地下管网监测系统的制作方法

本实用新型涉及一种监测系统，尤其是一种应用于地下管网的监测系统。

背景技术：

目前随着城市内架空线路的逐步减少，越来越多的输电线路被埋设在地下管网中；

地下管网的管道长度越来越长，对于地下管网的监控，目前还未做有效的实时监测，管理人员难以掌握地下管网的实时情况；如果地下管网内水位过高，则需要及时排出；地下管网内局部温度过高则容易引起线路故障。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种地下管网监测系统，能够有效的监测地下管网的环境数据，并发送至管控中心，使得管理人员能够实时掌握地下管网的状态。本实用新型采用的技术方案是：

一种地下管网监测系统，包括至少一个数据汇聚终端和多个监测模块；

多个监测模块安装在地下管网的管道内，间隔设置，各监测模块与数据汇聚终端之间无线通信；数据汇聚终端立于地面；监测模块用于实时采集地下管网管道内的环境数据，并在管道内无线发送给数据汇聚终端；数据汇聚终端用于将收到的环境数据无线发送至管控中心。

具体地，数据汇聚终端包括光伏发电模块、第一自取电模块、自动切换开关、蓄电池、MCU、对内无线通信模块和对外无线通信模块；自动切换开关包括二极管D1、D2；光伏发电模块的输出端接二极管D1的阳极，第一自取电模块从管道内的输电线路上获取电能，第一自取电模块的输出端接二极管D2的阳极；二极管D1和D2的阴极连接在一起，并连接蓄电池，以及MCU的供电端、对内无线通信模块和对外无线通信模块的供电端；MCU连接对内无线通信模块和对外无线通信模块。

具体地，监测模块包括CPU、环境类传感器、无线通信模块、第二自取电模块；CPU连接环境类传感器和无线通信模块；第二自取电模块的输出端连接CPU和无线通信模块的供电端。

环境类传感器为温度传感器、液位传感器、有害气体传感器中的一种或多种的组合。

第一自取电模块和第二自取电模块的结构相同，包括电流互感器T1、输入冲击保护电路、整流电路；电流互感器T1套设在地下管网管道内的输电线路上，电流互感器T1的输出端连接输入冲击保护电路，输入冲击保护电路的输出端连接整流电路，整流电路的输出端作为自取电模块的输出端。

具体地，输入冲击保护电路包括电阻R1、滤波电容C1，电感滤波器L1、瞬态抑制管TVS1；电阻R1和滤波电容C1的两端分别接电流互感器T1次级的两端；电容C1的两端还分别连接电感滤波器L1的两个输入端，电感滤波器L1的两个输出端分别接瞬态抑制管TVS1的两端，以及整流电路的两个输入端；整流电路的两个输出端间接储能电容C2。

本实用新型的优点在于：

1）地下管网内的线路一般都是绝缘保护的，本实用新型的供电部分设计较为合理，能够保证监测模块和数据汇聚终端的供电。

2）为数据汇聚终端提供了两套供电线路；确保数据汇聚终端设备电源几乎永不断电，正常运行，监测模块采集的环境数据能够不间断的发给管控中心。

附图说明

图1为本实用新型的结构组成示意图。

图2为本实用新型的数据汇聚终端原理示意图。

图3为本实用新型的监测模块原理示意图。

图4为本实用新型的自取电模块电原理图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

本实用新型提供一种地下管网监测系统，如图1所示，包括至少一个数据汇聚终端和多个监测模块；

多个监测模块安装在地下管网的管道内，间隔设置，各监测模块与数据汇聚终端之间无线通信；数据汇聚终端立于地面；监测模块用于实时采集地下管网管道内的环境数据，并在管道内无线发送给数据汇聚终端；数据汇聚终端用于将收到的环境数据无线发送至管控中心；

数据汇聚终端的结构如图2所示，包括光伏发电模块、第一自取电模块、自动切换开关、蓄电池、MCU、对内无线通信模块和对外无线通信模块；自动切换开关包括二极管D1、D2；光伏发电模块的输出端接二极管D1的阳极，第一自取电模块从管道内的输电线路上获取电能，第一自取电模块的输出端接二极管D2的阳极；二极管D1和D2的阴极连接在一起，并连接蓄电池，以及MCU的供电端、对内无线通信模块和对外无线通信模块的供电端；MCU连接对内无线通信模块和对外无线通信模块；数据汇聚终端所需电能比监测模块更大，因此为数据汇聚终端设置了两组供电，白天主要是光伏发电模块供电，并且可以给蓄电池充电，夜晚时可以通过自取电模块和蓄电池供电；一旦地下管网的线路维修，出现断电，则白天可以由光伏发电模块供电，晚上由蓄电池供电；一旦线路维修的同时适逢长时间阴雨天，蓄电池开始供电，自取电和太阳能任何一方恢复正常，则给蓄电池充电，确保数据汇聚终端设备电源几乎永不断电，正常运行；对内无线通信模块用于与管道内的监测模块通信，对外无线通信模块用于与管控中心通信；

监测模块的结构如图3所示，包括CPU、环境类传感器、无线通信模块、第二自取电模块；CPU连接环境类传感器和无线通信模块；第二自取电模块的输出端连接CPU和无线通信模块的供电端；环境类传感器可以是：温度传感器、液位传感器、有害气体传感器，分别检测地下管网的管道内的温度、水位和有害气体数据，并通过无线通信模块将采集的环境数据在管道内传送至数据汇聚终端；多个数据汇聚终端组成网络就可以对所有地下管道实时信息进行监控；

第一自取电模块和第二自取电模块的结构如图4所示，包括电流互感器T1、输入冲击保护电路、整流电路；电流互感器T1套设在地下管网管道内的输电线路上，电流互感器T1的输出端连接输入冲击保护电路，输入冲击保护电路的输出端连接整流电路，整流电路的输出端作为自取电模块的输出端；

具体地，输入冲击保护电路包括电阻R1、滤波电容C1，电感滤波器L1、瞬态抑制管TVS1；电阻R1和滤波电容C1的两端分别接电流互感器T1次级的两端；电容C1的两端还分别连接电感滤波器L1的两个输入端，电感滤波器L1的两个输出端分别接瞬态抑制管TVS1的两端，以及整流电路的两个输入端；整流电路的两个输出端间接储能电容C2。整流电路采用常见的全桥整流器。