责在所述巡检机器人运行过程中，根据采集到的现场信息进行分析决策，然后对所述巡检机器人进行任务的分配以及调度，所述任务规划模块包括巡检任务规划器；所述人机交互模块用于向用户提供直观、易用的人际交互界面，并简化用户的使用程序，进而节省时间，提升用户体验。

所述主控终端分别与所述控制器6及所述仪器仪表远程通信连接，本发明中所述通信连接采用窄带物联(NB-IoT)，所述主控终端通过与所述巡检机器人、所述仪器仪表的实时数据及指令交互，能够将管廊内部环境及管线设备、巡检机器人工作面等监控信息在所述人机交互模块的界面上进行显示。

现有技术中所述仪器仪表的数据传输通常采用单片机主机收集数据并将其传送至所述主控终端，但是由于管廊内设有海量的智能硬件及传感器设备，以及管廊位于封闭的地下空间，内部运维环境较差等，现有技术方案通常具有宽带传输数据拥堵、成本较高、设备部署及维护困难等缺陷，本发明基于物联网技术，将所述仪器仪表通过窄带物联无线传输至所述主控终端，不仅设备部署简单，同时连接的传感器多，且由于窄带物联拥有超低功耗，维护成本也降低。

本发明提供的综合管廊自动巡检***通过所述巡检机器人对管廊内部环境进行巡检构建信息收集平台，能够准确收集管廊内部所述仪器仪表的数据信息，并有效提升管廊巡检任务的安全性。

实施例六

在上述实施例的基础上，如图9所示，本发明包括监测***、巡检***及所述主控终端，所述监测***基于物联网技术对管廊内进行定点综合监控，所述巡检***包括所述巡检机器人，所述巡检机器人在管廊中的应用贯穿BIM技术，所述巡检机器人能够完成管廊内部设备、环境检测以及信息采集，所述监测***与所述巡检***分别与所述主控终端通信连接，并将监测数据及巡检得到的实时数据上传至所述主控终端，所述主控终端对数据进行分析处理后反馈至所述监测***和所述巡检***，所述监测***及所述巡检***接收反馈的信息后并执行与反馈信息相应的操作。

所述监测***包括控制中心、环境监测***、火灾监测***、侵入监测***，所述控制中心分别与所述环境监测***、所述火灾监测***及所述侵入监测***通信连接，用以接收所述环境监测***、所述火灾监测***及所述侵入监测***的监控数据，所述控制中心与所述主控终端连接。

所述侵入监测***包括红外探测器，所述红外探测器设置在地下管廊的出入口及投料口，以监视出入口处人员进出情况，出现意外情况及时报警，并将报警信号接入所述控制中心。所述环境监测模块负责监测管廊中的环境信息，包括气体检测装置，以监测地下管廊内的空气质量、温湿度，保证地下管廊内环境安全。

所述火灾监测***包括感温感烟探测器及无线传输模块，所述感温感烟探测器与通过所述无线传输模块与所述控制中心连接。在管廊内部按每200m设置一个防火分区，每个防火分区内均设置有所述感温感烟探测器，所述火灾监测***还包括报警装置，所述报警装置包括蜂鸣器和爆闪灯，所述控制中心内置标准模块，所述标准模块中预设有温度及烟气浓度标准值，所述感温感烟探测器将监测信号传送至所述控制中心，所述控制中心将监测信号与所述标准模块进行比对，当监测信号显示的监测值超过所述标准值，所述控制中心控制所述报警装置启动。所述火灾监测***还包括若干灭火喷头，所述灭火喷头通过转向机构设置在管廊内壁上，所述转向机构与所述控制中心连接。当火灾发生时，所述感温感烟探测器监测到温度及烟气浓度上升至临界值时，所述控制中心接收所述感温感烟探测器发出的信号，并根据信号发出位置启动距离信号发出位置最近的所述灭火喷头进行临时灭火，并将信号传输至所述主控终端进行灭火提示。

本发明在管廊内部同时设置监测***和巡检***，避免了仅采用定点监测时存在监控盲区和死角或造价较高的缺陷。

实施例七

在上述实施例的基础上，如图10所示，所述气体检测装置包括检测室8，所述检测室8中设置有隔板81，所述隔板81将所述检测室8隔成多个腔室，本实施例中所述腔室的数量设置为两个，分别为第一腔室82和第二腔室83，在所述第一腔室82内设置气体传感器84，所述气体传感器84优选设置在所述第一腔室82的底部，所述气体传感器84与所述控制中心连接；在所述第二腔室83内设置反应室85，所述反应室85用于特定气体的测定，所述反应室85的一侧设置有分析室86，所述分析室86与所述控制中心通信连接，所述分析室86对所述反应室85内的测定进行结果分析，并将结果传输至所述控制中心。

所述第一腔室82内的所述隔板81的侧壁上还设置有温度感应器87及制冷器88，所述温度感应器87及所述制冷器88分别与所述控制中心连接，当所述第一腔室82内的温度超过设定值时，所述控制中心接收所述温度感应器87发送的信号并控制所述制冷器88进行降温处理，直至所述温度感应器87不再向所述控制中心发送信号，所述制冷器88关闭。

由于管廊内需要对不同种类的气体进行检测，如检测甲烷等有毒有害气体以及对氧含量的检测是否超标等，现有技术中通常是分别设置气体检测器，具有设备点多、维护不便等缺点。本发明根据不同气体检测原理的不同，在所述检测室8内设置多个腔室，进而分别进行不同气体的测定，占用空间少，且易于检修维护。

由于管廊内部含有粉尘杂质，对气体的检测具有不利影响，因此所述气体检测装置还包括进气预处理室9，所述进气预处理室9设置在所述检测室8的下方，所述进气预处理室9底部均匀开始进气孔，在所述进气预处理室9内设置有除尘装置，所述除尘装置包括执行机构及过滤网91，所述过滤网91设置在所述执行机构上，具体地，在所述进去预处理室中部设置有所述过滤网91，所述过滤网91可以过滤气体中的粉尘。由于长时间使用，所述过滤网91上会累积一定的粉尘，影响气体进入所述检测室8内。所述执行机构包括滑轨、滑块及控制电机，在所述进气预处理室9的对称侧壁上设置所述滑轨，且所述滑轨设置在所述过滤网91的上侧，所述滑轨上设置所述滑块，所述滑块与所述控制电机连接，所述控制电机与所述控制中心连接，所述控制中心控制所述控制电机的启动或关闭，所述滑块内设置与所述滑轨相适应的卡槽，所述控制电机带动所述滑块在所述滑轨上移动。所述除尘装置包括清除刷，所述清除刷设置在所述滑块的两侧，并倾斜向下设置，所述清除刷随着所述滑块的移动在所述过滤网91上进行粉尘清扫。

所述进气预处理室9还包括集尘袋，所述集尘袋用于接收从所述过滤网91上去除的粉尘等杂质，所述集尘袋的一边固定设置在所述进气预处理室9的内壁上，所述集尘袋的另一边设置在所述滑块上，当所述滑块从所述进气预处理室9的一侧移动到另一侧，所述集尘袋在所述滑块的带动下展开。所述集尘袋的设置有利于减少管廊内部的粉尘量，使得从所述过滤网91上除下的粉尘杂质不在所述管廊内继续扩散，进而在气体进入所述气体检测装置时需再次进行除尘处理。

本发明中所述气体检测装置通过设置所述除尘装置，对气体中的粉尘杂质进行过滤及清扫收集，避免影响检测精度。

实施例八

如图11所示，本发明提供一种基于建筑信息模型(BIM)、地理信息***(GIS)和物联网***(IOT)的地下管廊信息***，包括IOT数据模块、BIM模块、GIS模块、智能设备开发模块、数据库模块、综合模块以及大数据分析模块。

所述IOT数据模块包括巡检机器人模块、传感监测模块、智能设备模块及物联网云端模块，所述巡检机器人模块包括所述巡检机器人。所述巡检机器人模块、所述传感监测模块及所述智能设备模块与所述物联网云端模块进行数据传输时传输协议均使用MQTT通讯协议，但各模块数据传输的方式仍有不同。所述巡检机器人模块通过视觉识别所述仪器仪表上的数据信息，并将信息上传至所述物联网云端模块；所述传感监测模块采用定时传输方式将监测到的数据信息上传至所述物联网云端模块，本实施例中定时时间设置为五秒，即所述传感监测模块每隔五秒钟上传数据一次，另外，所述传感监测模块还需向所述物联网云端模块上传GIS数据，且由于所述传感监测模块中的传感器在管廊内安装后位置不再改变，因此所述传感监测模块只需在传感器安装完成后向所述物联网云端模块上传一次GIS数据；所述智能设备模块用于从所述物联网云端模块接收命令，且接收命令的频率与所述传感监测模块上传的频率一致，本实施例中接收频率为五秒钟下载数据一次，本发明中所述物联网云端模块采用***OneNet物联网云服务器。

所述BIM模块包括设计信息模块及第一信息导入模块，所述设计信息模块包括管廊的设计图纸信息，基于Autodesk Revit、CATIA等建模软件，利用所述设计信息模块构建BIM模型，并通过所述第一信息导入模块，将所述BIM模型的属性信息导入所述数据库模块。

所述GIS模块包括GIS数据模块及第二信息导入模块，在所述设计信息模块的基础上，结合所述GIS数据模块，构建GIS图层文件，并通过所述第二信息导入模块将所述GIS图层文件导入所述数据库模块。所述智能设备开发模块用于对将所述物联网云端模块与所述智能设备模块进行编码及接口开发。

基于所述IOT数据模块、所述BIM模块、所述GIS模块及所述智能设备开发模块联合所述数据库模块构建所述综合模块，所述数据库模块中包括多个表，用于存储不同类型的数据，为所述大数据分析模块提供使用基础，更好地，所述数据库模块设计符合第三范式设计要求，以保证数据的完整性。

在所述综合模块的基础上基于数据挖掘技术及联机分析处理技术构建所述大数据分析模块，所述大数据分析模块用于实现管廊管理过程中数据的有效整合、分析及利用。

本发明基于物联网技术，将地下管廊内的所述智能设备如机电设备、通风设备、排水设备、门禁、照明、视频监控、综合布线等利用BIM与GIS技术整合到统一的平台上，并能与消防***、指挥***等进行紧密配合。本发明能够基于BIM与物联网实现对管廊以及内部的设备进行全生命周期的管理，从而实现和保障管廊工程高效、可靠地运行。本发明采用物联网方式，将数据上传至所述数据库模块，可以大大节省数据库资源，且所述传感器上传数据时，采用了适合于物联网传输的通讯协议如MQTT通讯协议，可以大大节约带宽。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于物联网技术的综合管廊信息***，其特征在于，包括巡检***、监测***及主控终端，所述监测***与所述巡检***分别与所述主控终端通信连接，所述监测***基于物联网技术对管廊内部进行定点监控，所述巡检***通过巡检机器人对管廊内部进行巡检，所述巡检机器人包括采集装置、追踪装置、调整装置及控制器，所述调整装置与所述采集装置连接，所述控制器分别与所述采集装置、所述追踪装置及所述调整装置通信连接。

2.如权利要求1所述的基于物联网技术的综合管廊信息***，其特征在于，所述追踪装置自上至下包括折光层、吸热层、热致变形层、压电层和电极层。

3.如权利要求2所述的基于物联网技术的综合管廊信息***，其特征在于，所述折光层的形状设置为向上凸的半圆形、向下凹的半圆形或半椭圆形状。

4.如权利要求3所述的基于物联网技术的综合管廊信息***，其特征在于，所述折光层上设置若干引光面，且相邻的所述引光面之间设置有缺口。

5.如权利要求4所述的基于物联网技术的综合管廊信息***，其特征在于，所述吸热层由导热性良好的石墨或石墨烯制成，所述热致变形层由形状记忆合金制成，所述压电层由压电陶瓷制成。

6.如权利要求1-5任一项所述的基于物联网技术的综合管廊信息***，其特征在于，所述采集装置包括摄像头，所述调整装置包括机械臂，所述摄像头安装在所述机械臂上，所述机械臂及所述摄像头分别与所述控制器连接，所述控制器控制所述机械臂在一定空间内进行自由移动。

7.如权利要求-5任一项1所述的基于物联网技术的综合管廊信息***，其特征在于，所述监测***包括控制中心、环境监测***、火灾监测***及侵入监测***，所述控制中心分别与所述环境监测***、所述火灾监测***及所述侵入监测***通信连接。

8.如权利要求7所述的基于物联网技术的综合管廊信息***，其特征在于，所述环境监测***包括气体检测装置。

9.如权利要求7所述的基于物联网技术的综合管廊信息***，其特征在于，所述火灾监测***包括感温感烟探测器及无线传输模块，所述感温感烟探测器通过所述无线传输模块与所述控制中心连接。

10.如权利要求7所述的基于物联网技术的综合管廊信息***，其特征在于，所述侵入监测***包括红外探测器，所述红外探测器设置在地下管廊出入口。