Невидимый подземный кризис, видимый рубеж безопасности 

01 Контекст проекта

С ускорением процесса урбанизации в Китае и углублением освоения подземного пространства, сети городских коммунальных услуг (газ, электричество, связь и т.д.) постоянно расширяются, образуя сложную “систему жизненно важных городских коммуникаций”. Однако подземные колодцы (такие как газовые вводные колодцы, кабельные колодцы, канализационные колодцы и т.д.) из-за длительной герметичности и плохой вентиляции склонны к накоплению горючих и токсичных газов, таких как метан (CH₄), оксид углерода (CO), сероводород (H₂S). Это создает риск взрывов или отравлений. При достижении концентрацией газа нижнего/верхнего предела взрываемости, любая искра (открытое пламя или статическое электричество) может привести к взрыву, представляя серьезную угрозу жизни людей и сохранности имущества.

02 Описание продукта

Компания Hunan Tianlian Urban Numerical Control Co., Ltd. (далее – Tianlian Numerical Control), опираясь на многолетний опыт в области интернета вещей (IoT) и сенсорных технологий и совместно с Китайским космическим агентством, разработала интеллектуальную систему мониторинга подземных колодцев специально для таких условий. Благодаря преимуществам точного мониторинга, интеллектуального оповещения и эффективного взаимодействия, система стала надежным решением для обеспечения безопасности подземных пространств.

03 Области применения

Интеллектуальная система мониторинга подземных колодцев Tianlian (Система онлайн-мониторинга вводных колодцев) в основном применяется в следующих сценариях:

• Газовые вводные колодцы: Мониторинг утечек газа, давления, затопления, смещения люка, температуры.
• Смежные пространства (примыкающие к газопроводам): Контроль загазованности.
• Кабельные колодцы: Обнаружение горючих газов, контроль затопления, смещения люка.
• Канализационные колодцы: Обнаружение токсичных газов (H₂S, CH₄), контроль затопления.
• Коммунальные колодцы: Общий контроль состояния.
• Примечание (PS): Система также может использоваться в городских смотровых колодцах, подземных замкнутых пространствах и других средах с экстремальными условиями (затопление, высокая влажность, большие перепады температур).

04 Состав системы

Система состоит из трех основных компонентов:

1. Программная платформа: Централизованное управление, визуализация данных, генерация тревог, отчетность.
2. IoT-шлюз: Сбор данных с датчиков, передача данных на платформу по беспроводным каналам связи (LoRaWAN, NB-IoT, 4G и др.).
3. Набор датчиков:
   • Датчик горючих газов (CH₄)
   • Датчик токсичных газов (H₂S, CO)
   • Датчик давления газа
   • Датчик затопления (уровня воды)
   • Датчик смещения/открытия люка
   • Датчик температуры окружающей среды
   • Датчик влажности (опционально)
   • Датчик концентрации кислорода (O₂) (опционально)

Это комплексная система онлайн-мониторинга, объединяющая многофункциональные требования газовой отрасли. Она отличается стабильной и надежной работой и предназначена для мониторинга утечек газа, аномалий давления, смещения крышек люков, состояния окружающей среды в замкнутых пространствах, таких как газовые вводные колодцы, прилегающие пространства, коммунальные тоннели, ГРП/ГРУ и т.д.

05 Преимущества продукта

Интеллектуальная система мониторинга подземных колодцев Tianlian начала разрабатываться в 2017 году, прошла три этапа модернизации принципов работы и более десятка итераций обновлений. На сегодняшний день поставлены десятки тысяч комплектов. За более чем 6 лет система используется в более чем 200 проектных организациях.

Ключевые преимущества системы:

• Интеллектуальный мониторинг: Круглосуточный непрерывный контроль, своевременное обнаружение проблем и предупреждение.

• Комплексность функций: Объединяет мониторинг утечки газа, давления, затопления, смещения люка, температуры и других параметров в единую систему.
• Централизованное управление: Интеграция с программной платформой для мониторинга состояния всех колодцев в реальном времени, значительное снижение затрат на ручное обслуживание и повышение уровня безопасности и эффективности.
• Сверхнизкое энергопотребление: Низкое энергопотребление устройств, срок автономной работы от батарей 3-5 лет.
• Точность и эффективность: Высокая точность, чувствительность, стабильность и надежность продукции. Использование технологий IoT и искусственного интеллекта (ИИ) для точного распознавания и анализа данных. Применение облачных вычислений для реализации интеллектуальной диагностики, принятия решений и исполнения – точно и эффективно.

• Качество военного уровня: Разработана совместно с Китайским космическим агентством. Военное качество, производство по военным стандартам, передовые технологии.
• Самодиагностика и восстановление: Регулярная самопроверка производительности и самодиагностика. Система способна автоматически восстанавливать работоспособность после сбоев данных, вызванных затоплением, высокой влажностью, большими перепадами температур и т.п.
• Высокая устойчивость к условиям среды: Запатентованная водонепроницаемость. Система сохраняет стабильную и надежную работу в экстремальных условиях: дождь, снег, высокая влажность, вибрация, полное погружение в воду.
• 
  • Как показано на рисунке выше: Шлюз и все датчики полностью погружены в воду, антенна находится под водой на глубине 10 см, но система продолжает нормально работать и стабильно передавать данные.

06 Заключение

Интеллектуальная система мониторинга подземных колодцев обеспечивает возможность круглосуточного онлайн-мониторинга и предупреждения аварийных ситуаций в таких специфических объектах, как газовые вводные колодцы. Это повышает уровень управления безопасностью городской инфраструктуры и способствует цифровизации и интеллектуализации сетей в рамках проектов модернизации старых трубопроводных сетей и создания “городских систем жизненно важных коммуникаций”.