激光探测分析的电缆隧道隐患报警系统及方法与流程

本发明涉及电缆隧道隐患报警，具体涉及激光探测分析的电缆隧道隐患报警系统及方法。

背景技术：

1、随着现代城市化进程的加快，电缆隧道在电力、通信等基础设施中占据着越来越重要的地位。电缆隧道通常是封闭的地下通道，用于容纳和保护大量的电缆。然而，由于隧道环境的特殊性，电缆隧道内部易受到多种因素的影响，导致积水、通风不畅、气体泄漏等隐患的出现。这些隐患不仅会对电缆设施本身造成破坏，还可能对隧道维护人员的安全构成威胁。在电缆隧道中，易燃易爆有害气体（如甲烷、一氧化碳、硫化氢等）的积聚尤为常见。由于隧道内的环境封闭，通风条件较差，当这些有害气体无法及时排出时，会极大地增加火灾和爆炸的风险。此外，隧道内的积水问题也可能引发电缆短路，造成供电中断。因此，如何实现对电缆隧道环境的实时监测，特别是对易燃易爆气体、积水和通风异常的有效检测和报警，成为亟待解决的技术难题。传统的隧道环境监测系统多采用携带式检测设备，依赖人工定期检查。然而，这种方法不仅具有滞后性，且无法提供24小时的实时监控，存在隐患信息难以及时发现的问题，尤其在无人值守的隧道环境中，传统方法无法有效防范突发事故的发生。

技术实现思路

1、本申请通过提供了激光探测分析的电缆隧道隐患报警系统及方法，旨在解决由于电缆隧道内易燃易爆、有害气体积聚以及环境异常无法及时监测，导致隐患报警滞后的技术问题，达到了通过光纤传感器和环境数据同步采集，结合信号补偿和冗余验证，实现高效、精准的隐患识别与报警的效果。

2、鉴于上述问题，本申请提供了激光探测分析的电缆隧道隐患报警系统及方法。

3、本申请公开的第一个方面，提供了激光探测分析的电缆隧道隐患报警系统，该系统包括：数据交互单元，用于建立与电缆隧道的数字通信，并以数字通信获取电缆隧道数据，将所述电缆隧道数据传输至数据分析中心，提取电缆隧道的隐患关联特征，所述隐患关联特征包括积水特征、转角特征、通风异常特征；模块分割单元，用于利用隐患关联特征进行监测区域划分，并基于监测区域划分结果配置独立光纤传感器，所述独立光纤传感器直接与数据分析中心连通，且所述独立光纤传感器包括常态光纤传感器和冗余光纤传感器；同步采集单元，用于当常态光纤传感器被激活执行数据采集后，在采集零点同步激活环境传感器进行环境采集，建立同步环境数据集，将同步环境数据集和常态光纤数据集传输至数据分析中心；第一预警单元，用于利用数据分析中心基于同步环境数据集进行常态光纤数据集的信号补偿，建立信号补偿结果，利用信号补偿结果进行隐患联合识别，建立第一隐患预警结果；第二预警单元，用于对信号补偿结果、同步环境数据集进行异常分析，若异常分析结果触发冗余采集策略，则激活对应的冗余光纤传感器进行验证采集，并将验证采集结果和信号补偿结果进行验证识别，建立第二隐患预警结果；电缆隧道隐患报警单元，用于基于第一隐患预警结果、第二隐患预警结果进行隐患报警管理。

4、本申请公开的另一个方面，提供了激光探测分析的电缆隧道隐患报警方法，该方法包括：建立与电缆隧道的数字通信，并以数字通信获取电缆隧道数据，将所述电缆隧道数据传输至数据分析中心，提取电缆隧道的隐患关联特征，所述隐患关联特征包括积水特征、转角特征、通风异常特征；利用隐患关联特征进行监测区域划分，并基于监测区域划分结果配置独立光纤传感器，所述独立光纤传感器直接与数据分析中心连通，且所述独立光纤传感器包括常态光纤传感器和冗余光纤传感器；当常态光纤传感器被激活执行数据采集后，在采集零点同步激活环境传感器进行环境采集，建立同步环境数据集，将同步环境数据集和常态光纤数据集传输至数据分析中心；利用数据分析中心基于同步环境数据集进行常态光纤数据集的信号补偿，建立信号补偿结果，利用信号补偿结果进行隐患联合识别，建立第一隐患预警结果；对信号补偿结果、同步环境数据集进行异常分析，若异常分析结果触发冗余采集策略，则激活对应的冗余光纤传感器进行验证采集，并将验证采集结果和信号补偿结果进行验证识别，建立第二隐患预警结果；基于第一隐患预警结果、第二隐患预警结果进行隐患报警管理。

5、本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

6、由于采用了基于数据交互单元通过建立与电缆隧道的数字通信，并以数字通信获取电缆隧道数据，将所述电缆隧道数据传输至数据分析中心，提取电缆隧道的隐患关联特征，所述隐患关联特征包括积水特征、转角特征、通风异常特征；基于模块分割单元通过利用隐患关联特征进行监测区域划分，并基于监测区域划分结果配置独立光纤传感器，所述独立光纤传感器直接与数据分析中心连通，且所述独立光纤传感器包括常态光纤传感器和冗余光纤传感器；基于同步采集单元通过当常态光纤传感器被激活执行数据采集后，在采集零点同步激活环境传感器进行环境采集，建立同步环境数据集，将同步环境数据集和常态光纤数据集传输至数据分析中心；基于第一预警单元通过利用数据分析中心基于同步环境数据集进行常态光纤数据集的信号补偿，建立信号补偿结果，利用信号补偿结果进行隐患联合识别，建立第一隐患预警结果；基于第二预警单元通过对信号补偿结果、同步环境数据集进行异常分析，若异常分析结果触发冗余采集策略，则激活对应的冗余光纤传感器进行验证采集，并将验证采集结果和信号补偿结果进行验证识别，建立第二隐患预警结果；基于电缆隧道隐患报警单元通过基于第一隐患预警结果、第二隐患预警结果进行隐患报警管理。解决了由于电缆隧道内易燃易爆、有害气体积聚以及环境异常无法及时监测，导致隐患报警滞后的技术问题，达到了通过光纤传感器和环境数据同步采集，结合信号补偿和冗余验证，实现高效、精准的隐患识别与报警的效果。

7、上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

技术特征：

1.激光探测分析的电缆隧道隐患报警系统，其特征在于，所述系统包括：

2.如权利要求1所述的激光探测分析的电缆隧道隐患报警系统，其特征在于，所述利用数据分析中心基于同步环境数据集进行常态光纤数据集的信号补偿，建立信号补偿结果，还包括：

3.如权利要求2所述的激光探测分析的电缆隧道隐患报警系统，其特征在于，所述利用所述补偿结果进行常态光纤数据集的信号补偿，还包括：

4.如权利要求1所述的激光探测分析的电缆隧道隐患报警系统，其特征在于，所述第一预警单元还用于：

5.如权利要求1所述的激光探测分析的电缆隧道隐患报警系统，其特征在于，所述冗余采集策略包括联合触发策略，所述冗余采集策略构建如下：

6.如权利要求1所述的激光探测分析的电缆隧道隐患报警系统，其特征在于，所述系统还包括：

7.如权利要求1所述的激光探测分析的电缆隧道隐患报警系统，其特征在于，所述系统还包括：

8.激光探测分析的电缆隧道隐患报警方法，其特征在于，所述方法通过权利要求1至7中任一项所述的激光探测分析的电缆隧道隐患报警系统执行，包括：

技术总结本发明公开了激光探测分析的电缆隧道隐患报警系统及方法，属于电缆隧道隐患报警技术领域，其中系统包括：数据交互单元，用于提取电缆隧道的隐患关联特征；模块分割单元，用于配置独立光纤传感器；同步采集单元，用于建立同步环境数据集；第一预警单元，用于建立第一隐患预警结果；第二预警单元，用于建立第二隐患预警结果；电缆隧道隐患报警单元，用于基于第一隐患预警结果、第二隐患预警结果进行隐患报警管理。本申请解决了由于电缆隧道内易燃易爆、有害气体积聚以及环境异常无法及时监测，导致隐患报警滞后的技术问题，达到了通过光纤传感器和环境数据同步采集，结合信号补偿和冗余验证，实现高效、精准的隐患识别与报警的效果。技术研发人员：杨小童,葛少伟,尹爱辉,侯建峰,姜哲,任昂,马聪,闫明蔚,姚杨受保护的技术使用者：国网山东省电力公司济南供电公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18