CN110097748A - 一种城市地下电网管线的环境监测和预警方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了城市地下电网管线的环境监测和预警方法，其中通过布置相应的传感器设备，实现对数据的采样；通过分布式数据采集与传输设备，自动采集监测数据并传输至环境监测中心的计算机，监测***对数据进行实时计算分析，当数据达到警戒阈值时立即发出告警通知，实现对电缆及通道状态的全天候在线自动化实时监测，便于管理人员对电缆设备及其通道的环境信息及时掌控，进而做出准备判断，为安全运行提供保障。

Description

一种城市地下电网管线的环境监测和预警方法

技术领域

本发明属电力***领域，具体涉及城市地下电网管线中环境监测和预警方法。

背景技术

其中电力管线是现代城市管网的主要组成部分，是一个城市重要的基础设施，担负着信息传输、电力输送等工作，也是城市赖以生存和发展的物质基础。

随着城市发展进程的加快，城市电力管线种类和数量也逐年增加。城市电网电缆化率逐年提升，北京、上海、南京、太原、西安等城市电缆化率均已达60％以上，地下电缆正逐渐取代架空导线成为城市电网的主要输配电通道形式，同时多地电缆使用年限较长，并长期深埋地下，受到温湿度、水、火、有害气体等环境因素影响较大，风险隐患增大，城市电网安全运行面临新的形势。

发明内容

本发明的目的是通过分布式数据采集与传输设备，自动采集监测数据并传输至环境监测中心的计算机，实现对电缆及通道状态的全天候在线自动化实时监测。

为达到上述目的，本发明可采用如下技术方案：

一种城市地下电网管线的环境监测和预警方法，包括以下步骤：

(1)、通过预设传感器对监测地下通道的参数，并把传感器的模拟信号转化成数字信号，通过中央处理器将环境信息最终转变成相应参数值；

(2)、采用分布式数据采集技术将步骤(1)中的环境参数信息通过无线传输网络上传至前置采集服务器；

(3)、对步骤(2)上采集的环境数据进行分类处理，分别实时记录到对应设备的数据库中；根据不同环境信息的阈值标准，进行计算分析，自动列出异常信息，同时对历史监测数据，通过数据分析与比对功能预测数据发展趋势；

(4)、将步骤(3)中处理过的数据，进行应用展示，包括设备异常信息告警和地理图信息展示。

进一步的，步骤(1)中的参数包括温湿度、水位、有害气体、消防。

进一步的，选择合适的距离对环境信息进行布点，要求为：(1)对于监测温湿度数据200米设置一个测点；(2)对于积水传感器的设置应选择低洼或易积水区域进行监测；(3)气体探测器应安装在管廊内人员出入口和通风口处；(4)门禁控制器设置在管廊出入口及不同设备分隔区；(5)消防监测器在每个防火分区进行布点设置。

进一步的，步骤(2)中的分布式数据采集技术包括数据采集任务动态分配方法和负载均衡技术；

数据采集任务动态分配方法根据地下管线的分区管理，采用负载均衡技术，将各分区的管线设备数据采集任务分别归属唯一的前置机负责，其中前置机集群的创建采用主机和备机相结合的方式，主机只有一台，备机有多台；

负载均衡技术首先根据资源的状态将任务平均部署到各个节点，使各个节点的资源负载处在均衡状态；并定期获取资源状态，当发现负载最高的节点与在最低节点的负载差异大于一定阈值时，自动将一个负载最高节点的任务迁移到负载最低的节点，直至差异小于阈值为止。

进一步的，步骤(4)中，其中设备异常信息告警通过对采集到的监控数据进行处理与分析，一旦发现数据出现异常情况，能够实时进行告警提示，管理者受到预警信息后，可以实时对地下电力管线的相关设施进行处理，防止高位情况发生；

地理图信息展示展示地下电力管线的设备定位信息，包括设备台账信息、实时数据监测信息，并对出现异常提示的设备做出标识，以展示设备的环境状态和地理定位信息。

有益效果：相对于现有技术，本发明提供的技术方案中，传感器技术应用于影响管线的环境因素数据监测与转换，分布式数据采集技术对于大批量管线设备的环境数据进行高效的采集上传，对提高监测数据的实时性、准确性和稳定性起着积极的作用，从而保障了地下电力管线运行的安全可靠稳定。随着地下管线城市化覆盖面的不断增加，相关技术的不断研究与完善，地下电网管线的环境监测***将得到越来越广泛的应用，是未来电力发展的一个重要方向。

附图说明

图1是本发明中城市地下电网管线的环境监测和预警方法流程示意图。

图2是本发明中分布式数据采集中前置机集群示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施案例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

以下结合附图对本发明做进一步详细介绍：

图1是一种城市地下电网管线的环境监测和预警方法图。如图所示，本发明采用现有的实时监控平台和准实时平台相结合的方式，前者支撑实时监控业务，包括：数据采集、数据处理、计算统计、数据记录等；后者支撑管理类业务，包括：GIS服务、异常告警、数据查询、业务展示、报表等。具体实施步骤如下：

通过温湿度传感器、水位传感器、火灾传感器等将监测的环境数据上传至实时监控平台。

1、利用分布式数据采集技术将大量的环境数据采集至前置服务器。

2、数据处理计算模块对采集的数据进行分析处理，并及时入库。

3、准实时平台对处理后的实时数据和历史数据进行相关业务展示，对出现异常的数据进行告警提示。

图2是分布式数据采集中前置机集群示意图，在一个前置集群中，应用主机只有一台，备机可以有多台，并且任一台前置机均可作为主机，所以当一台前置应用主机出现故障时，优先级高的备机自动转变为前置应用主机。

上述实例不以任何形式限定本发明，凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种城市地下电网管线的环境监测和预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、通过预设传感器对监测地下通道的参数，并把传感器的模拟信号转化成数字信号，通过中央处理器将环境信息最终转变成相应参数值；

(2)、采用分布式数据采集技术将步骤(1)中的环境参数信息通过无线传输网络上传至前置采集服务器；

(3)、对步骤(2)上采集的环境数据进行分类处理，分别实时记录到对应设备的数据库中；根据不同环境信息的阈值标准，进行计算分析，自动列出异常信息，同时对历史监测数据，通过数据分析与比对功能预测数据发展趋势；

(4)、将步骤(3)中处理过的数据，进行应用展示，包括设备异常信息告警和地理图信息展示。

2.根据权利要求1所述的环境监测和预警方法，其特征在于：步骤(1)中的参数包括温湿度、水位、有害气体、消防。

3.根据权利要求2所述的环境监测和预警方法，其特征在于：选择合适的距离对环境信息进行布点，要求为：(1)对于监测温湿度数据200米设置一个测点；(2)对于积水传感器的设置应选择低洼或易积水区域进行监测；(3)气体探测器应安装在管廊内人员出入口和通风口处；(4)门禁控制器设置在管廊出入口及不同设备分隔区；(5)消防监测器在每个防火分区进行布点设置。

4.根据权利要求1所述的环境监测和预警方法，其特征在于：步骤(2)中的分布式数据采集技术包括数据采集任务动态分配方法和负载均衡技术；

数据采集任务动态分配方法根据地下管线的分区管理，采用负载均衡技术，将各分区的管线设备数据采集任务分别归属唯一的前置机负责，其中前置机集群的创建采用主机和备机相结合的方式，主机只有一台，备机有多台；

负载均衡技术首先根据资源的状态将任务平均部署到各个节点，使各个节点的资源负载处在均衡状态；并定期获取资源状态，当发现负载最高的节点与在最低节点的负载差异大于一定阈值时，自动将一个负载最高节点的任务迁移到负载最低的节点，直至差异小于阈值为止。

5.根据权利要求1所述的环境监测和预警方法，其特征在于：步骤(4)中，其中设备异常信息告警通过对采集到的监控数据进行处理与分析，一旦发现数据出现异常情况，能够实时进行告警提示，管理者受到预警信息后，可以实时对地下电力管线的相关设施进行处理，防止高危情况发生；

地理图信息展示展示地下电力管线的设备定位信息，包括设备台账信息、实时数据监测信息，并对出现异常提示的设备做出标识，以展示设备的环境状态和地理定位信息。