专利名称：基于线路施工安全防护的多功能安全报警系统的制作方法
技术领域：
基于线路施工安全防护的多功能安全报警系统技术领域：
[0001]本实用新型涉及线路施工安全技术领域，特别涉及一种基于线路施工安全防护的多功能安全报警系统。背景技术：
[0002]近年来，随着社会的发展，铁路、公路、矿山隧道等发展迅速，其为了保障施工的进度，就需要在行车间隙作业，这就对施工安全的防护提出了一个新的问题，要求对路基、轨道、沿路设施、道路等实施维护、抢险和救灾要进行提示或警告，这样才能有效避免由此引发的严重人生财产伤亡或二次灾害事故的发生。现有社会中，线路施工安全人员身上无随身携带报警或者提示装置，其要是线路施工现场发生事故时，施工人员只能听取广播，才能知道有事故的发生，才进行逃离现场，这样要是广播延迟，就会危害到施工人员的生命。现场施工人员也无法排除因为施工作业现场视线差或声音嘈杂影响作业人员及时发现报警信息的隐患，导致险情更加严重，甚至事故发生。且现有的自动报警主机装置就设置有一声光报警器，该声光报警器要是损坏，就不能进行报警，这样现有的自动报警主机装置缺乏可靠性。[0003]目前，已经有相关的技术在这方面作了有益的尝试，如一种“铁路施工安全预警装置”，见公开号为CN101279608，
公开日为2008. 10. 08的中国专利，该铁路施工安全预警装置，由发射端和接收端构成，所述发射端由超声波模块、无线发射模块、MCU模块、电源模块构成，其中超声波模块传输信号给MCU模块，MCU模块通过接口将接收到的信号传输给无线发射模块，电源模块分别给超声波模块、无线发射模块、MCU模块提供电源；所述接收端由报警模块、MCU模块、无线接收模块、电源模块构成，其中无线接收模块接收发射端中的无线发射模块的发送信号，无线发射模块通过接口将接收到的信号传输给MCU模块，MCU模块将信号传输给报警模块。该发明可靠性高，安全性也高。但是该发明无法解决安全预警装置自身设备的检测和防破坏或自身不稳倾斜倒塌等因素导致的通信预警失败的问题；且采用的单一报警模块，当该报警模块出现问题时，就无法及时地进行报警。[0004]又如一种“铁路施工安全预警装置”，见公开号为CN201989811U，
公开日为 2011.09. 28的中国专利，该安全预警装置涉及道路施工安全报警装置，具体为施工安全防护报警装置。施工安全防护报警装置由报警终端(I)、无线数传电台(2)、列车接近检测终端(3)和传感器(4)组成，所述的传感器(4)连接列车接近检测终端(3)，列车接近检测终端(3)连接无线数传电台(2)，报警终端(I)设置可接收无线数传电台(2)所发射的信号。该实用新型的技术效果表现在保证了铁路施工、维修作业时，作业人员的人身安全，及时撤离危险区域。但该实用新型无法解决安全报警装置自身设备的检测和防破坏或自身不稳倾斜倒塌等因素导致的通信预警失败的问题；且采用的检测手段比较单一。
发明内容[0005]本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种基于线路施工安全防护的多功能安全报警系统，其能将报警信号及时通知到作业人员和安保防护人员，降低事故人员的伤亡。[0006]本实用新型是这样实现的一种基于线路施工安全防护的多功能安全报警系统， 该系统包括依次连接的自动预警监测装置、中继转发装置、自动报警主机装置以及自动报警远程监督平台；所述自动预警监测装置包括物体进入监测模块、第一时间同步器、第一 MCU、第一无线通信功能检测模块、第一设备倾倒检测模块、第一供电电路以及信号发射模块；所述物体进入监测模块、第一时间同步器、第一无线通信功能检测模块、第一设备倾倒检测模块、第一供电电路、信号发射模块均与所述第一 MCU连接；所述物体进入检测模块包括至少一组光栅传感器、物体移动检测模块以及物体接近检测模块；所述一组为两个对应设置的光栅传感器，所述一组光栅传感器、物体移动检测模块、物体接近检测模块均与所述第一 MCU连接；所述中继转发装置包括依次连接的中继模块、第一设备自动检测电路和第二供电电路；所述自动报警主机装置包括第二时间同步器、第二 MCU、第二无线通信功能检测模块、第二设备倾倒检测模块、第一信号接收模块、信息显示屏、图像采集模块、远程通信控制模块以及双回路声光报警器；所述第二时间同步器、第二无线通信功能检测模块、 第二设备倾倒检测模块、第一信号接收模块、信息显示屏、图像采集模块、远程通信控制模块、双回路声光报警器与所述第二 MCU连接；所述自动报警远程监督平台包括依次连接的第二信号接收模块、用于自动报警远程监测的服务器和第一声光报警器。[0007]进一步地，所述自动报警主机装置还包括便携式设备转发模块和第三供电电路， 所述便携式设备转发模块、第三供电电路与所述第二 MCU连接。[0008]进一步地，该系统包括一便携式安全报警装置，该便携式安全报警装置与所述自动报警主机装置连接；所述便携式安全报警装置包括第三信号接收模块、振动器、第二声光报警器以及第四供电电路；所述振动器、第二声光报警器、第四供电电路均与所述第三信号接收模块连接；第三信号接收模块与所述便携式设备转发模块进行通讯。[0009]进一步地，所述第一信号接收模块、第二信号接收模块、第三信号接收模块均包括第一点对点数据传输收发模块、第一无线自组网通信模块、第一 GPRS通讯模块和第一有线通信模块。[0010]进一步地，所述信号发射模块包括第二点对点数据传输收发模块、第二无线自组网通信模块、第二 GPRS通讯模块和第二有线通信模块；所述第二点对点数据传输收发模块、第二无线自组网通信模块、第二 GPRS通讯模块、第二有线通信模块均与所述第一 MCU连接。[0011]进一步地，所述第一设备倾倒检测模块和第二设备倾倒检测模块均为倾角传感器。[0012]进一步地，所述物体移动检测模块包括激光传感器、雷达传感器以及微波传感器；所述激光传感器、雷达传感器、微波传感器均与所述第一 MCU连接。[0013]进一步地，所述物体接近检测模块包括接近传感器、感应传感器、限位传感器以及光电传感器；所述接近传感器、感应传感器、限位传感器、光电传感器均与所述第一 MCU 连接。[0014]本实用新型的优点在于本实用新型中的自动预警监测装置通过一组光栅传感器、物体移动检测模块以及物体接近检测模块，进行检测施工现场的事故，其检测的技术手段多样化，提高装置的实用性，其增加了设备自检技术手段提高装置的可靠性，通过第一无线通信功能检测模块、第一设备倾倒检测模块，增加了防破坏或自身不稳倾斜倒塌的检测技术手段；应用多种通信技术组合方案提高信息传递的即时性和可靠性。本实用新型中的自动报警主机装置，增加了设备自检技术手段提高装置的可靠性，通过第二设备倾倒检测模块，增加了防破坏或自身不稳倾斜倒塌的检测技术手段；通过第一信号接收模块中的多种信息传递方式确保作业人员和安保防护人员等及时发现险情，彻底打消顾虑为实现无人值守提供保障；其图像采集模块可以将施工过程或施工结束后现场清理过程采集成视频数据进行保存。本实用新型中的便携式安全报警装置可以随身携带，应用振动或声光报警的方式确保报警信息能通知到作业人员和安保防护人员，排除了施工人员无法排除因为施工作业现场视线差或声音嘈杂影响作业人员及时发现报警信息的隐患。本实用新型的多功能安全报警系统最终实现无人值守安全防护减少企业成本，降低事故人员的伤亡。
[0015]图I是本实用新型第一实施例的结构示意图。[0016]图2是本实用新型第二实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0017]本实用新型的多功能安全报警系统分为五个部分。第一部分是自动预警监测装置，由一个或多个检测传感技术器材监测物体是否进入警戒区域，以有线或多种无线组合的方式将数据直接或经中继转发装置转发传送至自动报警主机装置；第二部分是中继转发装置，将警戒区域自动预警监测装置发送的信息以及自身的状态信息，经电路处理后以多种无线组合的方式发送至自动报警主机装置；第三部分是自动报警主机装置，将接收到的有线或无线信息经双回路声光报警器和时间同步器处理后以警报声音(可以定制语音)和警示灯光的方式展示在施工作业现场，提醒现场作业人员携带物品等安全撤离，也可以通过信息显示屏显示预设的相关信息，从视觉上提醒欲过往的车辆或行人，并通过远程通信控制模块将信息传送至自动报警远程监督平台，同时也能通过图像采集模块将施工现场作业情况及施工结束后清理情况传送至自动报警远程监督平台；第四部分是自动报警远程监督平台，用于自动报警远程监测的服务器将接收到信息展示在运维或抢险救灾系统平台上，同步GIS (地理信息系统)图形化信息则更为直观，并产生声光报警信息，自动报警远程监督平台可以监督施工作业现场的进展情况，以及施工作业结束后清理情况，提供远程监督管理的参考依据并达成考核目的。另外，还有一个部分，就是第五部分便携式安全报警装置，规避现场环境影响报警信息无法及时传递给作业和安全防护人员的险情发生。[0018]请参阅图I所示，本实用新型的第一实施例的一种基于线路施工安全防护的多功能安全报警系统，该系统包括依次连接的自动预警监测装置I、中继转发装置2、自动报警主机装置3以及自动报警远程监督平台4 ;所述自动预警监测装置I包括物体进入监测模块11、第一时间同步器12、第一 MCU13、第一无线通信功能检测模块14、第一设备倾倒检测模块15、第一供电电路16以及信号发射模块17 ;所述物体进入监测模块11、第一时间同步器12、第一无线通信功能检测模块14、第一设备倾倒检测模块15、第一供电电路16、信号发射模块17均与所述第一 MCU13连接；该第一时间同步器12可以调整自动预警监测装置I 中的时间，从而能得到事故发生最精确的时间；第一无线通信功能检测模块14用于检测装置中的信号发射模块17中的无线通信功能是否正常运作；所述物体进入检测模块11包括 至少一组光栅传感器111、物体移动检测模块112以及物体接近检测模块113 ;所述一组为两个对应设置的光栅传感器，所述一组光栅传感器111、物体移动检测模块112、物体接近检测模块113均与所述第一 MCU13连接；所述中继转发装置2包括依次连接的中继模块 21、第一设备自动检测电路22和第二供电电路23 ;所述自动报警主机装置3包括第二时间同步器31、第二 MCU32、第二无线通信功能检测模块33、第二设备倾倒检测模块34、第一信号接收模块35、信息显示屏36、图像采集模块37、远程通信控制模块38以及双回路声光报警器39 ;所述第二时间同步器31、第二无线通信功能检测模块33、第二设备倾倒检测模块34、第一信号接收模块35、信息显示屏36、图像采集模块37、远程通信控制模块38、双回路声光报警器39与所述第二 MCU32连接；[0019]该第二时间同步器31可以调整自动报警主机装置3中的时间，从而能得到事故发生最精确的时间；该第二无线通信功能检测模块33用于检测第一信号接收模块35中的无线通信功能是否出现异常；信息显示屏36用于显示报警信息和装置设备发生异常的信息情况；图像采集模块37是基于FPGA芯片实现的图像采集，用于将施工过程或施工结束后现场清理过程采集成视频数据进行保存；远程通信控制模块38用于将报警信号转发给自动报警远程监督平台4 ;双回路声光报警器39采用COMS集成电路技术设计的报警器，可配合各种检测仪表监视现场触点的变化情况；及时排除故障，确保生产过程的安全；其即时损坏一路声光报警信息电路损坏，另一路声光报警信息电路也能使用，确保设备的可靠性。其中，所述第一设备倾倒检测模块15和第二设备倾倒检测模块34均为倾角传感器。该第一设备倾倒检测模块15和第二设备倾倒检测模块34用于装置是否发生倾斜，使得装置无法正常运作。[0020]所述自动报警远程监督平台4包括依次连接的第二信号接收模块41、用于自动报警远程监测的服务器42和第一声光报警器43。[0021]在本实用新型中，所述自动报警主机装置3还包括便携式设备转发模块391和第三供电电路392，所述便携式设备转发模块391、第三供电电路392与所述第二 MCU32连接。 该便携式设备转发模块391用于将报警信号转发给带有报警功能的便携式设备。[0022]所述物体移动检测模块112包括激光传感器1121、雷达传感器1122以及微波传感器1123 ;所述激光传感器1121、雷达传感器1122、微波传感器1123均与所述第一 MCU13 连接。[0023]所述物体接近检测模块113包括接近传感器1131、感应传感器1132、限位传感器 1133以及光电传感器1134 ;所述接近传感器1131、感应传感器1132、限位传感器1133、光电传感器均1134与所述第一 MCU13连接。[0024]如图2所示，是本实用新型第二实施例的结构示意图。该实施例与第一实施例的区别在于所述多功能安全报警系统还包括一便携式安全报警装置5，该便携式安全报警装置5与所述自动报警主机装置3连接；所述便携式安全报警装置5包括第三信号接收模块51、振动器52、第二声光报警器53以及第四供电电路54 ;所述振动器52、第二声光报警器53、第四供电电路54均与所述第三信号接收模块51连接；第三信号接收模块51与所述便携式设备转发模块391进行通讯。[0025]其中，第一信号接收模块35、第二信号接收模块41、第三信号接收模块51均包括:第一点对点数据传输收发模块61、第一无线自组网通信模块62、第一 GPRS通讯模块63和第一有线通信模块64。[0026]所述自动预警监测装置I中的信号发射模块17包括第二点对点数据传输收发模块171、第二无线自组网通信模块172、第二 GPRS通讯模块173和第二有线通信模块174 ； 所述第二点对点数据传输收发模块171、第二无线自组网通信模块172、第二 GPRS通讯模块 173、第二有线通信模块174均与所述第一 MCU13连接。[0027]本实用新型的工作原理如下[0028]I、根据检修维护的施工现场特点，在警戒区域前沿增加光栅传感器或反射技术的传感器，当物体进入该区域后形成一定时间的阻断或反射；[0029]2、增加物体接近检测模块包括接近传感器、感应传感器、限位传感器以及光电传感器，其临时安放在警戒区域前沿位置，当物体进入该区域一定时间产生相应的信号；[0030]3、应用物体移动检测模块包括激光传感器、雷达传感器以及微波传感器进行测距测速，监测物体靠近警戒区域时发出告警信息；[0031]4、本实用新型中的自动预警监测装置通过上述手段的检测，当检测到有意外事故的发生，自动预警监测装置将通过第一 MCU获取预警信号，并将预警信号通过信号发射模块经中继转发装置转发传送至自动报警主机装置，进行及时的报警处理；该中继转发装置延长作业区间的覆盖。[0032]5、另外，本实用新型根据施工时间管控要求给自动预警监测装置增加第一时间同步器；[0033]6、自动预警监测装置增加了防破坏或自身不稳倾斜倒塌的检测技术手段；[0034]7、自动预警监测装置增加设备自动检测技术手段提高可靠性；[0035]8、自动预警监测装置中应用多种通信技术组合方案提高信息传递的即时性和可靠性；[0036]9、自动报警主机装置，进行及时的报警处理后，可将报警信号和报警信息通过自动报警主机装置中的远程通信控制模块，发送给自动报警远程监督平台；或通过自动报警主机装置中的便携式设备转发模块，发送给便携式安全报警装置；[0037]10、自动报警远程监督平台中的用于自动报警远程监测的服务器将接收到信息展示在运维或抢险救灾系统平台上，同步GIS (地理信息系统)图形化信息则更为直观，并产生声光报警信息，自动报警远程监督平台可以监督施工作业现场的进展情况，以及施工作业结束后清理情况，提供远程监督管理的参考依据并达成考核目的。[0038]11、便携式安全报警装置通过第三信号接收模块接收监测到的报警信号，通过振动器、第二声光报警器进行振动、声光报警的方式确保报警信息能及时通知到作业人员和安保防护人员，排除了因为施工作业现场视线差或声音嘈杂影响作业人员及时发现报警信息的隐患。[0039]总之，本实用新型的自动报警远程监督平台可以全面了解作业现场安全防护装置的工作状态；可以管理任意一个或多个装置的应用配置关系；检测装置携带便捷、提高维护、抢险、救灾、预防事故的效率，精简作业现场安保人员，降低劳动强度，最终实现无人值守安全防护；无需使用特定的通信手段和装备，应用领域广泛。[0040]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
权利要求1.一种基于线路施工安全防护的多功能安全报警系统，其特征在于该系统包括依次连接的自动预警监测装置、中继转发装置、自动报警主机装置以及自动报警远程监督平台；所述自动预警监测装置包括物体进入监测模块、第一时间同步器、第一 MCU、第一无线通信功能检测模块、第一设备倾倒检测模块、第一供电电路以及信号发射模块；所述物体进入监测模块、第一时间同步器、第一无线通信功能检测模块、第一设备倾倒检测模块、第一供电电路、信号发射模块均与所述第一 MCU连接；所述物体进入检测模块包括至少一组光栅传感器、物体移动检测模块以及物体接近检测模块；所述一组为两个对应设置的光栅传感器，所述一组光栅传感器、物体移动检测模块、物体接近检测模块均与所述第一 MCU连接；所述中继转发装置包括依次连接的中继模块、第一设备自动检测电路和第二供电电路；所述自动报警主机装置包括第二时间同步器、第二 MCU、第二无线通信功能检测模块、第二设备倾倒检测模块、第一信号接收模块、信息显示屏、图像采集模块、远程通信控制模块以及双回路声光报警器；所述第二时间同步器、第二无线通信功能检测模块、第二设备倾倒检测模块、第一信号接收模块、信息显示屏、图像采集模块、远程通信控制模块、双回路声光报警器与所述第二 MCU连接；所述自动报警远程监督平台包括依次连接的第二信号接收模块、用于自动报警远程监测的服务器和第一声光报警器。
2.根据权利要求I所述的基于线路施工安全防护的多功能安全报警系统，其特征在于所述自动报警主机装置还包括便携式设备转发模块和第三供电电路，所述便携式设备转发模块、第三供电电路与所述第二 MCU连接。
3.根据权利要求2所述的基于线路施工安全防护的多功能安全报警系统，其特征在于该系统包括一便携式安全报警装置，该便携式安全报警装置与所述自动报警主机装置连接；所述便携式安全报警装置包括第三信号接收模块、振动器、第二声光报警器以及第四供电电路；所述振动器、第二声光报警器、第四供电电路均与所述第三信号接收模块连接；第三信号接收模块与所述便携式设备转发模块进行通讯。
4.根据权利要求3所述的基于线路施工安全防护的多功能安全报警系统，其特征在于所述第一信号接收模块、第二信号接收模块、第三信号接收模块均包括第一点对点数据传输收发模块、第一无线自组网通信模块、第一 GPRS通讯模块和第一有线通信模块。
5.根据权利要求I所述的基于线路施工安全防护的多功能安全报警系统，其特征在于所述信号发射模块包括第二点对点数据传输收发模块、第二无线自组网通信模块、第二 GPRS通讯模块和第二有线通信模块；所述第二点对点数据传输收发模块、第二无线自组网通信模块、第二 GPRS通讯模块、第二有线通信模块均与所述第一 MCU连接。
6.根据权利要求I所述的基于线路施工安全防护的多功能安全报警系统，其特征在于所述第一设备倾倒检测模块和第二设备倾倒检测模块均为倾角传感器。
7.根据权利要求I所述的基于线路施工安全防护的多功能安全报警系统，其特征在于所述物体移动检测模块包括激光传感器、雷达传感器以及微波传感器；所述激光传感器、雷达传感器、微波传感器均与所述第一 MCU连接。
8.根据权利要求I所述的基于线路施工安全防护的多功能安全报警系统，其特征在于所述物体接近检测模块包括接近传感器、感应传感器、限位传感器以及光电传感器；所述接近传感器、感应传感器、限位传感器、光电传感器均与所述第一 MCU连接。
专利摘要本实用新型提供了一种基于线路施工安全防护的多功能安全报警系统，该系统包括依次连接的自动预警监测装置、中继转发装置、自动报警主机装置以及自动报警远程监督平台；该多功能安全报警系统还包括一便携式安全报警装置，该便携式安全报警装置与所述自动报警主机装置连接；通过自动预警监测装置在施工现场采集到的事故发生的报警信号，将报警信号经中继转发装置转发给自动报警主机装置，自动报警主机装置进行报警处理，并将报警对应的事件信息发送给自动报警远程监督平台进行备案、监督、管理。本实用新型有效避免了因个人疏忽导致群体危险的情况发生；提高维护、抢险、救灾、预防事故的效率，最终实现无人值守安全防护，降低事故人员的伤亡。
文档编号G08B25/10GK202816098SQ201220479630
公开日2013年3月20日 申请日期2012年9月19日 优先权日2012年9月19日
发明者张河海, 张金水 申请人:北京捷运信通科技有限公司