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《基于gis的多傳感器信息融合的電纜隧道監(jiān)控系統(tǒng)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、基于GIS的多傳感器信息融合的電纜隧道監(jiān)控系統(tǒng)[摘要]綜述了鄭州電力電纜及電纜隧道運(yùn)維現(xiàn)狀以及影響電力電纜及電纜隧道正常運(yùn)維的主要因素，針對(duì)這些影響因素，提出了基于GIS的多傳感器信息融合的高壓電纜及電纜隧道環(huán)境在線監(jiān)測(cè)方案。[關(guān)鍵詞]電纜隧道；監(jiān)控系統(tǒng)；信息融合；地理信息系統(tǒng)中圖分類號(hào)：TP202文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-914X（2014）37-0032-02前言：電纜隧道為敷設(shè)和運(yùn)行在其中的電力電纜提供了一個(gè)良好運(yùn)行環(huán)境，另一方面，隧道環(huán)境的優(yōu)劣也會(huì)直接影響電纜的實(shí)際載流量和運(yùn)行壽命。由于電纜隧道無(wú)人
2、值守的狀態(tài)和電巡視的不到位，使得隧道內(nèi)電力電纜被水淹沒(méi)、隧道含氧量降低、隧道內(nèi)設(shè)施被盜時(shí)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理，為解決上述問(wèn)題，現(xiàn)將光纖測(cè)溫系統(tǒng)、隧道環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、隧道井蓋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，組成隧道綜合監(jiān)控系統(tǒng)，有效地提高了電纜隧道的管理水平，確保隧道內(nèi)電力電纜的安全穩(wěn)定、保證人身安全、減少經(jīng)濟(jì)損失。1、系統(tǒng)總體構(gòu)架1.1系統(tǒng)要求6（1）能精確采集城區(qū)電力隧道的溫度、濕度、氧含量、井蓋信息，能實(shí)現(xiàn)電纜接頭精確測(cè)溫，能對(duì)電纜接線間進(jìn)行可視化管理。（2）對(duì)隧道內(nèi)發(fā)生狀況進(jìn)行準(zhǔn)確告警并通過(guò)GIS平臺(tái)實(shí)時(shí)進(jìn)行報(bào)警
3、顯示，能在第一時(shí)間內(nèi)發(fā)出警報(bào)并執(zhí)行相應(yīng)的調(diào)控功能，直到報(bào)警消除。（3）能實(shí)現(xiàn)信息的查詢、錄入，按照電力隧道的接線間、井蓋、水泵、風(fēng)機(jī)、照明等設(shè)備點(diǎn)的名字進(jìn)行查詢，使其定位到GIS窗口的中心并能閃爍，其屬性欄顯示詳細(xì)屬性、信息資料情況。1.2系統(tǒng)組成1.2.1基于GIS的電纜信息管理系統(tǒng)的構(gòu)成由于隧道內(nèi)高壓電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)多，其運(yùn)行管理工作常于地理位置有關(guān)，引入基于GIS的電纜信息監(jiān)控系統(tǒng)，可以更加直觀的對(duì)電纜隧道及隧道設(shè)施進(jìn)行運(yùn)維管理。既將溫度傳感器、濕度度傳感器、氧含量傳感器、水泵信息、井蓋信息等設(shè)備的技術(shù)數(shù)據(jù)反映在地理
4、背景圖上，借助GIS對(duì)大量用戶信息的處理功能，實(shí)現(xiàn)電纜隧道各種信息的查詢、調(diào)控及GIS定位，并根據(jù)用戶具體要求輸出多種形式的數(shù)據(jù)、報(bào)表、圖表等?；贕IS的多傳感器信息融合的高壓電纜及電纜隧道環(huán)境在線監(jiān)控系統(tǒng)框架如圖1所示。1.2.2現(xiàn)場(chǎng)各類傳感器的管理和數(shù)據(jù)傳輸6現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控及視頻服務(wù)器、各類傳感器、各類電動(dòng)設(shè)備、照明控制裝置及各類攝像頭等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備均屬于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控層的范圍，現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)器在隧道內(nèi)按區(qū)段布置，以現(xiàn)場(chǎng)總線方式實(shí)現(xiàn)與所屬區(qū)段現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的通信并對(duì)其進(jìn)行控制，完成對(duì)有關(guān)主要現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、在線實(shí)時(shí)監(jiān)控、脫線程序控制
5、等，現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)器還通過(guò)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以光纖TCP/IP局域網(wǎng)方式實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)處理及通信服務(wù)器、管理控制終端及其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等上層設(shè)備的系統(tǒng)集成。在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控層中，各類傳感器將其采集的信息上傳至對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)處理及通訊服務(wù)器，數(shù)據(jù)處理及通訊服務(wù)器實(shí)現(xiàn)對(duì)各傳感器采集信息的實(shí)時(shí)處理，處理后的信息通過(guò)光纖TCP/IP局域網(wǎng)完成數(shù)據(jù)上報(bào)。管理控制終端在分析、處理各種信息的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)光纖TCP/IP經(jīng)數(shù)據(jù)處理及通訊服務(wù)器及RS-485現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)總線向現(xiàn)場(chǎng)發(fā)布各類控制命令，或向遠(yuǎn)方監(jiān)控中心遠(yuǎn)傳信息。1.3系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)1.3.1以GIS地理信
6、息系統(tǒng)進(jìn)行管理的高壓電纜隧道監(jiān)控系統(tǒng)6電子地圖（GIS地理信息系統(tǒng)）嵌入于系統(tǒng)的監(jiān)控管理軟件中，與氧含量、溫濕度等電子探測(cè)信號(hào)和井蓋的上傳信號(hào)等數(shù)據(jù)信息以圖形、信號(hào)或文字屬性準(zhǔn)確及時(shí)的反映于監(jiān)控管理軟件上。這些上傳的數(shù)據(jù)信號(hào)或信息以不同的類別通過(guò)監(jiān)控中心服務(wù)器串口對(duì)應(yīng)于監(jiān)控管理軟件的各個(gè)功能區(qū)，如出現(xiàn)異常情況或突發(fā)情況發(fā)生時(shí)，通過(guò)監(jiān)控管理軟件的功能處理，鼠標(biāo)觸及電子地圖相應(yīng)位置即可遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制各處的照明、風(fēng)機(jī)、水泵等隧道內(nèi)設(shè)備。1.3.2光纖測(cè)溫系統(tǒng)高壓電纜隧道內(nèi)電磁場(chǎng)環(huán)境特殊，盡管電纜本身屏蔽性能很好，但對(duì)于傳
7、感器等弱電信號(hào)處理電路來(lái)說(shuō)干擾還是非常大的。對(duì)于高壓電纜接頭的溫度測(cè)量，系統(tǒng)采用了接觸式SOC數(shù)字總線式溫度傳感器，結(jié)合屏蔽電纜工藝，制作了數(shù)字總線測(cè)溫電纜。集成數(shù)字溫度傳感器體積很小，又是數(shù)字輸出，一條總線就可以將接線間各個(gè)接頭的傳感器串聯(lián)在屏蔽電纜內(nèi)。這樣既解決了測(cè)量，又不受干擾，并且造價(jià)相對(duì)較低，經(jīng)濟(jì)效益明顯。1.3.3隧道環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)隧道環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)隧道內(nèi)氧含量、溫度、濕度、水位、風(fēng)機(jī)等信息進(jìn)行檢測(cè)，并可對(duì)風(fēng)機(jī)、水泵等設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。隧道環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的5個(gè)功能模塊相互獨(dú)立，并可以進(jìn)行手動(dòng)或自動(dòng)聯(lián)控。
8、系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，各個(gè)模塊同時(shí)運(yùn)行，互不干擾，一旦某個(gè)模塊出現(xiàn)問(wèn)題即發(fā)出報(bào)警，其它相關(guān)模塊也會(huì)相應(yīng)啟動(dòng)，例如，根據(jù)隧道實(shí)時(shí)溫度檢測(cè)的結(jié)果，當(dāng)隧道內(nèi)某一區(qū)域溫度檢測(cè)值超過(guò)設(shè)定值40℃時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)相應(yīng)區(qū)段的通風(fēng)設(shè)備，直至溫度下降到規(guī)定范圍內(nèi)。1.3.4隧道井蓋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)6此子系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)隧道內(nèi)井蓋移動(dòng)、損壞情況的檢測(cè)及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。每個(gè)井蓋都安裝反射式紅外電子感應(yīng)系統(tǒng)，可
