通信管线设计

通信管线设计（精选七篇）

通信管线设计 篇1

1 从现状与需求方面分析

在我国, 工程项目建设皆以前期、准备、实施、运营4大阶段划分;其中, 准备阶段最为关键, 主要是为工程建设提供必要依据、优化建设方案、提高投资效益等。以通信管线设计生产为例, 其基本流程有任务承接—项目下达—项目策划—调研查勘—编制设计—成果交付等。

具体来看, 在任务承接方面, 工作内容、方式包括委托评审、登记, 一般情况下, 其主要面对的问题有管线的配套建设内容、业务拓展、项目繁杂、周期缩短、质量标准提高等;

在项目下达方面, 需向设计人员下达项目通知, 项目策划方面, 项目经理需进行工时、实施、成本计划, 在调研查勘方面, 需手工绘制勘察现场草图、记录要点、调研获取设计所需资源;

在项目下达、项目策划、调研查勘三个环节中, 遇到的问题有信息化管理程度低、获取相关数据费时费力、绘制草图工作量大、缺少辅助工具、标准化程度低、在可视化管理方面缺少平台等;

编制设计方面, 以电脑制图、编制预算为主, 但工作量大, 重复率高, 计算量庞杂;成果交付中, 缺少支撑手段, 而配合验收时, 数据库不完整, 平台支撑差, 难以形成网络数据库, 后期应用价值不高。

2 信息化手段开发研究

2.1 结构化勘察设计数据设计

通过网络资源数据、工程建设数据, 构成管线勘察设计结构化数据;可以体现工程现状、目标, 构建体系, 反映施工具体内容, 还可以开展全面的项目管理, 具体模型如图1。

图解:管线节点—人手井、电杆、标石、接头盒等;管线段落—管道段、杆路段、直埋段、光缆段等;管线网络—管道网络、杆路网络、直埋网络、光缆网络等;而资源数据—人手井 (名称、型号、经纬度、状态) ;工程数据—土质、路面、材料等;参照物—三点定位 (物体类型、相对位置描述) 。通过此类细致的数据构成, 可以有效、直观的描述网络现状, 进行变量分析, 并且可以为图纸设计、预算、管理等提供一定的依据。

2.2 便携式勘察辅助终端开发

该终端以GIS、PAD、手机APP等构成;从工作方式方面看, 可由单机到联机;单机工作流程有, 安装软件—现场勘察—数据导出—勘察成果;联机工作方式是通过广域网实现, 可设置用户界面, 具体如用户登录—与服务器交互项目和现网信息—现场勘察—上传数据、系统展示勘察数据—电脑客户端操作形成设计文件;从终端型式方面分析, 需对应用软件进行二次开发, 一般的便携式设备也较为常见, 比如平板电脑、智能手机等, 具体如下述:

在GIS专用手持机方面, 单点定位可达2.5 m范围, 后差分、实时差分在0.5 m范围内, SBAS精度可达到亚米级;一般是4 cm左右液晶触摸屏幕, 因为重, 所以操作不便;从当前使用系统来看, 以WINDOWS MOBILE系统为主, 商用程度高, 成熟性强, 后续扩展性能差;室内外皆耐用, 有专业三防, 成本价在万元左右;

在GIS专用PAD方面, 目前厂家定位精度为2~5 m范围, 具备提升空间;7 cm左右显示屏幕, 方便加载, 便于地图信息查询;以Adroid系统为主, 商用程度低;一般用于野外操作, 价格在万元左右;

在PAD平板电脑方面, 定位精度达10 m范围以外, 7 cm左右显示屏幕, 功能、系统与GIS专用PAD相同, 适用于普通民用设计, 价格在千元左右;

智能手机定位精度, 也在10 m范围以外, 4cm屏幕显示, 操作简单、便于携带, 采用Adroid系统, 室外工作设计方面, 缺乏专门应用, 价格千元左右。

通过对以上产品的对比, 可以看现, 在定位精度方面, 手持机>GIS专用PAD>智能手机、PAD;在操作及便携性方面, 智能手机、PAD>GIS专用PAD>手持机;从系统灵活度上看, 智能手机、PAD>GIS专用PAD>手持机;从耐用性能看, 手持机>GIS专用PAD>智能手机、PAD;从成本价格方面看, 智能手机、PAD>GIS专用PAD、手持机。

3 生产管理系统平台的开发

首先, 可以开发系统平台、勘察辅助终端、电脑客户端操作应用界面, 为生产提供管理依据;具体如建立人员组别、角色权限、指定内容;再如, 规划、勘察、设计、验收全面开展、灵活动用;还可以进行数据录入, 利用计算方法、报表形式等, 自动生成报表辅助管理等;

其次, 进行资源类别分层、自定义分区, 完全可以达到格式化、标准化的设计目标;加上灵活组合功能, 所打印的图完全可以与CAD制图效果一致;以A4/A3纸来看, 内容清晰, 地图比例∶城区比例以1∶2 000及以上为宜, 农村地区以1∶5 000及以上为宜;

第三, 该系统中的视图功能、自动成图功能, 都可以构成一个科学、合理的循环系统, 可上传图片、可采集网络图片, 能够达到对勘察进度、质量等的实时监控, 以及及时发现问题、解决问题, 帮助管理、指导等;

第四, 在系统管线预算方面, 材料规格价格一览表, 只需设置算法, 即可自动生成工作量、材料表等, 也可以自动套用设计模版, 进行更新、变换等, 功能全、用途广、适用性强, 便于操作、宜于时时监管、查看;

第五, 通过具体设置与安排, 可以运用全生命周期管理方式, 增加资源管理效率, 提高设计水平。

4 结语

总之, 伴随着以计算机为主体、互联网络为支撑的信息化技术, 在21世纪得到了迅猛发展, 应用广泛, 几乎覆盖了各个领域, 也全面推动了市场环境的变化, 刺激了市场需求, 伴随其不断完善, 提高信息化水平的手段也逐渐增多, 比如, 通信管线设计的科学化、合理化, 就属于改善途径之一, 通过具体的建设, 增加其先进性、适用性, 拓展其功能性, 更有助于提高市场竞争能力与企业的通信管线建设水平, 增加其经济收益。

参考文献

[1]李三百.一种基于GIS的通信管线设计平台的设计[J].中国新通信, 2014 (13) .

[2]张永民.智慧中国系统工程建设[J].中国信息界, 2013 (6) .

[3]白何会.自动化技术、计算机技术[J].中国无线电电子文学, 2012 (1) .

[4]王东伟, 王艳, 盛想福, 等.世博园区信息化管线集约化设计与场管综合布线工程[J].智能建筑, 2013 (11) .

浅析城市通信管线管理系统的设计 篇2

随着电信事业的发展, 通信管线的建设与管理也逐步从传统的图纸、表格记录管理上升到无纸化的现代高科技管理, 从根本上降低管理工作的劳动强度, 提高管理工作效率, 确保各项资料、数据的真实性、准确性, 同时做到使数据资料共享, 增强各单位的相互联系, 对于整个通信管线的建设和维护具有十分重要的意义。

通信网络的基础设施, 如管道、人井、缆线、杆路等均与城市地理信息紧密相联、不可分割。实质上它本身就属于城市地理信息的一个独立的、而且是最为复杂的一个层面。因此, 以具有反映地理空间关系、统计分析的各种空间和属性信息能力特性的地理信息系统为基础, 实现通信管线网络规划、工程设计、维护管理及通信综合业务、资产统计分析的计算机一体化, 开发研制并建立通信线路资源管理系统是至关重要的。同时, 地下通信网络的复杂程度已超乎想象, 由于种种原因, 新增和变动的线路管道数据不能用较好的手段更新, 历史数据查询又困难重重, 有时仅凭人力记忆和临时的现场勘察, 给设计、建设和维护部门带来了极大的麻烦.管理手段的落后, 加上人员的变动, 致使上述状况日益恶化, 由此带来的有形浪费和无形损失是十分巨大的。

地理信息系统 (GIS) 是建立在地球科学、信息科学和计算机科学等基础上的边缘学科。由于GIS具有反映地理空间关系, 综合、统计、分析各种空间和属性信息能力的特性, 而通信网络的基础设施, 如:局址、管道、人 (手) 井、杆路、线路、交接/分线设备、PHS等均与城市地理信息紧密相连、不可分割.实质上, 它本身就属于城市地理信息的一个独立而最为复杂的层面.因此, 实现通信管线、无线地理信息管理的计算机化, 必须以GIS为基础。

2 系统建设目标

系统将GIS技术引入通信管线网络管理和业务中, 以城市地理地图为背景, 从根本上改变通信管线网络规划、建设、管理及资料保存的传统模式, 实现通信管线网络规划预算、工程设计、建设及施工管理、运行维护、资产统计分析、市场分析及预测、综合查询、资料的输入和输出、通信综合业务、线路实时监控等的计算机管理一体化。

2.1系统以城市地理地图为背景, 实现通信管线资源从机房、配线架到用户分线盒全方位的可视化计算机管理, 它将室内设备、地下 (上) 管线的分布和埋深情况、各种设施设备以图形和表格的形式表现出来, 为电信部门的管线资源管理提供强大和有效的工具。

2.2系统将根据准确的资料 (数据和属性) 管理, 对各种管线 (及其附属) 设施以及物理路由分种类、区域等各种条件实现查询、统计、分析。

2.3 系统能将新建工程竣工资料通过系统及时、准确地传送到各个应用系统。

2.4 系统为行业各个系统提供必需的图形数据, 为电信企业内其他的系统建设打下了坚实的基础。

3 系统设计原则

为实现系统目标, 最大限度地满足相关需求, 并有利于系统的进一步扩充与扩展, 在进行系统设计时将遵循如下原则:

3.1 系统性和规范化。

为了给系统研制打下良好的技术基础, 要注意电信资源的信息分类、编码等一系列方案.要把国家标准、电信的行业标准考虑到方案之中, 尽量做到系统化和规范化。

3.2 科学性和扩展性。

一方面, 编码时采用区段码和从属编码结构, 利于计算机的直接存贮和数据库的管理, 便于系统数据的快速检索和更新;另一个方面, 要从全局出发, 对现有的和可预见的各类信息均加以考虑, 求得最大限度的包容, 并留有充分的扩充空间, 以便必要时对系统进行扩充或移植。

3.3 实用性。

系统对地下大量不易见、不可见的通信管线网络数据实现可视化, 便于维护、更新、管理;结合业务流程, 满足各类人员的使用习惯及日常工作的需要, 实现“人-软件-业务流程”的有机统一, 能进行动态数据的管理, 并保持数据的一致性, 满足数据更新及操作响应的实时性要求。

3.4 可靠性与安全性

采用大型商用数据库的数据管理、备份功能;及时补充、更新、备份已变动的数据, 图形信息和属性数据准确可靠。同时要进行用户登录验证, 要对用户权限和属性数据的查询及编辑权限进行管理, 各个分局在预先设置的权限内进行查询编辑等操作。

4 系统结构

整个系统可分为三大部分:

a.数据采集系统 (基于GPS) ;

b.数据管理系统 (基于C/S方式) ;

c.信息发布系统 (基于BIS方式) 。

现在开发信息系统可以采用两种模式, 一种是常规的客户/服务器模式, 另一种是基于Web的hltrallet模式。常规的客户/服务器结构具有强壮的数据操纵和事务处理能力, 以及数据的安全性和完整性约束, 但客户用及务器结构的开发和管理成本越来越高, 其客户端变得越来越臃肿, 系统的使用也较复杂。

在体系结构上, 考虑到各种不同用户对系统的要求不同, 采用C/S (Clinet/Server) 与B/S (Browse/Server) 结合的模式, C/S模式是被授权的用户通过网络, 以专业的程序界面, 直接访问后台GIS数据库中的数据, 这种模式是GIS系统中被普遍采用的模式, 在客户端要安装软件, 用户可以直接查询浏览、修改更新GIS数据库.在B/S模式下, 由Web GIS服务器根据客户端的请求, 访问数据库服务器, 生成相应的页面, 再传输到客户端, 这样不仅可以使网络数据流量大为减少, 也无需对客户端进行升级, 有利于系统调试和升级, 数据维护、设计、分析、数据处理等交互性强的功能可采用C/S模式, 而数据浏览、查询、办公等交互性不强的功能则采用B/S模式 (图1) 。

5 系统主要功能

5.1 规划预测。

通过实时监测系统, 根据用户密度的增长动态, 进行市政、电信建设同步满足分析, 电/光缆路由设置及局所设置规划分析, 网络资源统计分析及网络资源的优化等。

4.2工程设计。

能根据给定的条件、地理位置、网络资源现状等, 给出最合理、最优化的方案, 建立概预算数据库、设计图纸库和竣工图纸库, 自动编制概预算表, 施工完成后, 资料自动转入到系统。

5.3 工程建设管理。

系统把将建设的工程直观的反映在地图上, 根据工程的施工范围, 确定受影响的用户, 方便客户服务系统及时与客户沟通交流, 提高服务质量;实现全程非现场监控, 进展控制完全按事务处理流程进行, 系统随时显示流程进度, 工程正式验收后, 系统将工程资产纳入固定资产管理。

5.4 管线维护管理。

实现对本地网所有管线设施、设备数据的编辑、实体图形和属性资料的查询、各种条件下的路由查询、实体资料统计、故障点定位、图/报表输出等。

5.5 固定资产管理.

实现对固定资产建立固定资产卡片, 对资产进行折旧处理, 提供各种固定资产的统计报表等。

5.6 公话管理。

实现对公用电话信息与业务的管理, 提供公用电话数据 (话亭、话机) 的输入、编辑、查询和统计功能。

5.7 线路/设备监测。

实现与现有监控系统的对接, 将实时数据直观地反映在地理底图上, 并设报警功能, 指示故障出现的地点.基于用户信息、故障信息等对故障产生的影响进行估计和预测。

5.8 底图维护管理。

提供图幅拼接, 栅格图、矢量图叠加功能, 提供图形录入, 图形变换、整饰、编辑、图形操作、图形输出、地图库管理及更新等功能。

5.9 地名库维护。

提供区域、路名、门牌/小区/乡、栋名/单元号的输入、修改、删除的功能, 实现城市地名的管理, 从而实现动态地名显示, 地名定位等功能。

5.1 0 工程图件管理。

建立图档库 (管线资源图档库、工程设计文件图档库、建设单位工程与维护管理图档库、竣工文件图档库) , 按标准的文档管理模式进行检索和维护的功能。

5.1 1 系统接口。

系统跟长途资源管理系统、设备资源管理系统、CRM系统、服务开通系统、固定资产管理系统、故障监控等系统进行接口, 将各种系统进行整合应用, 集中发挥各个系统的优势。

5.1 2 系统维护管理。

提供应用功能的分类管理、用户管理、系统公用数据维护、系统参数配置、日志维护和重要数据自动备份等功能。

6 结论

城市通信管线网络与城市地理信息紧密相连, 是城市地理信息的一个独立且最为复杂的层面。在通信领域引入地理信息系统, 开发并建立通信网络地理信息系统, 不仅可丰富我国地理信息系统的种类和数量, 也有利于缩小我国在地理信息系统应用方面与国外的差距, 加快我国地理信息系统产业的发展.同时, 也是电信部门管理手段创新、技术创新、提高劳动生产率和经济效益, 实现信息资源共享, 减少资源浪费的新举措。

实行通信管线网络信息系统管理, 将带来巨大的社会效益和经济效益。计算机管理在电信局己广泛采用, 也是通信管线网络管理的必由之路, 随着管线设施的不断增加, 管理、维护量的增大, 建立电信局通信管线网络信息系统, 从而实现电信局通信管线计算机动态管理具有非常迫切的需要。

参考文献

[1]地矿部科技司, 应用地理信息系统的设计和实现[M].北京:地质出版社, 1996:2-5.

[2]数字市政信息系统全面解决方案.武汉:武汉中地数码科技有限公司.42.

[3]晓亚, 马慧麟, 宋庆峰等.电信运营支撑系统[M].北京:北京邮电大学出版社, 2003, 4-6.

特殊地段的通信管线施工质量控制 篇3

1 禁止开挖路面地段微控定向钻孔敷管施工连接

通信管线在城区内的施工经常涉及到的特殊地段是禁止开挖路面地段, 此类路面主要位于市内主干道路、高等级路面等不适宜开挖的路段, 常规破路开挖会因施工占道对交通造成拥堵, 严重时甚至引起交通瘫痪, 还会造成对高等级路面的破坏而无法修复, 因此此类地段施工禁止开挖, 应采用非开挖顶管技术避免上述工程问题的发生, 顶管可分为人工顶管、机械顶管、微控顶管等几种施工方式, 其中最常用的是微控定向钻孔敷管技术, 施工时应注意几个质量控制环节:

1) 资料收集和施工审批。

城区道路地下管线非常复杂, 要切实做好对电力、燃气、广电、自来水、污水、通信等各种原有市政地下管线资源的普查摸底、资料收集工作, 提前与市政道路管理部门办理相关施工审批手续。

2) 导孔施工环节。

定向钻头从预定的入土点和入土角钻入土层, 定位探测操作员根据手持式导向仪接收钻头内信号发射仪发射的信号, 判断钻头的位置和钻孔轨迹, 随时进行调整, 避开原有的其他管线, 确保钻头按设计轨迹前进, 保证钻进的质量和安全。

3) 扩孔、回拖施工环节。

导向孔施工后, 导向钻头换上扩孔钻头并往钻机方向旋转回拉, 将钻孔扩大到铺管要求的口径, 将110的PE管按设计管数绑扎后与扩孔钻头通过分动器连接好, 管道入土前期, 拖拉速度适度放慢, 防止管道损坏孔道, 拉管时应注意观察回拖压力表, 管道拖进过程中, 浆液量放到最大, 保证管道顺利通过孔道。

2 通信管线穿越公路立交桥、涵洞、隧道等特殊地段施工连接

2.1 通信管线沿道路方向通过立交桥、涵洞等地段施

通信管线沿公路桥和涵洞进行施工时, 可以采取以下几种施工方式:

1) 镀锌钢管角钢支架吊挂的处理方法。

通信管线需要通过公路桥时, 可以采用100 mm镀锌钢管用角钢支架吊挂的方法来解决, 每隔2 m用50×50×5镀锌角钢制作钢管支架吊挂钢管, 同时考虑立交桥的荷载能力, 钢管架设的承载不能超过立交桥的荷载范围。

2) 镀锌钢管抱箍安装的处理方法。

沿公路桥或涵洞施工还可以采用钢管抱箍安装加固的方法, 用40×4镀锌扁钢加工成内径与钢管外径相吻合的钢管抱箍, 用12 mm膨胀螺栓固定在桥梁或涵洞的侧面结构层上, 注意膨胀螺栓安装牢固性的检查检验。

3) 架设2.2/7钢绞线沿桥吊挂的处理方法。

对于沿公路桥、涵洞施工线路条数较少, 公路桥侧面的安装位置有限或桥梁荷载不足以承受钢管重量的情况, 可以采用沿桥梁的侧面两端安装1号有眼拉攀, 中间采用L支架固定架设7/2.2钢绞线吊线, 每隔2 m用电缆挂钩吊挂敷设, 必要时线路套塑料管保护。

4) 架空飞线的处理方法。

对于无法使用上述方法处理的小跨距线路, 在跨距小于100 m时可以采用设置杆路终端架空处理方法并加辅助吊线。对于大跨距线路, 如跨越河流或山谷等跨度在100 m以上的线路, 则要考虑采用架空飞线的处理方法。架空飞线架设需要在跨越河流两侧设置跨越杆, 跨越杆的主要作用是升高飞线 (光缆及吊线) , 使它在任何情况下都不妨碍通航。终端杆与跨越杆之间的距离, 应为跨越杆地面高度的2倍~2.5倍, 吊线设置为一条7/3.0辅助吊线和一条7/2.2正吊线, 正吊线和辅吊线之间每一连接处需40×4扁铁2根, 三眼单槽夹板2付, 连接需牢固以保证线路质量稳定。

2.2 横穿公路、涵洞的通信管线施工处理办法

1) 横穿公路设置杆路终端架空处理方法。

通信管线要穿过公路的涵洞路段, 可采取将架空光缆杆路在公路两侧设置杆路终端的方式, 终端杆高度至少采用9 m杆, 杆路终端的位置设置要以能够拉线制作为准。此外, 为了光缆和路人的安全, 拉线应安装拉线保护管和地锚保护管, 横跨道路的线路上挂荧光跨路保护管和警示牌, 以提示过路车辆保持安全高度防止刮倒光缆。

2) 下穿涵洞安装7/2.2吊线吊挂处理方法。

现场条件允许线路可下穿通过涵洞, 选用在涵洞两端安装1号有眼拉攀, 中间采用L支架固定架设7/2.2钢绞线吊线, 必要时线路套塑料管保护, 然后每隔2 m用电缆挂钩吊挂敷设, 线路穿涵洞后再套钢管引上。

3) 涵洞下穿钢管抱箍安装的处理方法。

涵洞下穿也可以采用钢管抱箍安装加固的方法, 用40×4镀锌扁钢加工成内径与钢管外径相吻合的钢管抱箍, 用12 mm膨胀螺栓固定在涵洞下侧面结构层上, 注意对膨胀螺栓的安装牢固性进行检查验证。

2.3 通信管线穿越隧道施工处理办法

通信管线穿越公路隧道内的施工应沿隧道内侧的弱电槽道进行敷设, 由于弱电槽道上有盖板保护, 施工时要掀盖板施工, 费时且需要较大的工作面, 为保证施工安全, 避免影响交通, 需与公路路政、交警等管理部门协调, 提前做好施工审批手续, 尽量安排在人流量、车流量较小的夜间对施工一侧的道路用水马围挡和警示筒进行封闭施工, 同时要注意区分隧道内的强电槽道和弱电槽道, 避免放错槽道引发安全事故。

3 通信管线沿高速公路路段施工

通信管线沿高速公路施工由于光缆线路较长, 车速快, 不适宜人工敷设, 最安全快速的方法为在高速公路施工时一侧预埋2孔硅芯管, 每千米建设一个双盖手孔, 采用气吹光缆方式进行敷设, 一台气吹光缆设备一天最少可以吹放4盘光缆 (8 km) , 大大缩短了光缆敷设的时间, 节省了大量人力, 使得施工和维护更加安全便捷, 跟传统的管道相比节省了90%手孔的建设费用, 工程质量更有保证。

4 野外山道、村道等复杂地段通信管线施工方法

野外山道、村道复杂地段的通信管线施工常规处理方式为架空杆路明线施工的施工方法, 此类施工方式在南方干燥气候山林起火时容易烧断光缆, 产生故障抢修, 对于重要管线尤其是长途干线不建议采用, 建议采用直埋硅芯管加混凝土包封敷设光电缆的施工方法。

浅述长输管线中的无线通信技术应用 篇4

1 镇杭管道简介

镇杭管道东起镇海炼油厂算山首站西至杭州康桥油库, 全长200k m, 萧山油库是镇-杭管线的唯一中间站, 距首站158k m, 途径村庄、农田、山丘、江河等多种地理环境。

先期的管道建设并未伴随架设专用通信光缆, 而是租用了中国电信的专用光纤通道对镇海起始泵站、萧山油库中间站、康桥油库末站三处站库进行联网通信, 以构建管道SCADA系统, 实现对泵控制、阀门控制、油罐液位、管输流量、压力、温度等各项设备的远程控制与数据采集。

后期逐步建设的管道泄漏检测系统、重点部位防闯入报警系统及阀室可燃气体报警信号远程传送均是依托中国电信的CDMA与GPRS无线数据通信网络来实现具体功能。

2 镇杭管线现有其它通信方式

2.1 脉冲信号

镇杭管道上的所有质量流量计, 均采用发生脉冲信号的方式, 将管道流量传送至二次表进行实时流量显示。

作用时间极短的电压或电流称为脉冲信号, 它可以是周期性重复的, 也可以是非周期性的或单次的;由于其能够非常准确、灵敏的反映出电压或电流的变化情况, 因此脉冲是短距离、高精度的常用通信方式。

2.2 4-20mA

镇杭管道上安装的压力变送器、压差变送器、温度变送器、密度计与电动阀都是采用4-20m A通信将管道状态数据传输到各控制系统。

2.3 光纤通信

镇杭管道的三个重要站库之间就是由光纤进行通信互联的;并且在光纤通信网的基础上搭建了最重要的管道SCADA系统, 实现对各站库内的仪表设备进行数据传输与远程控制。

光纤通信是以光波作为信息载体, 以光纤作为传输媒介的一种通信方式。由于其具备传输距离远、通信容量大、抗干扰能力强、保密性好等优点, 因此常被用于全球互联网通信、各国的公共电信网、高质量彩色的电视传输、工业生产现场监视和调度、交通监视控制指挥、电力部门、军事及有腐蚀和有辐射的场所使用。

2.4 以太网:

镇-杭管道各站库的控制与自动化系统均采用以太网通信方式进行计算机互联, 包括PLC与计算机之间的数据交互。

以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准, 基本上由双绞线电缆、多端口交换机、路由器及终端设备 (如计算机、打印机等) 架构而成。

3 无线通讯技术在镇杭管线的应用

3.1 无线通信技术的优点

无线通信是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式, 是不通过线缆进行的通信方式。相比有线通讯方式, 具有如下的优点:

(1) 成本廉价。无线数据传输建立专用无线数据传输方式, 无需架设电缆或挖掘电缆沟, 相比之下, 节省了人力物力, 投资是相当节省的。

(2) 建设工程周期短。

(3) 适应性好。无线数据传输方式将比有线通讯有着更好、更广泛的适应性, 几乎不受地理环境限制。

(4) 扩展性好。建立专用无线数据传输方式, 只需将新增设备与原有接口相连接就可以实现系统的扩充了, 相比之下有更好的扩展性。

(5) 设备维护上更容易实现。在后期维护上不需要开挖土地、购买线材, 对农田、城镇、山丘、江河等复杂的地理环境也不敏感。

于是, 采用无线通信技术进行数据传输的方式便成了唯一、也是最好的选择。搭建无线通信网, 只是简单、快捷的安装了无线通信终端设备, 通过租用电信CDMA及GPRS无线数据业务, 借助电信运营商无处不在的无线通信基站, 便可将新增设备采集到的信息传送回数据中心。

3.2 无线通讯技术在镇杭管线的应用

3.2.1 重点部位防闯入报警系统

重点部位防闯入报警系统的实现, 主要是在管道途径的无人值守中间站 (阀室) 安装了热源探测与无线数据传输装置。因人体为热源, 在进入中间站 (阀室) 时, 热源探测装置捕捉到一定空间范围内突然出现的温差变化, 遂发出报警并开启照相功能, 由无线数据传输装置通过电信GPRS网络, 将报警信息与拍摄图片发送至接收终端 (可指定手机或其它信息设备) 。

3.2.2 可燃气体报警

管道途径的无人值守中间站 (阀室) 内安装有可燃气体检测装置, 在装置检测到可燃气体浓度超标后, 由无线数据传输模块通过电信CDMA无线网络将报警信号远程传送回中心控制室。

3.2.3 检漏系统

管道泄漏检测系统能够及时发现并精确定位出泄漏发生位置, 以便快速采取封堵措施, 减少油品泄漏造成的经济损失, 降低油品扩散造成的环境污染, 是保障镇-杭管道正常输油作业的一道安全屏障。

镇-杭管道泄漏检测系统的运行基础, 首先是需要通过光纤收集镇海、萧山、康桥三个重要库站的实时流量信号, 再通过在管道沿线多处中间阀室设立泄漏监测点, 由安装的数据采集与无线通信装置RTU, 通过电信CDMA无线网络, 将各监测点的采集到的压力信号远程传送回数据中心, 交由泄漏检测软件对收集到的流量与压力数据进行实时分析与判断。图为泄漏检测系统通讯结配置图。

4 无线通信存在的问题及新技术展望

尽管无线通信及相关技术凭借其突出的优势, 已经开始大量应用于工业、商业与民用环境, 但是从全球工厂自动化市场的最新调查研究显示依然存在一些问题阻碍了无线技术更为广泛的应用。诸如:无线技术在工业应用的可靠性、安全性等问题。

光无线通信是一种视距传输技术, 其基础是电-光和光-电的转换, 可以实现数据、影像和音频等的传输, 以大气作为媒质。光无线通信的优点是传输距离远、信道容量大、发射天线小、保密性好以及抗电磁干扰等。光无线通信因为这些优点, 越来越受到关注。

参考文献

[1]王一平肖景明.微波传播..北京:人民邮电出版社, 1997[1]王一平肖景明.微波传播..北京:人民邮电出版社, 1997

[2]许东.网络化的全数字图像监控系统.北京:有线电视技术, 2002:27-56[2]许东.网络化的全数字图像监控系统.北京:有线电视技术, 2002:27-56

[3]孙学康张政.微波与卫星通信.北京:人民邮电出版社, 2003[3]孙学康张政.微波与卫星通信.北京:人民邮电出版社, 2003

管线气密检测装置的设计 篇5

目前工业领域中管线的应用已经十分普遍,并且管线的数目越来越庞大,连接也日益复杂化,因此对管线的气密性要求也越来越高。传统手工检测方法落后、效率低、精确度差、受人为因素影响较大,不能适应目前较高的工业生产要求。目前有些厂家也生产了一些气密检测产品,但价格普遍较高。因此,气密检测系统的设计与研制对我国工业领域具有重要的实际意义。

本文从硬件电路设计、软件设计、人机交互、功能扩展等方面对系统进行全面的介绍。系统处理器选用STC89C58RD单片机,配合74HC595、74LS245、AD0809等芯片,以及键盘、液晶屏。在保证稳定性与实用性的前提下,大大降低了成本。

1 系统结构框图

系统结构如图1所示。键盘与液晶屏作为人机交互接口,可用于设置需检测的管线号、抽气持续时间、检测持续时间、管线气压限定、检测结果等参数的设定与显示。单片机通过电磁阀控制被检测管线的通断,从而完成对管线进行检测。用单片机的一个并口控制总阀门的开闭。为节省单片机资源,用移位寄存器扩展并口从而达到控制一系列子阀门开闭的目的。压力传感器测量管线内气压。

其中气压传感器MP2200输出1～5V模拟信号,输出电压信号与气压呈如下线性关系:

式中,P表示气压,U表示压力传感器输出电压。不难看出,U=5V时,P=100kPa为一标准大气压。单片机利用式(1)便可以计算出某一时刻管线的气压值。

2 检测过程

图2为检测过程示意图。首先通过键盘设定抽气持续时间T1,检测持续时间T2,气压上限值P0。系统上电后,关闭所有阀门。开始检测时,首先打开主阀门K0,接着打开子阀门K1,持续抽气T1秒,然后关闭K0。此时管内空气稀薄,气压较小,管线并非完全密闭,所以外界大气进入管线内致使管线内部气压上升。持续进气T2秒后关闭K1,通过压力传感器S测量管道内气压值。如果该气压值大于设定值P0,则表示进气量太多,该管线气密性不合格,否则视为该管线气密性合格。用相同的方法依次检测其他待测管线,从而达到气密检测的目的。在持续进气T2秒的时间内,每隔t秒进行一次气压采样,将气压数据传给PC机,并将气压值实时显示在液晶屏上。

3 系统硬件

本装置所有的主要元器件及其特点如下:

(1)单片机采用国产的STC89C58RD。该单片机具有稳定性高、抗干扰性强、功耗低、速度快、加密性好的特点。

(2)液晶屏采用RT12232B。该液晶屏体积小、价格便宜、且本装置无较多的显示内容,可完全满足使用条件。

(3)A/D转换芯片采用AD0809。

(4)压力传感器采用美国motorola/freescale气压传感器MP2200,该传感器具有精度高、稳定性好、线性度高的特点。

除以上器件之外,还使用了电磁阀门、继电器、RS-232等一系列元器件。

4 系统软件设计

4.1 单片机程序设计

单片机主要用来实现检测功能并且将气压采样数据传给PC机。程序开始时首先进行相关初始化,其中包括单片机内部初始化设置,移位寄存器74HC595初始化以保证所有电磁阀门开始处于关闭状态,以及使液晶屏显示欢迎界面等工作。然后通过键盘进行一系列参数设置。设置完毕后,程序依据设定的参数依次对相关管线进行检测。检测过程中记录检测合格信息,将气压数据传回PC机并将结果显示在液晶屏上。对不合格的管线在屏幕上给出警告信息。一轮检测全部完成后,通过键盘设定后进行下一轮的检测。

4.2 PC机程序的设计

PC机主要用来保存气压数据,将单片机每t秒采样的气压数据保存以便于日后研究使用。程序启动后首先与单片机联络,联络成功后根据通信协议开始接收数据。一轮检测结束后将所有接收到的气压数据保存在硬盘上。

4.3 单片机与PC机通讯协议

由于数据传输量较小,对传输速度无太高的要求,因此本系统采用串口通信。首先双方进行联络,联络成功后单片机准备发送数据。检测过程中,单片机每隔t秒将采样数据传给PC机。本轮检测全部结束后,单片机发送结束信号。PC机接到此信号后将数据保存到硬盘上。数据传输格式如图3所示。

图3表示了单片机与PC机的数据传输格式,由于气压数据介于0～100之间,因此气压数据采用单精度float型变量(4个字节)。为区分不同管线不同时刻的数据,在气压数据之前再加入2个字节的数据。第1个字节表示管线号,第2个字节表示采样时刻点。2字节数据均采用unsigned char型(数据范围为0～512),可满足系统的需要。

主程序流程图如图4所示。

5 改进与扩展

本装置稍加改进便可实现其他功能。以目前完成的改进为例,已研制了一种气压监视与报警系统。该系统通过采样取得管线气压,数据传给PC机后气压数据显示在电脑屏幕上。如果气压超过预先设定的正常范围,则发出警报。该装置已通过上海瑞啸机电科技公司的各项测试,并且即将大规模生产。

6 结束语

该装置采用低成本器件达到了气密检测的要求,并能将采样的数据传给PC机保存。既完成了气密检测任务,又为日后的研究工作及产品改进提供了数据依据。本装置具有较强的扩展和改进性能,稍加改进便可以应用于其他类似场合。实验证明,该装置运行稳定,价格便宜,大大提高了工作效率。

参考文献

[1]周坚.单片机C语言轻松入门[M].北京:北京航空航天大学出版社,2006

[2]赛奎春.Visual C++工程应用与项目实践.机械工业出版社,2005

室内综合机电管线深化设计 篇6

设计院给排水、动力与照明、通风与空调、弱电等各专业设计人员各自布置管线和出图, 配合不足, 甚至部分专业系多家设计院设计, 加之施工过程受到现场情况、专业协调、物资供应、技术差异等因素的影响, 不可避免地存在一定的局部的、隐性的、不可预见的问题, 导致一些设备及管线会在建筑平面、立面位置上相互交叉发生冲突, 延缓施工进度, 增加施工成本, 甚至影响建筑物的正常使用。这就要求我们综合机电专业施工前必须进行深化设计, 综合考虑设备和管线布置。

认真做好深化设计, 可起到以下几方面的作用:

(1) 弥补设计单位施工经验不足的需要。设计单位依据国家规范设计图纸时, 设计方案对应的技术措施会有一定的延时性, 因为所有的技术创新都是在实践中不断实时更新创造的, 而施工单位恰好能凭借自己丰富的施工经验和深化设计能力更直接、更经济地实现设计者意图, 节约投资, 实现新技术的快速推广。

(2) 弥补设计单位对建筑材料市场了解不足的需要。施工单位是捕捉市场建筑材料产品变化的第一人, 对市场同类材料产品的价格、性能、施工难易度、以及使用后的效果比设计单位掌握的更全面准确。因此, 具备深化设计能力的施工单位更能为建设单位和设计单位提供可实现的合理化建议。

(3) 有利于优化、完善建筑工程各系统的设计, 提高整个建筑行业的实用功能。施工图纸深化设计过程, 可以充分调动、发挥施工单位参与工程各系统设计的积极性, 有利于将施工单位在实践中积累的优化系统、优化建筑材料、方便施工、方便维修保养的经验、教训提前运用到工程设计当中, 使工程设计更完善、更具操作性, 建筑环境更舒适。

(4) 弥补了设计单位和施工单位之间的真空地带, 有利于建筑工程管理。目前设计单位具有较强的设计计算能力, 但也有一些设计院和年轻设计人员缺乏施工实践经验, 有意或无意地忽略对于施工现场很必要的施工详图的设计, 而施工单位认为施工图纸设计是设计单位的责任, 所以不利于工程施工管理, 而且现场会产生比较多的设计变更洽商, 给建设单位带来经济损失、影响使用功能。

(5) 有利于建筑行业施工承包单位与国际的接轨, 有利于提升施工承包单位的技术实力, 有利于建筑工程施工承包单位的发展壮大。

2 综合机电专业管线主要内容

(1) 给排水系统:给水管道、污水管道、废水管道、雨水管道、锅炉热水动力管道、采暖管道、直饮水管道、中水管道、景观给排水管道等;

(2) 消防水系统:消火栓管道、自动喷水灭火系统管道、气体灭火管道、空气采样管道等;

(3) 通风空调系统:送排风管道、防排烟风管、空调风管、空调冷冻、冷却水管道、冷凝水管道等;

(4) 供配电系统:动力管线、照明管线、母线、桥架等;

(5) 弱电系统:消防广播、电话、联动报警等管线;楼宇自动化系统、电话、电视、电脑、数字信息网络管线等。

3 深化设计的任务

这个阶段的主要任务是:通过对各系统管线的布置进行综合设计, 既满足各专业技术要求, 又使各系统管线合理布置, 为施工、运行、使用、管理及维修创造有利的条件。对施工单位而言, 我们的目标是:优化设计, 降低成本, 加快进度。这个阶段提交的工作文件一般有:深化补充图、修改图、深化说明等。深化设计完成后我们要从以下几方面检验深化设计成果:经调整后是否有效地解决了施工中的矛盾;与原设计意图是否一致;对项目成本是否产生了影响等。

施工图设计阶段由于各种设备品牌及设备选型不定, 因而设计院只能按通用的系统及设备进行设计, 但这样肯定不能达到施工的深度。建设单位可以有多种选择, 一般以设计院所提供的施工图作为招标图纸, 投标单位选型系统品牌、设备配置以及提供工程报价进行投标, 在建设单位确定中标单位后, 由施工单位根据所投标系统品牌设备配置, 再进行深化施工图设计, 明确具体设备的规格、尺寸、定位、标高以及管线的规格、路线等, 该图才能达到真正可以施工的程度。

4 深化设计的基本原则

在保持设计意图不变的基础上, 依照相关专业的设计、施工规范, 结合设计人员自身经验进行深化设计。室内综合机电工程深化设计的基本原则为:

(1) 先大后小原则, 即:先布置管径较大的管线, 后布置管径较小的管线。遇管线交叉时, 应小管避让大管, 因小管所占空间位置较小, 造价相对较低且易于安装。

(2) 有压让无压的原则, 即:有压管道避让重力流管道。有压管道在外加压力作用下, 介质克服沿程阻力沿一定方向流动, 给水管道、消火栓管道、喷水灭火管道、热水管道、空调水管等均为有压管道。重力流管道内介质仅受重力作用, 由高往低流。污水、废水、雨水、空调冷凝水等管道属于重力流管道。其主要特征是有坡度要求且排放水流杂质多, 容易堵塞。因此力求水平管线短, 避免过多转弯, 以保证建筑空间及排水畅通。管线交叉时, 应将重力流管道对标高的要求作为首要条件给予满足。

(3) 冷水管让热水管。因热水管如果连续调整标高, 易造成积气等, 并且热水管道保温造价较高。

(4) 电缆 (动力、自控、通讯等) 桥架与水管宜分开布置或布置在其上方, 以免管道渗漏时损坏线缆造成事故。如必须在一起敷设, 电缆应考虑设防水保护措施。

(5) 附件少的管道避让附件多的管道。这样有利于施工操作和维护及更换管件。

(6) 各种管线在同一处垂直方向布置时, 一般是线槽或电缆在上水管在下, 热水管在上冷水管在下, 风管在上水管在下。尽可能使管线呈直线, 相互平行不交叉, 使安装维修方便, 降低工程造价。

5 深化设计中应注意事项

(1) 空调风管、供回水管、冷凝水管、热水管等需保温, 深化设计时应考虑保温层厚度, 预留合适的保温空间。

(2) 喷淋横干管上要接出支管以布置喷头, 管线布置时应留有接出支管的空间。

(3) 走廊送回风口、灯具、感烟探测器、喇叭、喷头等布置应统一协调, 避免相碰。一般风口、灯具等要求居中, 呈一直线布置, 以保证装修效果。喷头与空调送风口有一定的距离, 以免影响喷头的响应时间。

(4) 强弱电桥架之间宜有一定间距, 以免互相干扰。有条件时, 可分别布置在走廊两侧。

(5) 各专业支、吊架尽量采用综合支、吊架, 节省材料, 布置美观, 把支、吊架占用的空间也要反映在深化图纸中。

(6) 各专业之间的详细接口方案要充分考虑, 尤其是设备与弱电之间的通讯协议等问题。

(7) 详细绘制安装大样图, 表现机房内设备的安装位置和安装方式。

摘要：随着科学技术的发展, 人们对生活要求越来越人性化、多样化, 审美观也不断的发展, 建筑物的外部造型、内部装饰也是日新月异, 建筑物的系统功能越来越复杂, 机电各专业管线纵横交错, 而且建筑师对室内净空间有较高的要求。室内综合机电管线的安装对建筑物以后的使用功能及装修效果起到至关重要的作用。

市政道路管线综合设计研究 篇7

1 市政道路管线综合设计的简介

城市地下各类管线是一个城市的基础设施的重要构成, 无论是哪一个城市, 设计都不是全部, 在合理设计的之外, 更重要的是进行更加规范化的管理。管线综合设计实际上就是在道路的横断面范围内准确的进行不同专业的工程管线的布设位置的确定, 并做好道路的平面布置和竖向高程的协调性工作。城市地下综合管线设计内容主要包括以下几个方面:进行城市道路地下综合管线在城市道路横断面的路由位置的确定、布置地下管线平面和做好地下综合管线的竖向控制等。任何一个城市都要进行地下管线管理部门的组件, 该部门主要进行地下管线的规划, 每一条管线在施工之前都要经过相关部门的综合考察, 批准后才能进行。施工完成之后, 还要由该部门完成验收, 这样才能确保城市道路下错综复杂的各种管网的布置工作的科学性和合理性。城市道路地下综合管线平面设计基本都是以相应的管线设计的规范作为依据, 结合地下综合管线的横断面位置来布置检查井。其中, 管线的平面设计和竖向设计是管线综合设计的核心内容。在的道路断面宽度受到限制的情况下, 如果不细致的进行管线的布置情况进行考察的话, 不仅会在施工中出现各种管线互相冲突的问题, 还会因为管线的相互干扰而造成安全事故的发生。城市道路的工程管线种类很多, 主要有输水配水管道、雨污水排水管道、电力电缆、电信电缆、热力管道、煤气管道以及其他管道等。通过对地下管线相关资料的准确掌握, 才能更加科学合理地进行城市道路下错综复杂的各种管网的布置, 为城市的发展创设最佳的地下空间。

2 市政道路管线综合设计存在的问题

地下有限的空间给管线留的空间越来越少, 怎样才能提高地下空间的利用率, 将是市政规划多面临的十分严峻的课题。如管线未能和道路同步施工、道路的二次开挖的等诸多问题, 由于每一个市政管线的布设工作都很难与道路的施工同时进行, 因此二度开挖时在所难免的, 这样既耗费了大量的人力、物力资源, 也影响居民正常生活。城市的发展必然离不开要建设道路, 而道路的建设必然是先地下后地上, 各类市政管线的建设必不可少, 其随之带来的问题将逐步增多。市政管线在进行具体位置布置的时候, 需要综合考虑管线的实际使用性质、检修的周期、覆土的实际深度、易燃以及损坏时对建筑物基础造成的安全影响等因素。

综合管沟大多数都是一次性投资, 而每一个管线几乎都分属于不同的主管单位, 协调工作很难开展, 很难有效的处理管沟内部的通风问题、防火以及排水等问题。因为各种地下管线专业不同, 相应的设计人员也不同, 在交叉路口很有可能发生各类综合管线的分支管线或检查井交叉的情况。原则上来说, 每一个管线都应该尽可能的错开机动车道进行布置, 同时主管线要尽可能的向分支管线较多的一侧靠近, 防止工程管线过多的横穿道路, 而对道路的整体性造成不利的影响。另外现代社会的通讯公司几乎遍地都是, 每一个公司都有自己的通信管线, 这就增加了城市管线的综合管理的难度。在进行实际工程的设计时, 有的同为重力管线而又无法避开的时候, 像雨水或者是污水管线等, 由于受到的制约因素比较多, 避免不了交叉的情况, 就会形成交叉井的现象, 这对管线的管理会造成很大的困扰。

3 市政道路管线综合设计的要点

在市镇道路管线的设计中, 必须采取综合设计的手段, 对所有的管线进行综合分析, 将之前存在的和新建的管线综合起来进行分析, 进行市政管线的合理设计, 避免不必要问题的产生。从经济技术的角度出发, 大多数工程地下管线都采用直埋方式。一般来说, 应以雨、污水支管为控制, 给水管、燃气管等与雨水或者是污水支管产生冲突的时候, 要尽可能的回避重力流的支管, 并采取相应保护措施即可施工为宜。综合管线横断面设计会直接影响到道路横断面的形式, 道路横断面形式不同, 布置综合管线横断面时也会有所差异, 但是无论是哪种形式, 都要确保管线的固定性, 尽可能的避免偏移或者移动的现象的发生。

电讯管和有线电视管线都是传输信号的管线, 埋设的都不深, 所以需要将所有的电讯管和有线电视管线都做成小管沟的形式。除了道路直线段需要结合综合管线横断面规划位置的设计之外, 其余交叉路必须进行详细设计, 确定管线交叉点位置, 并预留足够的空间以保证不同管线的检查井不发生冲突。需要将雨、污水的管道在快车道下进行布置, 另外也可以通过管道坡度的加大、管道内水流速度的提高来确保管道的施工质量, 这样能够有效的降低管道维修的次数。下水管都比较容易出现堵塞而且需要高频率的清通, 这样会直接影响正常的交通, 如果能够将雨水管在慢车道下设为两根设又会产生雨、污水管的距离较大的问题。一般来说, 由于城市道路交错复杂, 为便有序的城市管理, 大多数城市总体规划或市政设施管理技术指南中, 会对道路不同方向上的管线位置作了相应的规定, 以保证综合管线布置的合理性和可操作性。于是, 就可以将慢车道作为其他管线的通道, 热力管可以在中间分隔带下进行设置。

4 市政道路管线综合设计的管理

合理的进行三种典型断面的城市道路地下管线的管位的布置, 将所有的电讯管线和有线电视管线都设置成小管沟, 合理进行各个管线的标高、管距的控制, 同时进行地下管线管理部门成立来完成统一的管理。通过管位的合理安排、管线标高的合理控制、性质相同的管线统一做成小管沟等方法来进行问题的解决。尽可能的使新建道路的地下管线施工与道路建设同时进行, 同步完成, 为管线的正常运行创造条件。随着现代城市化进程的加快, 城市管线的布设已经逐渐的发展成地下化和集约化的模式, 管理的要求不断的提高, 综合管沟的应用能很好地解决问题。在经济条件较好的地区, 综合管沟已得到较广泛的应用。若路面为做成水泥板块的白色路面, 为了避免板块的整体性不受破坏, 可以注意检查井的布置, 尽可能的在板块的正中间或者是齐缝处进行布置, 方便管位的调整。市政管线综合设计可以使城市道路有限的断面空间得到合理利用, 待该规划得到规划部门的批准后, 方可进行下一步的管综设计、单项管线的施工图设计, 这是进行市政道路下管线施工的前提条件。

5 结束语

伴随着社会经济的不断发展, 人民的生活水平也得到了不断的提高, 城市道路市政管线的布设必将走向复杂化。要想合理利用地下空间资源, 需要认真进行市政道路的管线综合规划, 避免市政管线因过于错综复杂而产生的功能方面的矛盾和冲突, 确保城市功能的正常发挥, 为城市化建设作出应有的贡献。

参考文献

[1]刘宝辉.市政工程管线综合优化研究[D].西安建筑科技大学, 2010.