一种隧道施工安全监控设备的制作方法

本发明涉及施工安全监测技术领域，尤其是涉及一种隧道施工安全监控设备。

背景技术：

随着社会经济的发展，隧道工程建设迈入了快速发展阶段，与此同时，近几年隧道施工的安全事故也频频发生，尤其是重大事故的不断发生，给路桥隧道的安全生产工作敲响了警钟。隧道工程的施工不同于路基、桥梁，其施工难度、危险性和不可预见的因素太多，风险相对较高，管理难度较大，如何在隧道中保证人员、设备安全和施工的可控性，保证施工的质量和进度，加强管理成为施工方都比较关注的问题。在隧道工程安全施工建设过程中，对施工人员的安全管理和做好监控是至关重要的。

由于技术条件和工作环境情况复杂的限制，施工监测一直都是以人工测量为依托，并进行简单数据收集处理，国内还没有一个完善的隧道施工监测系统，虽然有一些土木工程施工监测的软件，但也很少在实际隧道施工中应用。

为此，申请号为cn201610240809.0的中国发明专利公开了一种隧道施工安全监控设备，包括控制模块，所述控制模块的输出端连接有远程监控模块、报警模块和施工人员及施工设备实时位置监测系统，所述控制模块的输入端连接有zigbee数据采集模块，所述zigbee数据采集模块包括zigbee协调器、湿度传感器和粉尘浓度检测传感器；本发明的隧道施工安全监控系统，采用无线通信的方式对测量数据进行传送，可检测隧道内的湿度、粉尘浓度，根据隧道内的湿度和粉尘浓度安排施工进度，可以减少环境对施工人员以及施工设备的损害，确保施工人员的身体健康。

上述技术方案虽然通过数据采集模块实现了对隧道内温度和湿度的监测，但是在一些大型隧道施工现场，其内部的岔道路口等建设施工繁多，如仅出现局部的温度或湿度超标，就通过报警模块进行声光报警以通知施工现场所有人，则会影响施工现场所有的施工进度。显然会严重的拖延现场的施工。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种隧道施工安全监控设备，该监控设备能够依据施工现场状况提供合理报警，在保证施工现场安全的基础上，降低对施工进度的影响。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种隧道施工安全监控设备，包括：控制模块以及与控制模块连接的布设在隧道内的数据采集模块、沿隧道内路径布设的若干监测报警装置、报警系统以及分发于施工人员的位置监测模块，所述监测报警装置通过近距离识别技术连接位置监测模块，并将识别到的位置监测模块信息实时传输至控制模块，当数据采集模块采集到的隧道信息超过第一预设报警值时，相应于数据采集模块附近的监测报警装置输出局部光报警信号，当数据采集模块采集到的隧道信息超过第二预设报警值时，所述报警系统输出覆盖施工场地的场地报警信号。

通过采用上述技术方案，在隧道施工过程中，数据采集模块可实现对隧道内影响隧道安全的各隧道信息的采集，并将隧道信息传输至控制模块,当数据采集模块采集到的隧道信息超过第一预设报警值时，相应于数据采集模块附近的监测报警装置输出局部光报警信号，使得相应数据采集模块附件的工作人员能够及时知道该场所有施工危险，从而可以避开该施工场地继续作业，当数据采集模块采集到的隧道信息超过第二预设报警值时，说明施工场地出现重大事故，报警系统输出覆盖施工场地的场地报警信号，从而将报警信息通知到场地内的所有人。由于第一预设报警值、第二预设报警值以及监测报警装置的设置，使得施工过程中，如发上小区域且危害性不高的状况，可使得现场工作人员继续在其他区域工作，并远离相应的报警区域，从而降低了对施工进度的影响。

作为本发明的改进，所述监测报警装置沿隧道内通电线路布设，且通过通电线路得电。

作为本发明的改进，所述监测报警装置内设置有蓄电池。

通过采用上述技术方案，常态下，监测报警装置通过通电线路得电，当发生重大事故导致通电线路故障时，监测报警装置也可在蓄电池的供电下继续发出报警，从而在现场逃生过程中提示工作人员危险区域，进一步提高了事故现场的安全性。

作为本发明的改进，所述监测报警装置内设置有声音报警装置，当监测报警装置输出局部光报警信号并接收到来自位置监测模块的位置信号时，向所述控制模块输出紧急报警信号，控制模块接收到紧急报警信号后，控制所述声音报警装置输出声音报警信号。

通过采用上述技术方案，当监测报警装置输出局部光报警信号并接收到来自位置监测模块的位置信号时，说明有现场工作人员出现在危险区域，此时可通过声音报警装置输出声音报警，以提示现场工作人员尽快离开相应区域。

作为本发明的改进，所述控制模块连接有多个通信控制端，所述控制模块通过通信控制端与所述数据采集模块、监测报警装置、位置监测模块连接。

作为本发明的改进，所述控制模块通过gprs模块连接所述通信控制端。

作为本发明的改进，所述数据采集模块包括zigbee协调器、湿度传感器和粉尘浓度检测传感器。

作为本发明的改进，所述湿度传感器采用sth11单芯片传感器。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.由于监测报警装置的设置，实现了对隧道支路的区域报警，当隧道施工现场出现区域性安全隐患时，可提供区域报警，从而防止由于区域性隐患而导致施工现场整体停工的状况出现；

2.由于近距离识别模块以及自位置监测模块的设置，实现了对施工给现场工作人员的提示作用，无论时出现区域性事故还是出现重大事故，监测报警装置均可为施工现场的施工人员提供位置提示，从而增强了施工现场的安全性。

附图说明

图1是隧道施工安全监控设备的系统图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的一种隧道施工安全监控设备，包括控制模块以及与控制模块连接的布设在隧道内的数据采集模块、沿隧道内路径布设的若干监测报警装置、报警系统以及分发于施工人员的位置监测模块。

其中，数据采集模块包括zigbee协调器、湿度传感器和粉尘浓度检测传感器，湿度传感器采用sth11单芯片传感器，湿度传感器和粉尘浓度监测传感器输出的湿度监测信号和粉尘浓度监测信号均通过zigbee协调器传输至控制模块。此处不限定湿度传感器以及粉尘浓度传感器的位置，在施工现场中，至少每隔5米均设置至少一个湿度传感器和粉尘浓度检测传感器。

控制模块设置在控制室中，优选为计算机。控制模块连接有多个通信控制端，隧道施工现场中，每一隧道支线均至少设置一个通信控制端，上述zigbee协调器设置在通信控制端内，每一隧道支线中的所有湿度传感器以及粉尘浓度监测传感器均连接至通信控制端内，并通过通信控制端传输至控制模块。

优选的，控制模块通过gprs模块连接通信控制端，从而实现控制模块与通信控制端之间的无线通讯，避免隧道内的线路问题干扰通信控制端与控制模块之间的通信连接。

进一步的，隧道施工场地内还布设有若干监测报警装置。监测报警装置包括声音报警装置、光报警装置、近距离识别模块以及监测报警控制器。监测报警控制器通过通信控制端连接至控制模块。

当数据采集模块采集到的隧道信息，如湿度监测信号和粉尘浓度监测信号，超过第一预设报警值时，由控制模块输出局部控制指令至相应数据采集模块所在隧道支路中的通信控制端，并通过通信控制端控制位于相应隧道支路内的所有监测报警装置输出局部光报警信号。由于监测报警装置设置有多个，可实现对相应支路以及相应支路附近位置的警示作用。

当数据采集模块采集到的隧道信息超过第二预设报警值时，由控制模块控制报警系统输出覆盖施工场地的场地报警信号。此处对报警系统的设置方式不做限定，如大功率的扬声器、报警灯或扬声器与报警灯配合而成的声光报警装置等能够覆盖施工给现场的报警器均在本实施例的说明范围内。

进一步的，安全监控设备还包括分发于施工人员的位置监测模块，位置监测模块设置为与监测报警装置内的近距离识别模块配合的rfid芯片。当施工人员靠近相应的监测报警装置时，其近距离识别模块识别相应的rfid芯片，并将rfid芯片对应的施工人员数据通过监测报警控制器传输至控制模块。

当监测报警装置输出局部光报警信号并接收到来自位置监测模块的位置信号时，说明监测报警装置所在隧道支路存在安全隐患，且已经有施工人员进入，此时，监测报警装置内的监测报警控制器向控制模块输出紧急报警信号，控制模块接收到紧急报警信号后，控制监测报警装置内的声音报警装置发出声音报警信号，以提示相应的施工人员。

为了保证监测报警装置能够持续工作，监测报警装置内置有蓄电池，并通过蓄电池连接隧道施工场地内的通电线路。常态下，监测报警装置通过通电线路取电。当隧道施工场地内的通电线路故障，或隧道施工场地内出现重大事故时，监测报警装置仍可在蓄电池供电状态下继续输出声音报警信号和光报警信号，从而使得施工现场施工人员能够有效的规避危险位置。

由以上所述内容可知，常态下，施工现场的数据采集模块可实现对施工现场各角落的湿度以及粉尘浓度进行监测，并发送至控制模块；当数据采集模块采集到的隧道信息，超过第一预设报警值时，由控制器控制相应隧道支路中的监测报警装置输出局部光报警信号，以提示附近施工人员远离相应区域；当当数据采集模块采集到的隧道信息，超过第二预设报警值时，说明施工现场存在重大施工安全隐患，此时，控制器控制报警系统全场报警。如发生隧道施工现场供电线路出现问题，或隧道施工现场出现重大事故时，监测报警模块在蓄电池的供电下继续发出光报警信号或声音报警信号。由此可知，该安全监控设备能够依据施工现场状况提供合理报警，在保证施工现场安全的基础上，降低对施工进度的影响。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。