具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明的实施例提供一种智能燃气标志桩，包括桩体，桩体内部设置有振动检测模块11、水平检测模块12、位置检测模块13、信号处理模块14，桩体外部设置有异常告警模块15；信号处理模块14分别与振动检测模块11、水平检测模块12、位置检测模块13、异常告警模块15和操作后台通信连接。

在本实施例的一优选实施方式中，振动检测模块11为振动传感器、水平检测模块12为尺式水平仪，所述位置检测模块13为GPS定位器，异常告警模块15为声光报警器。

作为示例性地，通过在桩体内部设置有振动检测模块11、水平检测模块12、位置检测模块13、信号处理模块14，在桩体外部设置有异常告警模块15，将信号处理模块14分别与振动检测模块11、水平检测模块12、位置检测模块13、异常告警模块15和操作后台通信连接，设计智能燃气标志桩。

其中，将振动检测模块11、水平检测模块12、位置检测模块13、信号处理模块14设置在桩体内部，有利于保护振动检测模块11、水平检测模块12、位置检测模块13、信号处理模块14，起到防水防盗作用。

当发生动土施工时，会以施工点为中心向四周辐射传导地面振动，因此可以利用振动检测模块11发现并监控智能燃气标志桩附近的施工现场情况。振动检测模块11的主要目的是检测施工造成的地面振动，考虑到地面振动大部分来源于路面车辆行驶、人员通行，只有小部分来源于路面施工，两种振动来源造成的振动振幅及频率重叠范围较大，且受振动传递介质即土壤衰减系数、与振动源之间的距离等因素影响，很难用振幅、频率等单一参数范围来界定为施工造成的振动还是路面交通造成的振动，而根据这两种振动来源的振动特性，相对于定点安装的振动检测模块11而言，来源于路面交通的振动总的规律是随着振动源距离的增大，振动逐渐衰减，呈现“低—高—低”即所产生的振动波谱存在明显波峰，波形相对连续，而且高频部分振动衰减很快，低频部分衰减相对较缓，来源于路面施工的振动则更多地表征为间歇式的持续峰值。利用振动检测模块11，实时对智能燃气标志桩附近地面进行振动检测，得到振动波谱信号，将振动波谱信号传输至信号处理模块14，利用信号处理模块14，判断振动波谱信号是否为振幅强烈(振幅超过预设振幅阈值)的间歇式的持续峰值型波谱信号，和/或是否在预设时间间隔内(拟定5分钟)多次(拟定)采集到振幅强烈的间歇式的持续峰值型波谱信号，若是，则触发异常告警模块15告警，对现场人员进行告警，以及向操作后台发送智能燃气标志桩附近施工的异常消息，包括智能燃气标志桩的编号或位置信息，由后台管理人员就近安排巡线抢险工作人员到现场处理，从而实现施工现场监控功能。

其中，考虑到智能燃气标志桩的安装间隔规范，振动检测模块11应能检测到半径10米内的施工振动，且路面交通和路面施工造成振动的振幅(位移)量级大致在1-100μm，也可选用分体式地面振动测量分析仪-S936L作为振动检测模块11。

当发生第三方野蛮施工，且该施工范围覆盖到智能燃气标志桩的埋设位置，则可能会出现智能燃气标志桩倾斜甚至被拔除等情况，如果智能燃气标志桩倾斜，那么其桩体与地面敷设面的夹角也会随之变化，因此可以利用水平检测模块12监测智能燃气标志桩的倾斜程度。利用水平检测模块12，实时对智能燃气标志桩进行水平检测，得到倾斜角度信号，将倾斜角度信号传输至信号处理模块14，利用信号处理模块14，根据倾斜角度信号判断倾斜角度是否超过预设角度阈值，若是，则触发异常告警模块15告警，以及向操作后台发送智能燃气标志桩倾斜的异常消息，从而实现防盗防拆卸功能。

其中，考虑到智能燃气标志桩松动可能会造成智能燃气标志桩倾斜但倾斜角度较小，可利用信号处理模块14，根据倾斜角度信号判断倾斜角度是否大于等于第一预设角度阈值(拟定15°)且小于第二预设角度阈值(拟定60°)，若是，则认为此时智能燃气标志桩倾斜属于普通异常情况，只需向操作后台发送智能燃气标志桩倾斜的普通异常消息，由后台管理人员根据智能燃气标志桩的地理位置就近安排人员现场处理，同时根据倾斜角度信号判断倾斜角度是否大于等于第二预设角度阈值(拟定60°)，若是，则认为此时智能燃气标志桩倾斜属于近乎被拔除的紧急异常情况，触发异常告警模块15告警，对现场人员进行告警，以及向操作后台发送智能燃气标志桩倾斜的异常消息，由后台管理人员根据智能燃气标志桩的地理位置就近安排人员现场处理。

当智能燃气标志桩被拔除或被私自移动时，智能燃气标志桩除了发生振动、倾斜等，其地理位置也会发生不同程度的变化，因此可以利用位置检测模块13监测智能燃气标志桩的当前位置。利用位置检测模块13，实时对智能燃气标志桩进行位置检测，得到定位位置信号，将定位位置信号传输至信号处理模块14，利用信号处理模块14，根据定位位置信号判断当前的定位位置是否不为埋设位置，和/或结合历史定位位置信号判断移动距离是否超过预设移动阈值，若是，则触发异常告警模块15告警，对现场人员进行告警，以及向操作后台发送智能燃气标志桩移动的异常消息，由后台管理人员根据智能燃气标志桩的地理位置就近安排人员现场处理，从而实现防盗及防拆卸功能。

本实施例能够及时发现异常情况并进行现场告警和远程告警。

另外，当智能燃气标志桩具备定位功能、监控功能和告警功能后，可联动燃气管网GIS系统以及巡线系统，实现以智能燃气标志桩为巡线和监控要素的管网巡线记录可追溯、监控过程可视化。

在本实施例的一优选实施方式中，振动检测模块11设置在桩身内部靠近桩底的位置。

其中，桩体包括相互连接的桩底和桩身。

可以理解的是，桩体可分为桩身和桩底两部分，露出地面的桩体为桩身，埋在地下的桩体为桩底。

本实施例通过将振动检测模块11设置在桩身内部靠近桩底的位置，相当于将振动检测模块11设置在桩身与桩底的连接位置，即桩身内部接近于地面的位置，有利于保证振动检测模块11有效检测地面振动情况，提高振动波谱信号的准确性和可靠性。

其中，考虑到振动主要来自于垂直(即Z轴)方向，振动检测模块11应主要测量Z轴方向的振动，因此可将振动检测模块11竖直设置在桩身内侧面靠近桩底的位置。

在本实施例的一优选实施方式中，水平检测模块12设置在桩底内部。

本实施例通过将水平检测模块12设置在桩底内部，相当于将水平检测模块12尽可能地设置在相交于固定面的最低处，有利于保证水平检测模块12准确地进行水平检测。

在本实施例的一优选实施方式中，位置检测模块13设置在桩身内部靠近桩身顶部的位置。

本实施例通过将位置检测模块13设置在桩身内部靠近桩身顶部的位置，相当于将位置检测模块13尽可能地设置在高处，能够最大化增强位置检测模块13的通讯信号，有利于保证位置检测模块13精确地进行位置检测。

在本实施例的一优选实施方式中，异常告警模块15设置在桩身顶部。

本实施例通过将异常告警模块15设置在桩身顶部，相当于将异常告警模块15尽可能地设置在显眼的高处，有利于保证有效告警现场人员。

如图2所示，在优选的实施例当中，桩体内部还设置有燃气泄漏检测模块16；燃气泄漏检测模块16与信号处理模块14通信连接。

作为示例性地，通过在桩体内部增设燃气泄漏检测模块16，将燃气泄漏检测模块16与信号处理模块14连接，设计智能燃气标志桩。

其中，将燃气泄漏检测模块16设置在桩体内部，有利于保护燃气泄漏检测模块16，起到防水防盗作用。

燃气标志桩往往设置在燃气管道变径、变向等涉及接驳口的关键位置，燃气管道特别是钢管在这些关键位置容易发生腐蚀泄漏，因此可以利用燃气泄漏检测模块16监控智能燃气标志桩下方燃气管道的燃气泄漏情况。利用燃气泄漏检测模块16对智能燃气标志桩下方燃气管道进行燃气泄漏检测，得到燃气泄漏浓度信号，将燃气泄漏浓度信号传输至信号处理模块14，利用信号处理模块14，考虑到燃气在土壤扩散的浓度会不断衰减，一旦接收到燃气泄漏浓度信号即触发异常告警模块15进行告警，对现场人员进行告警，以及向操作后台发送燃气泄漏的异常消息，由后台管理人员根据智能燃气标志桩的地理位置就近安排人员现场处理，从而实现燃气泄漏监控功能。

在本实施例的一优选实施方式中，燃气泄漏检测模块16设置在桩身内部靠近桩底的位置。

本实施例通过将燃气泄漏检测模块16设置在桩身内部靠近桩底的位置，相当于将燃气泄漏检测模块16设置在桩身与桩底的连接位置，即桩身内部接近于地下燃气管道的位置，有利于保证燃气泄漏检测模块16及时检测到燃气管道泄漏的燃气。

天然气在土壤中扩散速率由快变慢，最终达到稳定状态。稳态下，燃气管道下方的点浓度最高，达到饱和的时间最长，地表下方最浅的点最快达到饱和，而且整个泄漏扩散过程中，土壤中天然气扩散速率即浓度分布水平方向关于泄漏口基本对称。这表明，当发生燃气管道泄漏时，燃气管道上方的智能燃气标志桩内设置的燃气泄漏检测模块16可以在一定范围内探测到燃气浓度，该范围大小由泄漏压力、泄漏量、管道埋深等因素决定，当泄漏点恰好位于两个智能燃气标志桩中间时，且满足泄漏范围大于两个智能燃气标志桩探测距离时，两个智能燃气标志桩理论上会同时探测到某一单位量燃气浓度，因此可通过设置在间隔埋设的智能燃气标志桩上的多个燃气泄漏检测模块16来大致判断燃气泄漏的规模大小，通过多个燃气泄漏检测模块16各自的探测时间判断泄漏点的大致位置。

如图3所示，在优选的实施例当中，桩体内部还设置有示踪线自检模块17；示踪线自检模块17与信号处理模块14通信连接。

作为示例性地，通过在桩体内部增设示踪线自检模块17，将示踪线自检模块17与信号处理模块14通信连接，将示踪线自检模块17与燃气管线敷设的示踪线接连，设计智能燃气标志桩。

其中，将示踪线自检模块17设置在桩体内部，有利于保护示踪线自检模块17，起到防水防盗作用。

由于每个智能燃气标志桩均与燃气管线敷设的示踪线接连，利用示踪线自检模块17，定期在相邻两个智能燃气标志桩之间施加电压，当有电流信号时，说明该段示踪线完好有效，当无电流信号时，说明该段示踪线某处存在断路，将检测到的电压信号和电流信号，或者检测到的电压信号发送至信号处理模块14，利用信号处理模块14，判断是否同时接收到电压信号和电流信号，若否，则触发异常告警模块15告警，和/或向操作后台发送智能燃气标志桩示踪线断路的异常情况，由后台管理人员根据智能燃气标志桩的地理位置就近安排人员现场处理，从而实现示踪线检验功能。

在优选的实施例当中，桩体内部还设置有供能电源模块；供能电源模块分别与振动检测模块11、水平检测模块12、位置检测模块13、信号处理模块14、异常告警模块15电连接。

其中，将供能电源模块设置在桩体内部，有利于保护供能电源模块，起到防水防盗作用。

本实施例通过在桩体内部增设供能电源模块，将供能电源模块分别与振动检测模块11、水平检测模块12、位置检测模块13、信号处理模块14、异常告警模块15电连接，实现为振动检测模块11、水平检测模块12、位置检测模块13、信号处理模块14、异常告警模块15供电。

在优选的实施例当中，桩体的外轮廓线上涂敷有发光材料。

考虑到燃气标志桩一般安装在绿化带、荒地、耕地等夜间光源不足的位置，使得燃气标志桩在夜间的警示指示作用会大幅下降，本实施例通过在智能燃气标志桩的外轮廓线上涂敷一层发光材料，比如稀土发光材料(主体发光元素为稀土化合物，效率为吸光5-20分钟，放光8-10小时(发光亮度＞10mcd/m²))，同时应避免该材料与水、空气接触，在轮廓线位置采用过胶密封处理，有利于提高智能燃气标志桩在夜间的警示指示作用。

在优选的实施例当中，桩体的桩身设置有带锁孔开关的检修门；其中，检修门上开设有多个通风孔。

本实施例通过在桩身一侧设置有带锁控的检修门，方便巡线抢险工作人员安装及日常维护，且在检修门上设置多个通风孔，有利于对设置在桩体内部的振动检测模块11、水平检测模块12、位置检测模块13、信号处理模块14、异常告警模块15进行通风散热。

为了更清楚地说明本实施例，作为示例性地，本实施例所述的智能燃气标志桩的数据流图如图4所示。

综上所述，实施本发明的实施例，具有如下有益效果：

通过在桩体内部设置有振动检测模块11、水平检测模块12、位置检测模块13、信号处理模块14，在桩体外部设置有异常告警模块15，将信号处理模块14分别与振动检测模块11、水平检测模块12、位置检测模块13、异常告警模块15和操作后台通信连接，设计智能燃气标志桩，以利用振动检测模块11对智能燃气标志桩附近地面进行振动检测，将采集的振动波谱信号传输至信号处理模块14，利用水平检测模块12对智能燃气标志桩进行水平检测，将采集的倾斜角度信号传输至信号处理模块14，利用位置检测模块13对智能燃气标志桩进行位置检测，将采集的定位位置信号传输至信号处理模块14，利用信号处理模块14在振动波谱信号、倾斜角度信号、定位位置信号中的至少一个信号异常时，触发异常告警模块15告警，以及向操作后台传输智能燃气标志桩异常消息，从而能够及时发现异常情况并进行现场告警和远程告警。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。