一种隧道自动巡检系统及方法
【专利摘要】本发明属于隧道巡检技术领域，公开了一种隧道自动巡检系统及方法，所述系统包括巡检车车体和设置在每种机电设备旁边的巡检门，巡检车车体的顶部设有聚光灯，巡检车车体的两侧分别设有摄像头，巡检车车体的两侧还分别设有电子标签；巡检车车体上分别设有处理器、GPS定位器和速度控制器；巡检门的两竖框分别设在隧道的两侧，巡检门的两竖框内侧分别设有电子标签扫描器，电子标签扫描器的位置和电子标签的位置对应；解决了现有技术中存在的隧道内机电设备的外观巡查采用人工巡检方式，该方式易发生疏漏且有安全隐患的问题。
【专利说明】
一种隧道自动巡检系统及方法
技术领域
[0001]本发明属于隧道巡检技术领域，尤其涉及一种隧道自动巡检系统及方法。
【背景技术】
[0002]隧道机电设备主要指为隧道运行服务的相关机电设施，包括配电系统、照明系统、通风空调系统、给排水消防系统、中央计算机系统、监控系统、消防及救援设施等。
[0003]目前，隧道内的机电设备检查可由软件控制，但对于机电设备的外观则还是采用人工巡检的方式，但人工巡检方式容易发生巡检疏漏且人员在隧道内来回巡查存在不安全隐患。为此，我们提出一种隧道自动巡检系统。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本发明的目的在于提供一种隧道自动巡检系统及方法，解决了现有技术中存在的隧道内机电设备的外观巡查采用人工巡检方式，该方式易发生疏漏且有安全隐患的问题。
[0005]为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案:
[0006]技术方案一:
[0007]—种隧道自动巡检系统，所述隧道内沿线设有多种机电设备，包括巡检车、远程控制端和设置在每种机电设备旁边的巡检门，所述巡检车包含巡检车车体;所述巡检车车体的顶部设有聚光灯，巡检车车体的两侧分别设有摄像头，巡检车车体的两侧还分别设有电子标签;巡检车车体上分别设有处理器、GPS定位器和速度控制器；
[0008]所述巡检门的两竖框分别设在隧道的两侧，巡检门的两竖框内侧分别设有电子标签扫描器，电子标签扫描器的位置和电子标签的位置相对应;巡检门上设有信息采集装置和微处理器；
[0009]其中，所述摄像头的视频信号输出端和所述处理器的视频信号输入端连接;所述GPS定位器的位置信号输出端和所述处理器的位置信号输入端连接;所述处理器的发光信号输出端和所述聚光灯的发光信号输入端连接，所述处理器的速度信号输出端和所述速度控制器的速度信号输入端连接，所述处理器的反馈信号输入端和电子标签的反馈信号输出端连接;所述电子标签的巡检员信息输出端和所述电子标签扫描器的巡检员信息输入端扫描连接，电子标签扫描器的巡检员信息输出端和所述微处理器的巡检员信息输入端连接，微处理器的巡检员信息输出端和所述远程控制端的巡检员信息输入端无线连接；
[0010]所述信息采集装置的环境信息输出端和微处理器的环境参数信息输入端连接，微处理器的环境参数信息输出端和处理器的环境参数信息输入端无线连接。
[0011 ]技术方案一的特点和进一步的改进为:
[0012](I)所述信息采集装置包含温度传感器、湿度传感器和振动传感器。
[0013](2)所述摄像头与所述处理器之间设有视频放大器，所述摄像头的视频信号输出端和视频放大器的视频信号输入端连接，视频放大器的视频信号输出端和所述处理器的视频信号输入端连接。
[0014](3)所述摄像头的外表包覆有防腐蚀层。
[0015](4)所述摄像头的镜片上设有防雾膜。
[0016](5)所述聚光灯的数量至少为一个。
[0017](6)所述摄像头在巡检车车体的两侧的数量分别至少为一个。
[0018]技术方案二:
[0019]一种隧道自动巡检方法，所述方法应用于技术方案一中任一项所述的隧道自动巡检系统，所述方法包括如下步骤:
[0020]GPS定位器对巡检车的实时位置进行检测，并将巡检车的实时位置发送给处理器；
[0021]处理器根据巡检车的实时位置确定巡检车与隧道之间的距离;并当巡检车与隧道之间的距离小于或者等于预设距离门限时，向车速控制器发送车速控制信号；
[0022]车速控制器根据所述车速控制信号控制巡检车的车速，使其按照预设的速度低速行驶；
[0023]当巡检车穿过巡检门时，电子标签扫描器对巡检车两侧的电子标签进行扫描，并将扫描结果发送给微处理器;所述扫描结果包括本次车辆巡检者的个人信息；
[0024]微处理器将接收到的扫描结果通过无线方式发送到远程控制端进行显示；
[0025]信息采集装置对隧道内当前的环境信息进行采集，并通过微处理器将隧道内当前的环境信息发送到处理器;所述隧道内当前的环境信息包括隧道内当前的温度信息、湿度信息以及震动信息；
[0026]处理器将接收到的隧道内当前的环境信息进行存储，并向聚光灯发出发光指示；
[0027]聚光灯接收所述发光指示，进行照明；
[0028]摄像头对隧道内的机电设备进行拍摄，将拍摄结果进行存储，使得工作人员根据所述拍摄结果判断机电设备有无损坏。
[0029]本发明技术方案的有益效果是，通过在巡检车车体上设置聚光灯、摄像头、处理器和电子标签，在巡检门上设置电子标签扫描器和微处理器；当巡检车在到达要检测的机电设备处时，电子标签扫描器对电子标签扫描，微处理器将巡检车的当次车辆巡检者信息发送至远程控制端，处理器控制摄像头对机电设备的外观进行拍摄。本发明通过巡检车对隧道内机电设备的外观进行拍摄，省去了人工巡检的环节，提高了巡检的安全性;同时电子标签扫描器和电子标签形成打卡系统，由远程控制端的考核系统进行考核;解决了现有技术中存在的隧道内机电设备的外观巡查采用人工巡检方式，该方式易发生疏漏且有安全隐患的问题。
【附图说明】
[0030]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本发明实施例提供的一种隧道自动巡检系统的结构示意图；
[0032]图2为图1的结构框架图；
[0033]图中:1、巡检车车体;2、第一数据存储装置;3、第一无线接收器;4、电子标签;5、巡检门；6、无线发射器;7、信息采集装置;8、电子标签扫描器;9、微处理器；10、处理器；11、GPS定位器；12、聚光灯；13、摄像头；14、视频放大器；15、远程控制端；16、第二无线接收器；17、第二数据存储装置;18、速度控制器；
[0034]图3为本发明实施例提供的一种隧道自动巡检方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0035]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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。
[0036]参照图1，为本发明实施例提供的一种隧道自动巡检系统的结构，隧道沿线设有多种机电设备，包括巡检车、远程控制端15和设置在每种机电设备旁边的巡检门5，巡检车包含巡检车车体I。
[0037]巡检车车体I的顶部设有聚光灯12，聚光灯12的数量至少为一个;巡检车车体I的两侧分别设有微型高清的摄像头13，摄像头13在巡检车车体I的两侧的数量分别至少为一个;摄像头13的外表包覆有防腐蚀层，能够有效防止水雾对摄像头13的侵蚀，延长使用寿命，且摄像头13的镜片上设有防雾膜，避免摄像头13在拍摄过程中受到水雾干扰;巡检车车体I的两侧还分别设有电子标签4;巡检车车体I上分别设有第一数据存储装置2、第一无线接收器3、处理器10、GPS定位器11、视频放大器14和速度控制器18。
[0038]巡检门5的两竖框分别设在隧道的两侧，巡检门5的形状与隧道配合;巡检门5的两竖框内侧分别设有电子标签扫描器8，电子标签扫描器8的位置和电子标签4的位置配合;巡检门5上设有无线发射器6、信息采集装置7、微处理器9和第二数据存储装置17;其中，信息采集装置7包含温度传感器、湿度传感器和振动传感器，温度传感器、湿度传感器和振动传感器分别实时对应采集隧道内的温度信号、湿度信号和振动信号。
[0039]参照图2，摄像头13的视频信号输出端和视频放大器14的视频信号输入端连接，视频放大器14的视频信号输出端和处理器10的视频信号输入端连接;GPS定位器11的位置信号输出端和处理器10的位置信号输入端连接;处理器10的存储信号输出端和第一数据存储装置2的存储信号输入端连接，处理器10的发光信号输出端和聚光灯12的发光信号输入端连接，处理器10的速度信号输出端和速度控制器18的速度信号输入端连接;处理器10的反馈信号输入端和电子标签4的反馈信号输出端连接;电子标签4的巡检员信息输出端和电子标签扫描器8的巡检员信息输入端连接，电子标签扫描器8的巡检员信息输出端和微处理器9的巡检员信息输入端连接，微处理器9的巡检员信息输出端和远程控制端15的巡检员信息输入端无线连接。
[0040]信息采集装置7的环境信息输出端和第二数据存储装置17的环境信息输入端连接，第二数据存储装置17的环境信息输出端和微处理器9的环境参数信息输入端连接，微处理器9的环境参数信息输出端和处理器10的环境参数信息输入端无线连接。
[0041]微处理器9上设有无线发射器6，处理器10上设有第一无线接收器3，远程控制端15上设有第二无线接收器16。
[0042]其中，GPS定位器11，用于对巡检车实时进行定位，并将位置信号发送给处理器10。
[0043]摄像头13，用于采集隧道内机电设备的外观图像等视频信号，再将视频信号通过视频放大器14放大后发送给处理器10。
[0044]聚光灯12，用于照亮隧道，为摄像头3提供足够的拍摄光线。
[0045]电子标签4，用于记录当次车辆巡检者的身份信息。
[0046]电子标签扫描器8，用于扫描电子标签4，并将扫描到的当次车辆巡检者的身份信息发送给微处理器9。
[0047]处理器10，用于接收GPS定位器11发送的巡检车的位置信号，并判断巡检车与隧道之间的距离，在距离小于预设值时，给速度控制器18发送速度信号，速度控制器18根据接收到的速度信号调整巡检车的速度，使巡检车安全进入隧道；
[0048]当巡检门5上的电子标签扫描器8对电子标签4进行扫描时，电子标签4输出当次车辆巡检者的身份信息给电子标签扫描器8，并发送给处理器10—个到达既定位置的反馈信号;处理器10接收到反馈信号后给聚光灯12发出发光信号，并发出拍摄信号给摄像头13。
[0049]信息采集装置7，包含温度传感器、湿度传感器和振动传感器，分别对应用于采集隧道中的温度信号、湿度信号和振动信号，并分别将温度信号、湿度信号和振动信号先存储至第二数据存储装置17中，然后再发送给微处理器9。
[0050]微处理器9，接收信息采集装置7发送的温度信号、湿度信号和振动信号，并将温度信号、湿度信号和振动信号发送给处理器10，处理器10将接收到的温度信号、湿度信号和振动信号存储至第一数据存储装置2内；微处理器9还将电子标签扫面器8发送来的当次车辆巡检者的身份信息发送给远程控制端15，由远程控制端15处的相关人员对巡检员进行考核。
[0051]本发明实施例还提供一种隧道自动巡检方法，所述方法应用于上述实施例所述的隧道自动巡检系统，如图3所示，所述方法包括如下步骤:
[0052]GPS定位器对巡检车的实时位置进行检测，并将巡检车的实时位置发送给处理器；
[0053]处理器根据巡检车的实时位置确定巡检车与隧道之间的距离;并当巡检车与隧道之间的距离小于或者等于预设距离门限时，向车速控制器发送车速控制信号；
[0054]车速控制器根据所述车速控制信号控制巡检车的车速，使其按照预设的速度低速行驶；
[0055]当巡检车穿过巡检门时，电子标签扫描器对巡检车两侧的电子标签进行扫描，并将扫描结果发送给微处理器;所述扫描结果包括本次车辆巡检者的个人信息；
[0056]微处理器将接收到的扫描结果通过无线方式发送到远程控制端进行显示；
[0057]信息采集装置对隧道内当前的环境信息进行采集，并通过微处理器将隧道内当前的环境信息发送到处理器;所述隧道内当前的环境信息包括隧道内当前的温度信息、湿度信息以及震动信息；
[0058]处理器将接收到的隧道内当前的环境信息进行存储，并向聚光灯发出发光指示；
[0059]聚光灯接收所述发光指示，进行照明；
[0060]摄像头对隧道内的机电设备进行拍摄，将拍摄结果进行存储，使得工作人员根据所述拍摄结果判断机电设备有无损坏。
[0061]本发明实施例提供的隧道自动巡检系统及方法，通过在巡检车车体I上设置聚光灯12、摄像头13、处理器10和电子标签4，在巡检门5上设置电子标签扫面器8和微处理器9;当巡检车在到达要检测的机电设备处时，电子标签扫描器8对电子标签4扫描，微处理器9将巡检车的当次车辆巡检者信息发送至远程控制端15，处理器10控制摄像头13对机电设备的外观进行拍摄。本发明通过巡检车对隧道内机电设备的外观进行拍摄，省去了人工巡检的环节，提高了巡检的安全性;同时电子标签扫描器8和电子标签4形成打卡系统，由远程控制端15的考核系统进行考核;解决了现有技术中存在的隧道内机电设备的外观巡查采用人工巡检方式，该方式易发生疏漏且有安全隐患的问题。
[0062]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种隧道自动巡检系统，所述隧道内沿线设有多种机电设备，其特征在于，包括巡检车、远程控制端(15)和设置在每种机电设备旁边的巡检门(5)，所述巡检车包含巡检车车体(I);所述巡检车车体(I)的顶部设有聚光灯(12)，巡检车车体(I)的两侧分别设有摄像头(13)，巡检车车体(I)的两侧还分别设有电子标签(4);巡检车车体(I)上分别设有处理器(10)、GPS定位器(11)和速度控制器(18); 所述巡检门(5)的两竖框分别设在隧道的两侧，巡检门(5)的两竖框内侧分别设有电子标签扫描器(8)，电子标签扫描器(8)的位置和电子标签(4)的位置相对应;巡检门(5)上设有信息采集装置(7)和微处理器(9); 其中，所述摄像头(13)的视频信号输出端和所述处理器(10)的视频信号输入端连接；所述GPS定位器(11)的位置信号输出端和所述处理器(10)的位置信号输入端连接;所述处理器(10)的发光信号输出端和所述聚光灯(12)的发光信号输入端连接，所述处理器(10)的速度信号输出端和所述速度控制器(18)的速度信号输入端连接，所述处理器(10)的反馈信号输入端和电子标签(4)的反馈信号输出端连接;所述电子标签(4)的巡检员信息输出端和所述电子标签扫描器(8)的巡检员信息输入端扫描连接，电子标签扫描器(8)的巡检员信息输出端和所述微处理器(9)的巡检员信息输入端连接，微处理器(9)的巡检员信息输出端和所述远程控制端(15)的巡检员信息输入端无线连接； 所述信息采集装置(7)的环境信息输出端和微处理器(9)的环境参数信息输入端连接，微处理器(9)的环境参数信息输出端和处理器(10)的环境参数信息输入端无线连接。2.根据权利要求1所述的隧道自动巡检系统，其特征在于，所述信息采集装置(7)包含温度传感器、湿度传感器和振动传感器。3.根据权利要求1所述的隧道自动巡检系统，其特征在于，所述摄像头(13)与所述处理器(10)之间设有视频放大器(14)，所述摄像头(13)的视频信号输出端和视频放大器(14)的视频信号输入端连接，视频放大器(14)的视频信号输出端和所述处理器(10)的视频信号输入端连接。4.根据权利要求1所述的隧道自动巡检系统，其特征在于，所述摄像头(13)的外表包覆有防腐蚀层。5.根据权利要求4所述的隧道自动巡检系统，其特征在于，所述摄像头(13)的镜片上设有防雾膜。6.根据权利要求1中任一所述的隧道自动巡检系统，其特征在于，所述聚光灯(12)的数量至少为一个。7.根据权利要求1所述的隧道自动巡检系统，其特征在于，所述摄像头(13)在巡检车车体(I)的两侧的数量分别至少为一个。8.—种隧道自动巡检方法，所述方法应用于如权利要求1-7中任一项所述的隧道自动巡检系统，其特征在于，所述方法包括如下步骤: GPS定位器对巡检车的实时位置进行检测，并将巡检车的实时位置发送给处理器；处理器根据巡检车的实时位置确定巡检车与隧道之间的距离;并当巡检车与隧道之间的距离小于或者等于预设距离门限时，向车速控制器发送车速控制信号； 车速控制器根据所述车速控制信号控制巡检车的车速，使其按照预设的速度低速行驶； 当巡检车穿过巡检门时，电子标签扫描器对巡检车两侧的电子标签进行扫描，并将扫描结果发送给微处理器;所述扫描结果包括本次车辆巡检者的个人信息； 微处理器将接收到的扫描结果通过无线方式发送到远程控制端进行显示； 信息采集装置对隧道内当前的环境信息进行采集，并通过微处理器将隧道内当前的环境信息发送到处理器;所述隧道内当前的环境信息包括隧道内当前的温度信息、湿度信息以及震动信息； 处理器将接收到的隧道内当前的环境信息进行存储，并向聚光灯发出发光指示； 聚光灯接收所述发光指示，进行照明； 摄像头对隧道内的机电设备进行拍摄，将拍摄结果进行存储，使得工作人员根据所述拍摄结果判断机电设备有无损坏。
【文档编号】E21F17/18GK106050308SQ201610616401
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月29日
【发明人】刘伟, 吴玲, 王文璇
【申请人】长安大学