一种隧道紧急状态通信系统的制作方法

本实用新型涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种隧道紧急状态通信系统。

背景技术：

目前，我国在建的包含隧道在内的各种地下空间构造物越来越多。各种地下空间特别是隧道在挖掘过程中，因地下施工地质条件的特殊性和复杂性，存在的各种施工安全隐患，完善的安全与救援系统会使得隧道施工、地下空间开挖作业的安全防护更加有保障。

目前隧道施工作业，在开挖区域一般都没有设施紧急状况的通讯手段，有的工程虽然要求铺设临时救生管道，但实际工程中，由于铺设难度大，移动和套连困难，往往都是流于形式。一旦隧道发生坍塌事故时，无法用于人员逃生和信息传送。在隧道发生坍塌事故时，救援人员需要准确掌握被困人员的生存情况和事故区域内的工程结构、环境状态等信息，协调指挥和安抚被困人员。目前许多救援实践中，为了建立与隧道内被困人员的通讯，了解事故区域的状况，往往需要花费很大的精力打通临时且原始的信息沟通管道，造成了最佳救援时间的流失，救援效率低下，增加了营救工作的难度。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种隧道紧急状态通信系统，能够保证事故发生后与事故区域被困人员的沟通顺畅且不被中断，降低营救工作的难度。

本实用新型实施例提供了一种隧道紧急状态通信系统，包括：通信电缆；

所述通信电缆的一端连接有智能终端，另一端设置有外终端控制仪；

所述智能终端用于安装在隧道内；

所述智能终端与所述外终端控制仪通过所述通信电缆通信。

结合上述实施例，本实用新型实施例提供了上述实施例的第一种可能的实施方式，其中：

所述通信电缆包括：主通信电缆以及副通信电缆。

结合上述实施例，本实用新型实施例提供了上述实施例的第二种可能的实施方式，其中：

所述通信电缆为高机械强度的柔性电缆；

所述通信电缆外部还设置有通信电缆保护套。

结合上述实施例，本实用新型实施例提供了上述实施例的第三种可能的实施方式，其中：

所述通信电缆与所述智能终端以及所述外终端控制仪均通过防护插头连接。

结合上述实施例，本实用新型实施例提供了上述实施例的第四种可能的实施方式，其中：

所述智能终端连接有如下至少一种：温度传感器、瓦斯探测仪、氧气探测仪、硫化氢探测仪、一氧化碳探测仪、二氧化碳探测仪。

结合上述实施例，本实用新型实施例提供了上述实施例的第五种可能的实施方式，其中：

所述智能终端还连接有：摄像机；

所述摄像机还连接有照明装置；

和/或，

所述智能终端还包括：通话设备和/或显示器。

和/或，所述智能终端还包括储物盒。

结合上述实施例，本实用新型实施例提供了上述实施例的第六种可能的实施方式，其中：

所述智能终端还包括：无线通讯模块以及子终端；

所述无线通讯模块与所述子终端无线连接。

结合上述实施例，本实用新型实施例提供了上述实施例的第七种可能的实施方式，其中：

所述子终端还设置有温度探测仪。

结合上述实施例，本实用新型实施例提供了上述实施例的第八种可能的实施方式，其中：

所述智能终端以及所述子终端均设置有能够互相定位的定位装置。

结合上述实施例，本实用新型实施例提供了上述实施例的第九种可能的实施方式，其中：

所述智能终端还包括存储器；

所述存储器用于存储定位装置对子终端进行定位的定位信息。

结合上述实施例，本实用新型实施例提供了上述实施例的第十种可能的实施方式，其中：

所述外终端控制仪包括如下至少一种：传感器模块、信号转换模块、图像处理模块、电源模块以及网络连接模块。

本实用新型实施例所提供的隧道紧急状态通信系统，通过通信电缆将智能终端和外终端控制仪连接起来，智能终端安装在所述隧道内或者安装在施工现场，用于在事故发生之后获取事故现场的相关信息，而外终端控制仪则用于通过通信电缆和智能终端进行双向的通信，能够通过通信电缆接收到智能终端所获取的事故现场的相关信息，同时，还能够通过智能终端向事故现场的被困人员发送各种救援信息，指导被困人员使用储物盒内的救生用品，提高被困人员的生还可能。该通信系统采用的有线信息传输的方式，能够保证事故发生后与事故区域被困人员的沟通顺畅且不被中断，降低营救工作的难度。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的一种隧道紧急状态通信系统的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的隧道紧急状态通信系统中，通信电缆的结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例所提供的另一种隧道紧急状态通信系统的结构示意图。

图示标记说明：

通信电缆10；通信电缆保护套101、防护插头102、主通信电缆103、副通信电缆104；

智能终端20、传感器201、摄像机202、无线通讯模块203、子终端204、温度探测仪205、定位装置206、通话设备207、显示器208、储物盒209、存储器210；

外终端控制仪30、传感器模块301、信号转换模块302、图像处理模块303、电源模块304以及网络连接模块305。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

目前隧道应急方案一般没有采用事故紧急通信系统。但事实上，一旦隧道、地下工程或者地下矿藏开采位置发生了事故，无法和事故区域进行有效的通讯联络，基于此，本申请提供的一种隧道紧急状态通信系统，可以能够保证事故发生后与事故区域被困人员的沟通顺畅且不被中断，降低营救工作的难度。

需要注意的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

另外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见图1所示，本实用新型实施例所提供的隧道紧急状态通信系统包括：

通信电缆10；

所述通信电缆10的一端连接有智能终端20，另一端设置有外终端控制仪30；

所述智能终端20用于安装在隧道内；

所述智能终端20与所述外终端控制仪30通过所述通信电缆10通信。

本实用新型实施例所提供的隧道紧急状态通信系统，通过通信电缆10将智能终端20和外终端控制仪30连接起来，智能终端20安装在说隧道内或者安装在施工现场，用于在事故发生之后获取事故现场的相关信息，而外终端控制仪30则用于通过通信电缆10和智能终端20进行双向的通信，能够通过通信电缆10接收到智能终端所获取的事故现场的相关信息，同时，还能够通过智能终端20向事故现场的被困人员发送各种救援信息，提高被困人员的生还可能。该通信系统采用的有线信息传输的方式，能够保证事故发生后与事故区域被困人员的沟通顺畅且不被中断，降低营救工作的难度。

在具体实施的时候，通信电缆10一般沿开挖的隧道、地下工程或者开挖的矿藏区域地面上放置。一般具有轻便、高强抗损、拖拽性好的特点，施工人员可以方便地托动电缆前行。而为了能够保证通信电缆10在塌方的时候不会由于坍塌后的被砸到扭曲变形而导致通信电缆10在安装智能终端20的一端回缩，在安装的时候一般会使得通信电缆10的长度大于易坍塌长度(例如隧道开挖或初期支护段的长度等)。

一般地，为了提高可靠性，通信电缆10包括：主通信电缆103以及副通信电缆104。一般情况下，智能终端20和外终端控制仪30之间进行通信的时候，使用主通信电缆103；一旦主通信电缆103无法发挥作用，例如在事故发生的时候被砸断等等，可以启用副通信电缆104。主通信电缆103和副通信电缆104可以安装在相同的路径上，也可以通过不同的安装路径分别进行安装。只要保证智能终端20和外终端控制仪30均通过主通信电缆和副通信电缆连接即可。

另外，参见图2所示，在本实用新型实施例所提供的隧道紧急状态通信系统中，还可以在通信电缆10的外部设置通信电缆保护套40。通信电缆保护套40的直径一般远大于通信电缆10的直径。通信电缆保护套40在工程现场安装的时候，一般与安装通信电缆10的位置固定起来，施工人员可以方便的拖行通信电缆10，使得通信电缆10在通信电缆保护套40内滑动。这样，通信电缆保护套40能够给通信电缆10多一层的保护，当发生事故的时候，通信电缆10得到多一层的保护，不容易出现问题。同时，该通信电缆保护套40可以分为多段，在通信电缆10安装的时候，需要多长的通信电缆10，便可以在通信电缆外部套多长的通信电缆保护套40。

参见图3所示，通信电缆10与所述智能终端20以及所述外终端控制仪30均通过防护插头102连接。在将智能终端20和通信电缆10通过防护插头102连接在一起的时候，还可以使用固定机构将通信电缆10和智能终端20固定起来，防止事故发生的时候，坍塌的隧道砸落到通信电缆10和智能终端20上的时候将两者砸开。

参见图3所示，本实用新型实施例还提供了一种智能终端的具体实施方式，其中：智能终端20用于获取事故现场的相关信息。智能终端20一般安装在工程现场，且随着工程进度的不断推进，其安装位置也随着工程进度不断的改变，例如地下隧道工程中，可以安装在掌子面附近，当掌子面位置变化的时候，智能终端20随之调整位置。为了保护智能终端20，在智能终端20的外部还设置有智能终端保护壳。

智能终端20上设置有多种传感器201，这些传感器201一般包括：温度传感器、瓦斯探测仪、氧气探测仪、硫化氢探测仪、一氧化碳探测仪、二氧化碳探测仪中的至少一种。具体的可以根据实际的安装现场进行选择。

其中，温度传感器能够感知环境温度，通过环境温度可以判断事故现场是否有生还的被困人员，或者感知事故现场除了发生坍塌之外是否还发生有其他如火灾等伴发事故。

瓦斯、硫化氢、一氧化碳等气体的溶度达到一定阈值的时候，容易在有明火时发生爆炸，上述气体以及二氧化碳气体还会影响事故现场被困人员的呼吸，氧气浓度则为救援人员指示救援时间，如果事故现场氧气浓度过低，也会影响事故现场被困人员的生存可能。瓦斯探测仪、硫化氢探测仪、一氧化碳探测仪、氧气探测仪、二氧化碳探测仪分别用于探测事故现场瓦斯、硫化氢、一氧化碳、氧气、二氧化碳的浓度，具体在对事故现场的被困人员进行救援的时候，具体的救援方案可以根据上述传感器所探测得到的环境的相关信息来进行具体的安排。例如，如果事故现场的氧气浓度过低，那么就需要先为事故现场开设氧气输送通道，然后再进行下一步的救援；而救援如果现场瓦斯浓度过高，则需要先为事故现场开设通风孔等等。

进一步地，为了能够更好的获得事故现场的相关信息，在智能终端还连接有：摄像机202。在摄像机上还连接有照明装置。摄像机202可以在事故发生之后获取到事故现场的图像信息，进一步的帮助救援人员掌握事故现场的相关情况以展开救援。

另外，智能终端还连接有：通话设备207和/或显示器208。

通话设备207用于救援人员和事故现场被困人员进行语音交流，显示器208则能够使得被困人员与救援人员进行面对面的联系，方便救援人员指导被困人员进行一定的自救。同时，通话设备207、显示器208以及摄像机202三者结合，方便救援人员和被困人员进行语音和视频对讲，无论被困人员是否具有自主行动能力，都可以增加被困人员的生还可能。

另外，为了能够进一步的增加被困人员生还的可能性，在智能终端还连接有储物盒209，该储物盒209可以在对隧道紧急状态综合通信系统进行安装的时候，便放入并定期更换生存必要的电池、水、食物、医疗用品和工具等，以提高被困人员的生还几率。

另外，参见图3所示，在本实用新型的各个实施例中，智能终端10还包括无线通讯模块203以及子终端204。其中，无线通讯模块203和子终端204无线连接，且无线通讯模块203用于实现智能终端10和子终端204之间的通信。子终端204用于在现场施工的人员随身携带，在子终端上可以设置温度探测仪205，该温度探测仪205能够获取施工人员身体的温度，并产生相应的温度信号，通过无线通讯模块203发送至智能终端10，智能终端10可以将该温度信号通过通信电缆10发送至外终端控制仪30。这样在事故发生的时候，施救人员可以通过温度探测仪所获知的温度信号获知被困人员的生还状况。

另外，由于在施工现场会有多个施工人员同时进行工作，且每一个施工人员的位置都是不固定的，施工人员会根据具体的施工情况随时变换位置。因此在智能终端10和子终端204上设置有能够互相定位的定位装置206。

智能终端10能够对子终端204进行定位，即对携带该子终端204的被困人员进行定位，可以在事故发生之后方便的获知被困人员的位置，方便后续的救援。子终端204可以对智能终端10进行定位，这样可以使得携带该子终端204的被困人员根据定位的情况找到智能终端10，与外界的救援人员取得联络。一般地，为了方便被困人员从子终端204获知智能终端10的位置，在子终端204上还安装有显示设备，该显示设备能够显示子终端204的当前位置以及智能终端20的位置。

另外，在上述实施例的基础上，在智能终端还设置有存储器210，该存储器用于存储定位装置206对子终端204进行定位的定位信息。定位装置206每隔预设时间就对子终端204进行一次定位，并在每次定位的时候生成相应的定位信息，存储器210将每次定位时所生成的定位信息进行存储，一旦发生事故，且智能终端20和子终端204之间的无线通信断开，存储器210最后所存储的子终端的定位信息便作为对携带该子终端204的被困人员进行营救时的参考位置，这样能够避免在发生事故的时候，如果只能终端20无法实现对子终端204的定位而延误对被困人员的救援时机。

参见图3所示，本实用新型实施例所提供的隧道紧急状态通信系统中。外终端控制仪30包括如下至少一种：传感器模块301、信号转换模块302、图像处理模块303、电源模块304以及网络连接模块305。

在具体实现的时候，传感器模块301用于接收并处理智能终端10通过传感器201所获知的各种信号。信号转换模块302用于实现各种信号的转换。图像处理模块303则用于对摄像机202获取的图形进行处理。电源模块304用于为智能终端20供电。网络连接模块305则是能够建立外智能控制仪30和智能终端20之间的通信连接。

本实用新型的有益效果：

1、通过通信电缆实现智能终端和外智能控制仪之间的通信，通信更加可靠；

2、能够更全面、更及时的获知事故现场的相关情况；

3、能够更准确的获知被困人员的位置；

4、能够保证事故发生后与事故区域被困人员的沟通顺畅且不被中断，降低营救工作的难度。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。