[发明专利]电缆隧道分布式智能感知系统与状态评价方法

权利要求书

1.一种电缆隧道分布式智能感知系统，包括监控后台(1)、智能井盖(2)、边缘计算单元(3)、一个汇聚节点(4)、多个无线中继器(5)、至多一台巡检机器人(6)、多个隧道状态感知单元(7)和多个电缆状态感知单元(8)，其特征在于：

在隧道内每间隔第一距离设置一组所述隧道状态感知单元(7)，用以采集隧道状态数据，并将该数据通过无线中继器(5)上传至汇聚节点(4)；

在隧道内每间隔第二距离设置一组所述电缆状态感知单元(8)，用以采集电缆状态数据，并将该数据通过无线中继器(5)上传至汇聚节点(4)；

在隧道内每间隔第三距离安装一组所述无线中继器(5)，用以将接收的隧道状态数据与电缆状态数据发送至汇聚节点(4)；

在隧道内井口下方放置一组所述汇聚节点(4)，用以将接收到的数据传输至边缘计算单元(3)；

所述边缘计算单元(3)安装在智能井盖下方，用以判别与计算汇聚节点(4)与巡检机器人(6)所发送的隧道状态数据和电缆状态数据，并将计算后的数据通过智能井盖(2)发送至监控后台(1)。

2.根据权利要求1所述的智能感知系统，其特征在于：

所述隧道状态感知单元(7)和电缆状态感知单元(8)将隧道状态数据与电缆状态数据上传至巡检机器人(6)；

所述巡检机器人(6)是吊轨式或地面行进式，在一次巡检任务结束后，根据当次巡检任务过程中接收到的隧道状态数据与电缆状态数据以巡检报告形式发送给边缘计算单元(3)。

3.根据要求2所述的智能感知系统，其特征在于：

所述边缘计算单元(3)对定时采集到的汇聚节点(4)感知数据与巡检机器人(6)巡检报告进行解析和融合，分析同一单元感知数据的绝对值和变化率，并根据数据绝对值和变化率是否超过所定绝对值阈值和变化率阈值，选择将数据上传至智能井盖(2)；

汇聚节点(4)以第一时间间隔采集并上传感知数据；

边缘计算单元(3)将感知数据按传感器类别与时间进行传感器数据与时间的数据曲线绘制；

巡检机器人(6)按照监控后台(1)设置的巡检计划对所有感知单元进行单次采集，巡检完成后将各传感器采集数据与采集时间以巡检报告形式发送至边缘计算单元(3)；

边缘计算单元(3)解析步巡检机器人(6)上传的巡检报告，并插入各感知单元的数据曲线，完成汇聚节点(4)与巡检机器人(6)检测数据的融合；

如果融合的数据中出现感知单元数据的绝对值或变化率超出绝对值阈值或变化率阈值时，边缘计算单元(3)将告警信号连同与该感知单元关联的感知数据的24小时内变化曲线完整地推送给智能井盖(2)；

若感知单元数据的绝对值或变化率未超过绝对值阈值或变化率阈值，边缘计算单元(3)则按小时将步骤4融合的数据发送给智能井盖(2)。

4.根据权利要求3所述的智能感知系统，其特征在于：

所述智能井盖(2)包括MCU主控单元(21)、电源输入模块(22)、定位模块(23)、通信单元(24)、倾角感知模块(25)、表面环境感知模块(26)和RFID电子标签(27)；

所述MCU主控单元(21)分别与定位模块(23)、通信单元(24)、倾角感知模块(25)、表面环境感知模块(26)连接，用于接收定位模块(23)、倾角感知模块(25)和表面环境感知模块(26)发送的信息并进行相应的处理后按照设定的协议通过通信单元(24)经通信基站发送给监控后台(1)；

所述电源输入模块(22)用于提供智能井盖(2)的工作电源；

所述倾角感知模块(25)采用MEMS工艺倾角传感器，当监测到的倾角超过所设倾角阈值时即判定井盖被开启；

所述表面环境感知模块(26)包括温湿度和雨量传感器，该模块设置于智能井盖(2)的下水孔处；当井盖(2)下水孔处温湿度传感器检测信息超过所设定的温湿度阈值且雨量传感器感应到雨量信息，同时井盖下方集水井内液位传感器(71)液位信息不断增加但未达到报警值时，判断地面天气为降雨状态，提前启动抽排水预案；

所述RFID电子标签(27)感应区位于井盖顶部，用于井盖巡检识别。