一种地井设备运行监控管理系统的制作方法

1.本发明涉及机场设备监控技术领域，特别涉及一种地井设备运行监控管理系统。


背景技术：

2.目前，地井设备越来越多的应用在机场机坪、航空公司机库以及飞机制造厂内，地井设备的井盖分为升降式和翻转式，地井设备是将400hz静变电源电缆插头、飞机地面空调风管以及工频电源插座等装置通过挂载或内嵌的方式安置在地井设备的上升装置立板上(或翻转装置面板上)，当将上升装置拉出地面后(或翻转装置面板翻开后)，即可使用升出(翻转出)地面的400hz静变电源电缆插头、飞机地面空调风管和工频电源插座；使用完毕后，将上升装置按压回(翻转装置转回)井内直至井盖与地面平齐。地井设备的使用提高了机位地面的整洁度、减少了安全隐患。
3.由于地井设备安装于地面以下并且其维修井盖特别厚重(可承受飞机前起落架的重压)，需要多人方可将其抬出，所以导致地井设备的日常巡检、维护不方便，并且井内长时间处于封闭状态，有可能会产生有害气体，对下井巡检人员或维修人员存在潜在安全隐患。


技术实现要素：

4.本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
5.为此，本发明的目的在于提出一种地井设备运行监控管理系统。
6.为了实现上述目的，本发明的实施例提供一种地井设备运行监控管理系统，包括：多个数据采集监控箱、管理系统服务器、终端监控计算机和录像服务器，其中，所述多个数据采集监控箱分布于多个区域处，每个所述数据采集监控箱通过专用局域网与所述管理系统服务器、所述终端监控计算机和所述录像服务器通信，
7.每个所述数据采集监控箱对应连接一个地井设备，用于采集该地井设备的状态数据，并将所述状态数据通过专用局域网发送至所述管理系统服务器上，以及将地井设备的视频数据传输至所述录像服务器；
8.所述终端监控计算机用于将来自所述管理系统服务器的地井设备的状态数据、来自所述录像服务器的视频数据，对所述状态数据和视频数据进行分析，并以图形界面形式向用户进行展示，供用户实时查看监控每个所述地井设备的工作状态和井内环境，当判断出现故障时及时处理，并对地井设备的状态数据和故障数据进行存储，供后续分析使用。
9.进一步，所述地井设备的状态数据包括：提升和翻转装置位置状态、水泵工作状态、工频电源状态、温湿度、液位、气体浓度、400hz静变电源插头状态以及飞机地面空调风管状态。
10.进一步，所述数据采集监控箱包括：数据采集装置和交换机，其中，所述数据采集装置与所述交换机连接，用于采集地井设备的状态数据，并将所述状态数据发送至所述交换机；所述交换机与所述数据采集装置和所述地井设备上的视频摄像装置连接，用于将来自所述所述数据采集装置的所述状态数据通过专用局域网发送至所述管理系统服务器上，
以及所述交换机还用于将来自所述视频摄像装置的视频数据传输至录像服务器。
11.进一步，所述数据采集装置与所述地井设备中的提升和翻转装置位置传感器、水泵状态传感器、工频电源状态传感器、温湿度传感器、液位传感器、有害气体浓度传感器、400hz静变电源插头、飞机地面空调风管以及视频摄像头装置连接，用于采集上述器件的状态数据。
12.进一步，所述数据采集装置包括网络接口、串行通讯口、数字量输入口、模拟量输入口和数字量输出口。
13.进一步，所述终端监控计算机还用于向用户提供历史数据查询和结果导出功能，形成设备维修日志供用户查询使用。
14.进一步，所述管理系统服务器采用物理服务器或虚拟服务器。
15.进一步，所述专用局域网采用星型网络和/或环型网络布设。
16.根据本发明实施例的地井设备运行监控管理系统，通过远程监控替代人工下井巡检，以此来解决井内巡检难的问题，通过在井内增加传感器并经由网络将传感器数据实时传输至服务器处理、存储，最终在终端监控计算机界面上展示地井设备的实时工作状态、故障状态以及井内状态。本发明可实现远程、实时、全方位的监控，进而减少或避免井下巡检工作，对于必要的维修工作，可通过地井设备运行监控系统提前确认井内温湿度以及是否存在有害气体，再行决定维修方案。
17.本发明为保证监控的实时性、准确性，所以对数据传输要求比较高，所有数据的传输均是点对点传输，即从数据采集监控箱直接传输至管理系统服务器，本发明的数据传输是基于tcp/ip协议完成，为了保护数据，在tcp/ip传输的数据中增加了特定的校验码，该校验码只能被管理系统服务器中的地井设备运行监控管理系统专用数据处理软件识别处理，只有被正确识别的数据方可被处理、存储、展示，此办法可有效避免外来干扰数据。本发明具有良好的网络自检功能，当某一个数据采集监控箱断开网络后，系统会自动检测到并在终端监控计算机界面上给出报警提示，当排除故障恢复网络连接后，无需人工设置或查找该断网数据采集监控箱，系统会自动识别并连接成功。本发明具有便捷的扩展性，即当地井设备增加后，可通过增加相应的数据采集监控箱并在地井设备内安装相应的传感器，即可快速实现扩展，无需对管理系统服务器做任何修改。
18.本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
19.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
20.图1为根据本发明实施例的地井设备运行监控管理系统的结构图；
21.图2为根据本发明实施例的地井设备的结构图；
22.图3为根据本发明实施例的数据采集装置的结构图。
具体实施方式
23.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终
相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
24.如图1所示，本发明实施例的地井设备500运行监控管理系统，包括：多个数据采集监控箱400、管理系统服务器200、终端监控计算机100和录像服务器600，其中，多个数据采集监控箱400分布于多个区域处，每个数据采集监控箱400通过专用局域网300与管理系统服务器200、终端监控计算机100和录像服务器600通信。
25.具体的，每个数据采集监控箱400对应连接一个地井设备500，用于采集该地井设备500的状态数据，并将状态数据通过专用局域网300发送至管理系统服务器200上，以及将地井设备500的视频数据传输至录像服务器600。可以看出，地井设备500为被采集、被监控的对象。数据采集监控箱400为采集装置，可采集地井设备500的各种状态数据，并且可以将采集的数据通过网络传输至管理系统服务器200中。管理系统服务器200作为数据接收、处理、存储的核心装置；终端监控计算机100作为人机交互装置。
26.在本发明的实施例中，地井设备500的状态数据包括：提升和翻转装置位置状态、水泵工作状态、工频电源状态、温湿度、液位、气体浓度、400hz静变电源插头状态以及飞机地面空调风管状态。
27.如图2所示，数据采集监控箱400包括：数据采集装置和交换机。数据采集装置与交换机连接，用于采集地井设备500的状态数据，并将状态数据发送至交换机；交换机与数据采集装置和地井设备500上的视频摄像装置连接，用于将来自数据采集装置的状态数据通过专用局域网300发送至管理系统服务器200上，以及交换机还用于将来自视频摄像装置的视频数据传输至录像服务器600。
28.数据采集装置与地井设备500中的提升和翻转装置位置传感器、水泵状态传感器、工频电源状态传感器、温湿度传感器、液位传感器、有害气体浓度传感器、400hz静变电源插头、飞机地面空调风管以及视频摄像头装置等连接，用于采集上述器件的状态数据。
29.具体的，提升(翻转)装置位置传感器包括上下两个位置传感器，分别表示装置上升到位(翻开到位)和下降到位(闭合到位)；水泵状态传感器包括水泵启停开关传感器以及出水压力传感器，水泵启、停开关传感器分别指示水泵运行中和停机中，出水口压力传感器可根据压力大小反应出水泵出水是否正常；工频电源状态传感器包括电压互感器及电流互感器，可实时检测该工频电源的电压值以及工频电源使用中的电流值大小；温湿度传感器包括温度传感器和湿度传感器，主要检测地井内部的温度和湿度情况，温度过高或湿度过大时，会通过排风等方式进行空气流通以减小井内温湿度，进而保证井内电器件长期稳定的运行；液位传感器为水位高度传感器，可监测井内水位的高度，当超过设定的高度时即启动水泵排水，以防止井内水位过高淹没电气装置，造成装置损坏；有害气体浓度传感器主要检测井内是否存在有害气体以及有害气体浓度是否超标，对于超标的地井，人员入井前必须对井内充分通风换气，待传感器检测值正常之后方可入井工作；400hz静变电源插头包括工作状态传感器以及故障指示装置，其中工作状态传感器可以检测插头的放缆状态、收揽状态以及启停状态；飞机地面空调风管包括工作状态传感器和故障指示装置，其中工作状态传感器可以检测风管的放管状态、收管状态以及风管通风中和停止通风；视频摄像装置包括可旋转夜视摄像头，可实时监控、录制井内的状况，便于工作人员在井外了解井内的情况。
30.如图3所示，数据采集装置包括网络接口、串行通讯口、数字量输入口、模拟量输入口和数字量输出口。数据采集装置主要采集地井设备500的非视频类数据，包括提升(翻转)装置位置状态、水泵工作状态、工频电源状态、温湿度、液位、气体浓度、400hz静变电源插头状态以及飞机地面空调风管状态，数据采集装置将采集所有状态数据通过交换机网络接口传输至局域网内的管理系统服务器200上，进而实现数据的采集、传输；交换机主要连接数据采集装置和视频摄像装置，视频摄像装置直接通过交换机将采集的视频数据传输至录像服务器600。
31.在本发明的实施例中，管理系统服务器200采用物理服务器或虚拟服务器。具体的，管理系统服务器200必须安装操作系统，windows操作系统及linux操作系统均可，除此之外管理系统服务器200必须安装数据库软件、视频管理软件以及地井设备500运行监控管理系统专用的数据处理软件，为满足视频存储的需要，可根据视频摄像装置像素大小、视频摄像装置数量以及存储时间长短来配置服务器硬盘的大小和数量，管理系统服务器200主要功能：接受数据采集监控箱400传输的数据(设备状态数据和视频数据)、对数据进行处理存储、将数据提供给终端监控计算机100。
32.专用局域网300是由光纤敷设而成，可使用星型网络和环形网络，专用局域网300的路由是在每个数据采集监控箱400附近留有网络接口，在管理系统服务器200所在的机房留有网络接口，在终端监控计算机100所在的监控办公室留有网络接口。
33.终端监控计算机100用于将来自管理系统服务器200的地井设备500的状态数据、来自录像服务器600的视频数据，对状态数据和视频数据进行分析，并以图形界面形式向用户进行展示，供用户实时查看监控每个地井设备500的工作状态和井内环境，当判断出现故障时及时处理，并对地井设备500的状态数据和故障数据进行存储，供后续分析使用。终端监控计算机100还用于向用户提供历史数据查询和结果导出功能，形成设备维修日志供用户查询使用。即，终端监控计算机100主要提供人机交互，可将管理系统服务器200以及录像服务器600中数据实时、直观、动态的以界面形式展示，工作人员可通过此界面对每个地井设备500的状态一目了然，并且工作人员可根据筛选条件查询历史数据，并可导出查询结果，工作人员可将日常巡检、维护等工作录入，以形成设备维修日志，便于人员及设备的管理。
34.综上，本发明的地井设备运行监控管理系统可以实现以下功能：实现对地井设备远程数据采集、设备状态实时展示、设备故障报警、数据的处理与存储、历史数据的查询及导出、设备维修日志管理等；其中远程采集的数据包括设备运行状态、设备故障状态以及井体内环境状态，其中设备运行状态包括地井设备井盖上到位、下到位、400hz静变电源插头工作状态、飞机地面空调风管工作状态、水泵工作状态、升降装置故障报警、400hz静变电源装置故障报警、400hz静变电源插头故障报警、飞机地面空调制冷装置故障报警、工频电源故障报警、水泵故障报警、井体内温度、井体内湿度、井体内有害气体浓度超高报警、井体内积水越位报警、井体内全方位视频监控。
35.具体的，本发明将数据采集监控箱、管理系统服务以及终端监控计算机组建专用局域网，可以实现对地井设备工作状态的远程、实时监控以及井内环境实时监测，并能对所有数据存储，最终实现对地井设备管理维护的高效、降低了井内作业危险。本发明对地井设备的远程、实时监控可为工作人员提供了极大便捷，即在办公室内可以查看每个地井设备
运行状态、故障状态，极大的提高了日常地井巡察的工作效率。本发明对地井设备井内环境实时监测，可直观显示井内是否有积水、有害气体浓度，并以视频的形式观察井内状况，对于积水越位、有害气体浓度超标的情况给予及时报警，便于工作人员做出相应的防范措施，对于必须井内作业的工作，提前了解井内情况并做好相应工作，可极大保证工作人员的安全。本发明可对地井设备运行状态以及故障状态数据进行存储，可对以往一段时期内某一故障进行统计，根据故障出现的频率结合维修日志，可提前准备相应的维修器件，对于地井设备的维护工作做到提前防范，提高地井设备维护的准确、高效。本发明可对地井设备井内环境实时视频监控，并形成视频录像，对于特殊情况下的进内故障，可通过查看实时视频监控或历史视频监控来确认，对故障的确认提供了有效的依据。本发明对地井设备的所有的历史数据均可查询并以报表形式导出，为地井设备的精细化、数据化、高效化管理提供了可靠的数据支撑。
36.根据本发明实施例的地井设备运行监控管理系统，通过远程监控替代人工下井巡检，以此来解决井内巡检难的问题，通过在井内增加传感器并经由网络将传感器数据实时传输至服务器处理、存储，最终在终端监控计算机界面上展示地井设备的实时工作状态、故障状态以及井内状态。本发明可实现远程、实时、全方位的监控，进而减少或避免井下巡检工作，对于必要的维修工作，可通过地井设备运行监控系统提前确认井内温湿度以及是否存在有害气体，再行决定维修方案。
37.本发明为保证监控的实时性、准确性，所以对数据传输要求比较高，所有数据的传输均是点对点传输，即从数据采集监控箱直接传输至管理系统服务器，本发明的数据传输是基于tcp/ip协议完成，为了保护数据，在tcp/ip传输的数据中增加了特定的校验码，该校验码只能被管理系统服务器中的地井设备运行监控管理系统专用数据处理软件识别处理，只有被正确识别的数据方可被处理、存储、展示，此办法可有效避免外来干扰数据。本发明具有良好的网络自检功能，当某一个数据采集监控箱断开网络后，系统会自动检测到并在终端监控计算机界面上给出报警提示，当排除故障恢复网络连接后，无需人工设置或查找该断网数据采集监控箱，系统会自动识别并连接成功。本发明具有便捷的扩展性，即当地井设备增加后，可通过增加相应的数据采集监控箱并在地井设备内安装相应的传感器，即可快速实现扩展，无需对管理系统服务器做任何修改。
38.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
39.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。