基于光纤传感技术的校园主动安全监测系统的制作方法

本发明涉及校园安全监测领域，具体为基于光纤传感技术的校园主动安全监测系统。

背景技术：

1、校园安全一直是全国的关注重点，传统的校园安全检测系统功能单一。基于此，本发明设计了基于光纤传感技术的校园主动安全监测系统，以解决上述问题。

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技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于光纤传感技术的校园主动安全监测系统，以解决上述背景技术中提出的。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、基于光纤传感技术的校园主动安全监测系统，包括中央处理器、楼体安全监测模块、气体安全监测模块、水质监测模块、温度监测模块、监控室终端和视频监控模块，其特征在于，所述楼体安全监测模块输出端与所述中央处理器输入端相对接，所述气体安全监测模块输出端与所述中央处理器输入端相对接，所述水质监测模块输出端与所述中央处理器输入端相对接，所述温度监测模块输出端与所述中央处理器输入端相对接，所述中央处理器输出端与所述监控室终端输入端相对接，所述视频监控模块输出端与所述监控室终端输入端相对接。

4、作为本发明的进一步方案，所述楼体安全监测模块内部包括光纤预留管道、传感光纤和光纤应变传感器，所述传感光纤穿入所述光纤预留管道内部，所述光纤预留管道分布于各个建筑的梁柱上，光纤应变传感器实时检测数据。

5、作为本发明的进一步方案，所述光纤应变传感器通过基于轴向对称位置测得的应变来计算梁或柱身的倾角，进而计算出梁或柱身相应的位移，计算公式为：，其中，lc为常量，d为梁或柱体直径，εui和εli分别是测得的径向的两个位置的应变，εu1与εl1分别为第一个初始段长度两个位置的平均应变，εun与εln分别为第n段长度两个位置的平均应变；梁或柱体完整性评估方法如下：基于梁或柱体内传感器测得的应变与应力结果计算梁或柱体的平均有效模量分布，有效模量由以下公式进行计算：，δεui与δεli分别为两次加载后的两个孔内的应变增量，δσui与δσli分别为两次加载后的两个孔内与光纤传感器对应位置的应力计的平均增量，当梁或柱体出现缩颈、断梁或柱或者扩径缺陷情况时，得到的相应有效模量ei会分别出现减小、减小、增大的情况。

6、作为本发明的进一步方案，所述温度监测模块内部设置有光纤温度传感器，所述光纤温度传感器分设于校园内各个角落，所述光纤温度传感器每10平方米设置有一个。

7、作为本发明的进一步方案，所述气体安全监测模块内部设置有空气质量检测仪，所述空气质量检测仪每个教室均安装有，多个所述空气质量检测仪内部均设置有数据传输器并于所述中央处理器信号连接。

8、作为本发明的进一步方案，所述水质监测模块内部设置有水质检测质控仪，所述水质检测质控仪输入端与食用水水管中段相对接。

9、作为本发明的进一步方案，所述视频监控模块内部设置有多个监控摄像头，多个所述监控摄像头实现对校园内部无死角全天不间断监控。

10、作为本发明的进一步方案，所述监控室终端内部设置有多块监控显示屏以及显示屏，数据显示屏实时显示多个模块传输来的数据。

11、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

12、(1)、本发明内部综合有楼体安全监测模块、气体安全监测模块、水质监测模块、温度监测模块、监控室终端和视频监控模块，对校园内部各个方面进行全天不间断监控，主动性更强，覆盖面更广，能够有效监测校园内部安全隐患，并进行及时反馈，更加安全。

技术特征：

1.基于光纤传感技术的校园主动安全监测系统，包括中央处理器、楼体安全监测模块、气体安全监测模块、水质监测模块、温度监测模块、监控室终端和视频监控模块，其特征在于，所述楼体安全监测模块输出端与所述中央处理器输入端相对接，所述气体安全监测模块输出端与所述中央处理器输入端相对接，所述水质监测模块输出端与所述中央处理器输入端相对接，所述温度监测模块输出端与所述中央处理器输入端相对接，所述中央处理器输出端与所述监控室终端输入端相对接，所述视频监控模块输出端与所述监控室终端输入端相对接。

2.根据权利要求1所述的基于光纤传感技术的校园主动安全监测系统，其特征在于，所述楼体安全监测模块内部包括光纤预留管道、传感光纤和光纤应变传感器，所述传感光纤穿入所述光纤预留管道内部，所述光纤预留管道分布于各个建筑的梁柱上，光纤应变传感器实时检测数据。

3.根据权利要求2所述的基于光纤传感技术的校园主动安全监测系统，其特征在于，所述光纤应变传感器通过基于轴向对称位置测得的应变来计算梁或柱身的倾角，进而计算出梁或柱身相应的位移，计算公式为：其中，lc为常量，d为梁或柱体直径，εui和εli分别是测得的径向的两个位置的应变，εu1与εl 1分别为第一个初始段长度两个位置的平均应变，εun与εln分别为第n段长度两个位置的平均应变；梁或柱体完整性评估方法如下：基于梁或柱体内传感器测得的应变与应力结果计算梁或柱体的平均有效模量分布，有效模量由以下公式进行计算：δεui与δεl i分别为两次加载后的两个孔内的应变增量，δσui与δσli分别为两次加载后的两个孔内与光纤传感器对应位置的应力计的平均增量，当梁或柱体出现缩颈、断梁或柱或者扩径缺陷情况时，得到的相应有效模量ei会分别出现减小、减小、增大的情况。

4.根据权利要求1所述的基于光纤传感技术的校园主动安全监测系统，其特征在于，所述温度监测模块内部设置有光纤温度传感器，所述光纤温度传感器分设于校园内各个角落，所述光纤温度传感器每10平方米设置有一个。

5.根据权利要求1所述的基于光纤传感技术的校园主动安全监测系统，其特征在于，所述气体安全监测模块内部设置有空气质量检测仪，所述空气质量检测仪每个教室均安装有，多个所述空气质量检测仪内部均设置有数据传输器并于所述中央处理器信号连接。

6.根据权利要求1所述的基于光纤传感技术的校园主动安全监测系统，其特征在于，所述水质监测模块内部设置有水质检测质控仪，所述水质检测质控仪输入端与食用水水管中段相对接。

7.根据权利要求1所述的基于光纤传感技术的校园主动安全监测系统，其特征在于，所述视频监控模块内部设置有多个监控摄像头，多个所述监控摄像头实现对校园内部无死角全天不间断监控。

8.根据权利要求1所述的基于光纤传感技术的校园主动安全监测系统，其特征在于，所述监控室终端内部设置有多块监控显示屏以及显示屏，数据显示屏实时显示多个模块传输来的数据。

技术总结
本发明公开了基于光纤传感技术的校园主动安全监测系统，楼体安全监测模块输出端与中央处理器输入端相对接，气体安全监测模块输出端与中央处理器输入端相对接，水质监测模块输出端与中央处理器输入端相对接，温度监测模块输出端与中央处理器输入端相对接，中央处理器输出端与监控室终端输入端相对接，视频监控模块输出端与监控室终端输入端相对接。本发明提供的基于光纤传感技术的校园主动安全监测系统综合有楼体安全监测模块、气体安全监测模块、水质监测模块、温度监测模块、监控室终端和视频监控模块，对校园内部各个方面进行全天不间断监控，主动性更强，覆盖面更广，能够有效监测校园内部安全隐患，并进行及时反馈，更加安全。

技术研发人员：王桂芳,王君芝,董淑果,刘金彦,邵小明,唐颖
受保护的技术使用者：大庆亚兴安全科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13