一种市政管沟气体环境智能检测系统和方法与流程

本发明涉及有限空间作业安全技术领域，尤其涉及一种市政管沟气体环境智能检测系统和方法。

背景技术：

市政供热、电力、燃气、通信等管线采用地下敷设时，为方便检维修等，建有人员可进入作业的管沟，市政管沟封闭或部分封闭、进出口受限、未被作为固定作业场所设计，是典型的有限空间，由于其自身的结构特点，管沟内易存在有毒有害、易燃易爆物质积聚或氧含量不足的现象，在其内作业风险较高。

为保障有限空间作业安全，我国制定的相关法律、法规与作业标准中明确规定，有限空间作业应遵循“先通风，再检测，后作业”的原则。目前作业前的检测通常采用泵吸式检测仪，这类检测仪是通过塑料软管将气体泵入气体检测仪器内检测，但在实际操作中，面对市政管沟这类横向作业面较长以及竖井部分较深的市政管沟时，利用现有的泵吸式检测仪，很难对有限空间内的气体环境进行全面检测，也就无法对其作业环境进行准确的危害辨识。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种市政管沟气体环境智能检测系统和方法，通过该系统和方法，人员无需进入管沟，通过在管沟外操控检测系统，便可获得管沟内不同位置的氧气、有毒有害气体和易燃易爆气体浓度，可在人员进入管沟作业前，预先掌握管沟内的气体环境，对作业环境进行全面评估，有效保护了作业人员安全。

一种市政管沟气体环境智能检测系统和方法，包括数据采集单元、数据传输单元和控制中心单元。

所述数据采集单元进一步包括智能移动小车、升降杆、四合一气体传感器模组、报警装置、摄像头；所述智能移动小车装载有激光雷达和控制面板，可远程遥控以及定位和导航；所述升降杆是可遥控式电动升降杆，搭载于智能移动小车上；所述四合一气体传感器模组包括氧气、一氧化碳、硫化氢和可燃气体四种传感器，通过快拆座固定在电动升降杆的顶部；所述报警装置为声光报警装置，当气体浓度超过限值时，可声光报警，通过快拆座搭载于智能移动小车上；所述摄像头通过快拆座搭载于智能移动小车上；所述升降杆、四合一气体传感器模组、报警装置和摄像头均通过线缆与智能移动小车的控制模块面板。

所述数据传输单元进一步包括复合线缆、485转换器、vcap视频采集卡；复合线缆将智能移动小车的控制面板与控制中心相连接，控制面板将传感器和摄像头采集的数据信号通过复合线缆传输至地面，这些数据信号通过485转换器和vcap视频采集卡分别转换为气体浓度和视频，并在控制中心的控制软件上显示；控制中心通过复合线缆控制智能移动小车行走、升降杆的升降的指令传输至控制模块。

所述控制中心进一步包括电脑、控制软件、报警装置，所述控制软件安装在电脑上，控制软件包含设备管理、气体检测、数据查询和用户管理四个页面，设备管理页面主要显示智能移动小车的速度、内部的温度和湿度，同时可重启和关闭智能移动小车；气体检测页面主要实时显示管沟内气体浓度和测点的坐标，同时可以设置智能移动小车的车速以及升降杆的升降高度，另外可以控制检测的开始、暂停和完成；数据管理页面可以按时间和管沟类型两个方面查询历史检测数据，同时可以实现数据的导出；用户管理页面主要设置用户名和密码；所述报警装置为声光报警装置，通过usb接口与电脑连接，当气体浓度超过限值时报警装置产生声光报警。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明所提供一种市政管沟气体环境智能检测系统和方法结构示意图；

图2为本发明所提供的一种市政管沟气体环境智能检测系统和方法软硬件的连接关系示意图；

图3为本发明所提供的一种市政管沟气体环境智能检测系统和方法中控制软件显示框图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。

下面将结合附图1、2和3对本发明实施例作进一步地详细描述，所述系统和方法包括数据采集单元、数据传输单元、控制中心单元。

所述数据采集单元进一步包括智能移动小车、升降杆、四合一气体传感器模组、报警装置、摄像头；所述智能移动小车装载有激光雷达和控制面板，可远程遥控以及定位和导航；所述升降杆是可遥控式电动升降杆，搭载于智能移动小车上；所述四合一气体传感器模组包括氧气、一氧化碳、硫化氢和可燃气体四种传感器，通过快拆座固定在电动升降杆的顶部；所述报警装置为声光报警装置，当气体浓度超过限值时，可声光报警，通过快拆座搭载于智能移动小车上；所述摄像头通过快拆座搭载于智能移动小车上；所述升降杆、四合一气体传感器模组、报警装置和摄像头均通过线缆与智能移动小车的控制模块面板。

所述数据传输单元进一步包括复合线缆、485转换器、vcap视频采集卡；复合线缆将智能移动小车的控制面板与控制中心相连接，控制面板将传感器和摄像头采集的数据信号通过复合线缆传输至地面，这些数据信号通过485转换器和vcap视频采集卡分别转换为气体浓度和视频，并在控制中心的控制软件上显示；控制中心通过复合线缆控制智能移动小车行走、升降杆的升降的指令传输至控制模块。

所述控制中心进一步包括电脑、控制软件、报警装置，所述控制软件安装在电脑上，控制软件包含设备管理、气体检测、数据查询和用户管理四个页面，设备管理页面主要显示智能移动小车的速度、内部的温度和湿度，同时可重启和关闭智能移动小车；气体检测页面主要实时显示管沟内气体浓度和测点的坐标，同时可以设置智能移动小车的车速以及升降杆的升降高度，另外可以控制检测的开始、暂停和完成；数据管理页面可以按时间和管沟类型两个方面查询历史检测数据，同时可以实现数据的导出；用户管理页面主要设置用户名和密码；所述报警装置为声光报警装置，通过usb接口与电脑连接，当气体浓度超过限值时报警装置产生声光报警。

下面参考图1、图2和图3，对本发明提供的一种市政管沟气体环境智能检测系统和方法工作过程进行详细说明：

（1）将移动小车车身的电源打开，将装置放入检查井底部；

（2）将位于地面电脑的控制软件打开，在气体检测页面设置升降杆的高度和智能移动小车的行走速度，设置完成后，点击开始检测按钮，智能移动小车开始在管沟内行走，在行走过程中，每隔一定时间，气体传感器采集一次氧气、一氧化碳、硫化氢和可燃气体四种气体浓度，并将浓度数据实时传输至地面控制软件，并实时显示；同时摄像头采集的视频数据也传输至控制软件，并实时显示；如果任意一种气体浓度超过标准限值，则在管沟内的移动小车端和管沟外部的控制中心端发出声光报警；

（3）如果想检测距离地面不同高度的气体浓度，点击暂停检测，在控制软件中调整升降杆的高度，待调整至合适的高度后，再点击开始检测，并控制智能小车行走，便可检测不同高度气体浓度；

（4）完成检测后，在控制软件中点击完成检测，并将检测数据进行存储，同时控制小车移动至检查井下方，将小车从检查井内取出。

由此可见，上述系统和方法能够实现人员无需进入管沟，便可全面掌握市政管沟内的气体环境情况，可以预先对其内部环境进行评估，保障了作业安全。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。