高速公路通信管道监测管理系统

技术领域

本申请涉及通信管理技术领域。尤其是涉及一种高速公路通信管道监测管理系统。

背景技术

目前全国已经通车高速公路在15万公里左右，目前高速公路的隔离带和路侧，埋设了几百万公里的硅芯管，敷设了上百万的公里的光（电）缆，光（电）缆承载着高速公路的通信、监控、收费、供电等业务。同时电信、移动、联通、广电、部队等单位又租用了高速公路的管道敷设了大量的光缆，随着5G的商用，运营商又将建设大量的低损耗、低时延的一、二干线，这些干线光缆建设必将租用大量的通信管道。

国内高速公路目前多为采用敷设12孔、18孔、24孔φ40/33mm的硅芯管或者敷设φ41/36mm内为7孔12/9的集束微管作为通信光缆主管道，主管道一般敷设在高速公路中间的隔离带内，约为1公里一个通信人井，在通信人井做截断，用硅芯管涨塞进行封堵。目前通信管道遇到了很多问题，从原有管道到新建管道均存在。

原有管道目前吹缆很多管道吹缆爆管，或者管道在吹缆试通的时候对端根本没气，造成吹缆困难重重，吹缆吹不通，遇到管道障碍，就要开挖，造成吹缆工期延长，施工队在管道开挖修复管道的过程中，不小心挖断其他正在运营的光缆时有发生。

新建管道在吹缆过程中虽然好一点，也会遇到管道不通，管道漏气的情况，管道漏气有的是打桩打断，有的是接头没有接好，有的是被尖锐物碰伤（该尖锐物碰伤处在以后的吹缆过程就会出现管道爆管），还有管道在中间接续的时候，没有按照色谱对接，就会造成从红色管子吹进去的光缆，从绿色出来的情况，给以后维修造成极大的麻烦。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种高速公路通信管道监测管理系统，能够监测管理通信管道的通断，解决从施工期间效率质量把控不准及后期运营维护不方便的问题。

本申请实施例提供一种高速公路通信管道监测管理系统，包括打压模块，用于对硅芯管进行充气，当所述硅芯管内的压力达到标准时停止充气，并将所述硅芯管的输气孔封死；

气压监测模块，用于监测所述硅芯管内的压力变化，当所述硅芯管内的气压在24小时内降低小于10%时，实时监测硅芯管内的压力，并通过无线传输将数据上传，当所述硅芯管内的气压在24小时内降低大于等于10%时，通过无线装置将告警信息传送到指挥中心，对硅芯管进行维修或更换后重新进行充气；

无线数据采集终端模块，用于接收所述气压监测模块所监测的所述硅芯管内的压力数据并通过无线数据传输模块进行上传；

上位机模块，用于接收所述无线数据采集终端模块传输的硅芯管内的压力数据，实现远程实时数据监测。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述打压模块包括设置在所述硅芯管一端的压力表以及设置在所述硅芯管另一端的充气装置；

所述充气装置包括空压机以及储气罐，所述空压机的软管与所述储气罐相连，所述储气罐通过软管与所述硅芯管的输气孔端相连接。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述气压监测模块包括通信型压力传感器，所述通信型压力传感器实时监测硅芯管内压力值，并将压力信号转换为数字信号传输至无线数据采集终端模块。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述无线数据采集终端模块配备警报模块，当所述硅芯管内的压力超过预设的阈值，所述警报模块发出警报信号，以提醒施工人员及时查看情况。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述警报模块包括指示灯和/或蜂鸣器。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述阈值为0.3MPA。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述上位机模块包括云端计算机和本地计算机；

所述云端计算机通过无线组网接入Internet互联网，用于远程实时监测、记录测量数据；

所述本地计算机通过通信线缆连接至无线数据采集终端模块，用于现场工程师进行打压数据监测、记录测量数据。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述无线数据采集终端模块通过4G无线网络或NB-IOT物联网将采集到的数据实时传输至云端计算机。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述气压监测模块和无线数据采集终端模块采用RS-485总线的联组网方式。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述通信型压力传感器经过数字编码，通过三通防水接线盒接入RS485总线。

与现有技术相比本申请具有以下特点和有益效果：

本申请实施例提供的一种高速公路通信管道监测管理系统，能够实时的监测通信管道的通断，为高速公路通信管道施工质量提供全程数据支撑和辅助决策依据，不仅能够方便现场工程师进行数据监测及记录，还能够实现远程实时监测及测量数据的记录。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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它的附图。

图1为本申请一实施例一种高速公路通信管道监测管理系统的框架结构示意图；

图2为本申请一实施例一种高速公路通信管道监测管理系统体现打压端与被监测端的布局结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1和图2所示，本申请实施例提供一种高速公路通信管道监测管理系统，可以包括打压模块，打压模块用于对硅芯管进行充气，以检测硅芯管的密闭性。当硅芯管内的压力达到标准时停止充气，并将硅芯管的输气孔封死。

具体的，打压模块包括设置在硅芯管一端的压力表以及设置在硅芯管另一端的充气装置。充气装置包括空压机以及储气罐，空压机的软管与储气罐相连，储气罐通过软管与硅芯管的输气孔端相连接。

本申请中采用12孔硅芯管，因此，本实施例以12道管路为例进行阐述。用空压机的软管接好储气罐，通过储气罐上的12根软管与12孔硅芯管的输气孔相接，接好后启动空压机，充气端的施工人员用对讲机通知压力表端的施工人员看好各个压力表，对每根硅芯管进行数字编码，以便于硅芯管两端的施工人员进行合理有效的沟通。通过储气罐排出的高压气体对12孔硅芯管同时充气，当硅芯管内安装压力表的一端压力达到阈值时，压力表发出警报声并伴有指示灯闪烁提醒，此时，压力表一端额施工人员可使用对讲机通知充气端的施工人员，减少空压机流量，并及时告知是几号管压力达到了标准，充气端及时关闭开关，并将硅芯管的输入孔用死赌封死，同时用铅丝把死堵和开关封死，减少被人拆开的可能性。

气压监测模块，用于监测硅芯管内的压力变化，当硅芯管内的气压在24小时内降低小于10%时，说明管道密闭性达标，24小时过后，实时监测硅芯管内的压力，并通过无线传输将数据上传。

当硅芯管内的气压在24小时内降低大于等于10%时，说明管道密闭性不达标，通过无线装置将告警信息传送到指挥中心，对硅芯管进行维修或更换后重新进行充气。

在本实施例的一实施方式中，气压监测模块包括12台通信型压力传感器，并采用锂电池供电，通信型压力传感器实时监测硅芯管内压力值，并将压力信号转换为数字信号传输至无线数据采集终端模块，属于前端一次测量仪表。根据每个施工现场的不同情况，通信型压力传感器的数量可随意增加或减少。

无线数据采集终端模块，用于接收气压监测模块所监测的硅芯管内的压力数据并通过无线数据传输模块进行上传。

在一实施例中，无线数据采集终端模块可选用井内壁挂或井外立杆两种安装方式。如果将无线数据采集终端模块安装在井内，在安装时，需要考虑井内的湿度、温度和屏蔽问题，要保证无线传输的正常通信。

在本实施例的一实施方式中，施工时，在需要监测的第一管井内部署好气压监测模块和无线数据采集终端模块，优选地，设置为可拆卸的，并采用锂电池进行供电，实时采集12路通信管道的气压数据，在紧邻间隔1000米左右的第二管井内设置打压口和开关阀门，以便于打压模块对硅芯管进行充气及停止充气。

在本实施例的一实施方式中，无线数据采集终端模块配备警报模块，当硅芯管内的压力超过预设的阈值，警报模块发出警报信号，以提醒施工人员及时查看情况。具体的，警报模块可以包括指示灯，可以包括蜂鸣器，还可以指示灯与蜂鸣器相结合，以提醒施工人员及时查看打压情况。本实施例中，硅芯管的压力阈值设定为0.3MPA。

在一实施例中，气压监测模块到无线数据采集终端模块可采用RS-485总线的联组网方式。12路通信型压力传感器经过数字编码后，通过三通防水接线盒接入RS485总线，电源及信号采用并联方式连接，极大的方便了现场的施工。

上位机模块，用于接收无线数据采集终端模块传输的硅芯管内的压力数据，实现远程实时数据监测。

在本实施例的一实施方式中，上位机模块包括云端计算机和本地计算机，其中，云端计算机通过无线组网接入Internet互联网，用于远程实时监测、记录测量数据。

优选地，云端数据接入系统可采用兼容性更强的B/S架构，可查看任一管井、任一方向、任一管道实时监测数据和历史测量数据，界面简洁、直观，并且在有异常情况发生时可报警提醒工作人员及时处理。

本地计算机可通过通信线缆连接至无线数据采集终端模块，用于现场工程师进行打压数据监测、记录测量数据等。

对于本地数据接入端软件，可开发一套基于windows系统的软件，既能实时在线显示当前接入的所有通信管道压力数值，也能将历史数据上载到本地计算机进行历史数据的可视化查询，并且可根据现场施工条件灵活配置每一条通信管道的色标、桩号、通气测试方向等现场参数；此外，还支持将数据可视化查询及数据报表打印，报表格式可根据客户需求定制。

在本实施例的一实施方式中，无线数据采集终端模块通过4G无线网络或NB-IOT物联网将采集到的数据实时传输至云端计算机，只需一张手机卡，即可实现数据的远程传输，且不受传输距离限制。

在本实施例的一实施方式中，在打压前，还可以对通信管道进行单根贯通性测试。具体的，对通信管道按照设计图纸进行编号，1—12号，管道两端标签清晰可见，对通信管道首先进行单根贯通性测试，单根贯通测试要注意左右端颜色一致，即左端从红色管子进去的试通棒，要保证从这根红色的管子出来，这样做就能及时发现在管道施工中接头不按照色谱一一对应接续的问题，并督促管道施工队进行整改。

本申请实施例提供的一种高速公路通信管道监测管理系统，能够实时的监测通信管道的通断，为高速公路通信管道施工质量提供全程数据支撑和辅助决策依据，不仅能够方便现场工程师进行数据监测及记录，还能够实现远程实时监测及测量数据的记录。

需要说明的是，在本文中，各个实施例之间描述的方案的侧重点不同，但是各个实施例又存在某种相互关联的关系，在理解本申请方案时，各个实施例之间可相互参照；另外，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。