一种隧道监测系统和隧道监测方法与流程

本发明涉及隧道施工领域，尤其涉及一种隧道监测系统和隧道监测方法。

背景技术：

隧道施工现场是一个复杂的工作环境，隧道施工现场不仅有大量的施工人员，还有大量的台车和吊车等施工设备，事故发生率较高。因此，对隧道施工现场的设备和人员的工作状态进行监测是十分重要的。

目前，一般是通过监控人员采用视频监控的方式来监测隧道施工现场的设备和人员的工作状态，并判断是否存在违规现象。但发明人在实施本发明的过程中发现，由于通过人员肉眼长时间监测易造成肉眼疲劳，容易造成重要信息的漏看，并且，通过人工判断是否存在违规现象，容易受人的主观意识影响而造成误判，违规判断的准确率低。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种隧道监测系统和隧道监测方法，可以有效地对隧道内的设备和人员的工作状态进行监测，并实现违规行为的自动判断，并提高违规判断的准确率。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种隧道监测系统，包括视频监控模块、人员定位模块、设备监测模块、控制中心、显示模块、警报模块和通讯模块；

所述视频监控模块用于采集隧道内的视频图像，并将所述视频图像发送至所述显示模块；

所述人员定位模块用于获取施工人员的人员信息，并将所述人员信息发送至所述控制中心；其中，所述人员信息包括身份信息和位置信息；

所述设备监测模块用于获取施工设备的工作参数，并将所述工作参数发送至所述控制中心；所述工作参数包括设备信息、速度、加速度和设备与施工人员的距离；

所述控制中心用于根据所述人员信息进行分析，生成人员监测结果，以及，根据所述工作参数进行分析，生成设备监测结果，根据所述人员监测结果和所述设备监测结果生成警报信息，并将所述警报信息发送至所述警报模块；

所述显示模块用于实时显示所述视频图像；

所述警报模块用于根据所述警报信息发出警报；

所述通讯模块用于实现所述系统各模块之间的通信。

与现有技术相比，本发明实施例提供的一种隧道监测系统，通过控制中心根据由人员定位模块获取的人员信息进行分析，得到人员监测结果，以及根据由设备监测模块获取的施工设备的工作参数进行分析，得到设备监测结果，以实现对隧道内的设备和人员的工作状态的监测，以及违规行为的自动判断，提高了违规判断的准确率；还通过所述控制中心根据所述人员监测结果和所述设备监测结果生成警报信息，并将所述警报信息发送至警报模块，以使所述警报模块发出警报，及时提醒相关人员对违规行为进行处理，以减少事故发生。

作为上述方案的改进，所述视频监控模块包括若干个补光装置和若干个图像采集设备；

每一补光装置均包括光线传感器、处理器和补光灯；

所述光线传感器用于检测隧道内的光线强度，并将所述光线强度发送至所述处理器；

所述处理器用于根据接收到的光线强度控制所述补光灯的光照强度；

所述图像采集设备用于采集所述视频图像，并将所述视频图像发送至所述显示模块。

作为上述方案的改进，所述人员定位模块包括若干个定位器、若干个定位基站和定位服务器；

所述定位器用于发射定位信号；

所述定位基站用于接收所述定位器发射的定位信号，并将所述定位信号转发至所述定位服务器；

所述定位服务器用于根据所述定位信号生成所述施工人员的人员信息，并将所述人员信息传送至所述控制中心。

作为上述方案的改进，所述控制中心包括人员监测单元、设备监测单元和警报信息单元；

所述人员监测单元用于将所述人员信息中的位置信息与预设的位置范围进行比对，生成人员监测结果，并将所述人员监测结果发送至所述警报信息单元；

所述设备监测单元用于将所述工作参数与预设阈值进行比对，生成设备监测结果，并将所述设备监测结果发送至所述警报信息单元；

所述警报信息单元用于根据所述人员监测结果和所述设备监测结果生成相应的警报信息，并将所述警报信息发送至所述警报模块。

作为上述方案的改进，所述警报模块包括若干个语音喇叭，所述语音喇叭用于播报语音。

本发明实施例还提供一种隧道监测方法，包括步骤：

接收由人员定位模块获取到的施工人员的人员信息和由设备监测模块获取到的施工设备的工作参数；其中，所述人员信息包括身份信息和位置信息，所述工作参数包括设备信息、速度、加速度和设备与施工人员的距离；

根据所述人员信息进行分析，生成人员监测结果；

根据所述工作参数进行分析，生成设备监测结果；

根据所述人员监测结果和所述设备监测结果生成警报信息，并将所述警报信息发送至警报模块，以使所述警报模块根据所述警报信息发出警报。

与现有技术相比，本发明实施例提供的一种隧道监测方法，根据由人员定位模块获取到的人员信息进行分析，得到人员监测结果，以及根据由设备监测模块获取到的施工设备的工作参数进行分析，得到设备监测结果，以实现对隧道内的设备和人员的工作状态的监测，以及违规行为的自动判断，提高了违规判断的准确率；根据所述人员监测结果和所述设备监测结果生成警报信息，并将所述警报信息发送至警报模块，以使所述警报模块发出警报，及时提醒相关人员对违规行为进行处理，以减少事故发生。

作为上述方案的改进，所述根据所述人员信息进行分析，生成人员监测结果，具体为：

将所述人员信息中的位置信息与预设的位置范围进行比对，生成人员监测结果。

作为上述方案的改进，所述根据所述工作参数进行分析，生成设备监测结果，具体为：

将所述工作参数与预设阈值进行比对，生成设备监测结果。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的一种隧道监测系统的结构示意图。

图2是本发明实施例3提供的一种隧道监测系统的控制中心的结构示意图。

图3是本发明实施例4提供的一种隧道监测方法的流程示意图。

具体实施方式

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作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。

参见图1，本发明实施例1提供的一种隧道监测系统100，包括视频监控模块110、人员定位模块120、设备监测模块130、控制中心140、显示模块150、警报模块160和通讯模块170。

所述视频监控模块110用于采集隧道内的视频图像，并将所述视频图像发送至所述显示模块150。

可以理解的，所述视频监控模块110可以是包括若干个图像采集设备。具体实施时，所述视频监控模块110通过所述图像采集设备实时采集隧道内的现场情况，生成视频图像，并将所述视频图像发送至所述显示模块150。所述视频图像可以是红外图像，也可以是可见光图像，还可以是包括红外图像和可见光图像，均不影响本发明的有益效果。

所述人员定位模块120用于获取施工人员的人员信息，并将所述人员信息发送至所述控制中心140；其中，所述人员信息包括身份信息和位置信息。

具体实施时，每一施工人员进入隧道前均需携带其对应的定位器，每一定位器中记录有所携带该定位器的施工人员的身份信息，所述人员定位模块120实时获取施工人员的位置信息，并结合所述施工人员的身份信息生成所述施工人员的人员信息，将所述人员信息发送至所述控制中心140。

所述设备监测模块130用于获取施工设备的工作参数，并将所述工作参数发送至所述控制中心140；所述工作参数包括设备信息、速度、加速度和设备与施工人员的距离。

具体实施时，每一施工设备进入隧道前均需安装特定的传感器模块，每一传感器模块中记录有安装该传感器模块的施工设备的设备信息，所述传感器模块可以是一个集成速度测量功能、加速度测量功能和距离测量功能的传感器，也可以是由车速传感器、加速度传感器和测距传感器组成的传感器组，均不影响本发明的有益效果。所述设备监测模块130通过所述传感器模块实时获取施工设备的速度、加速度和设备与施工人员的距离，并结合所述施工设备的设备信息生成工作参数，将所述工作参数发送至所述控制中心140。

所述控制中心140用于根据所述人员信息进行分析，生成人员监测结果，以及，根据所述工作参数进行分析，生成设备监测结果，根据所述人员监测结果和所述设备监测结果生成警报信息，并将所述警报信息发送至所述警报模块160。

具体实施时，所述控制中心140实时接收所述人员信息和工作参数，对所述人员信息进行分析，判断施工人员是否存在违规行为，并根据判断结果生成人员监测结果，以实现对隧道内的施工人员的工作状态的监测及其违规行为的自动判断；对所述工作参数进行分析，判断施工设备是否存在违规行为，并根据判断结果生成设备监测结果，以实现对隧道内的施工设备的工作状态的监测及其违规行为的自动判断；当检测到所述人员监测结果或所述设备监测结果为存在违规行为时，生成相应的警报信息，并将所述警报信息发送至所述警报模块160。

所述显示模块150用于实时显示所述视频图像。

具体实施时，所述显示模块150包括显示器，所述显示模块150实时接收所述视频图像，并在所述显示器中显示所述视频图像。

所述警报模块160用于根据所述警报信息发出警报。

优选地，所述警报模块160包括若干个语音喇叭，所述语音喇叭用于播报语音。具体实施时，每一语音喇叭可以是与所述视频监控模块110的每一图像采集设备安装在同一位置，所述警报模块160实时接收所述警报信息，并根据所述警报信息驱动所述语音喇叭播报预设的语音。

所述通讯模块170用于实现所述系统各模块之间的通信。

需要说明的是，在具体实施时，所述通讯模块170可以是有线通讯模块，也可以是无线通讯模块，均不影响本发明可取得的有益效果。以所述通讯模块170为无线通讯模块为例，所述通讯模块包括若干个无线信号中继器，每一无线信号中继器可以是与所述视频监控模块110的每一图像采集设备安装在同一位置。

实施本发明实施例1提供的一种隧道监测系统，通过控制中心根据由人员定位模块获取的人员信息进行分析，得到人员监测结果，以及根据由设备监测模块获取的施工设备的工作参数进行分析，得到设备监测结果，以实现对隧道内的设备和人员的工作状态的监测，以及违规行为的自动判断，提高了违规判断的准确率；还通过所述控制中心根据所述人员监测结果和所述设备监测结果生成警报信息，并将所述警报信息发送至警报模块，以使所述警报模块发出警报，及时提醒相关人员对违规行为进行处理，以减少事故发生。

作为一个优选实施例，本发明实施例2在实施例1提供的隧道监测系统100的基础上，对视频监控模块110进行改进。所述视频监控模块110包括若干个补光装置111和若干个图像采集设备112；

每一补光装置111均包括光线传感器1111、处理器1112和补光灯1113；

所述光线传感器1111用于检测隧道内的光线强度，并将所述光线强度发送至所述处理器1112；

所述处理器1112用于根据接收到的光线强度控制所述补光灯1113的光照强度；

所述图像采集设备112用于采集所述视频图像，并将所述视频图像发送至所述显示模块150。

具体实施时，每一图像采集设备112配置一个补光装置111，通过所述补光装置111检测隧道内的光线强度，然后根据检测到的光线强度自动控制所述补光灯1113的光照强度，以保证图像采集设备112采集到的视频图像清晰可见，以满足监控的需要。

作为一个优选实施例，本发明实施例3在实施例1提供的隧道监测系统100的基础上，对人员定位模块120进行改进。所述人员定位模块120包括若干个定位器121、若干个定位基站122和定位服务器123。

所述定位器121用于发射定位信号。

具体实施时，所述定位器121可以是内置于可穿戴设备中，以提高定位器的便携性，从而提高了定位器的携带率，减少了由于人与定位器位置不一致而导致的位置信息不能准确反映人员实际定位的现象，提高了人员定位的准确度。其中，所述可穿戴设备可以是安全帽、手环或胸牌等，均不影响本发明的有益效果。以所述可穿戴设备为手环为例，每一施工人员佩戴内置有专用的定位器121的手环，每一施工人员的定位器121定时发射定位信号。

所述定位基站122用于接收所述定位器121发射的定位信号，并将所述定位信号转发至所述定位服务器123。

可以理解的，所述定位基站122根据隧道的现场环境进行布置，所述定位基站122的工作范围需覆盖整个隧道。

所述定位服务器123用于根据所述定位信号生成所述施工人员的人员信息，并将所述人员信息传送至所述控制中心140。

具体实施时，所述定位服务器123接收到所述定位信号，对所述定位信号进行信号解析和处理，获取携带所述定位器121的施工人员的人员信息，并将所述人员信息传送至所述控制中心140。

作为一个优选实施例，本发明实施例3在实施例1提供的隧道监测系统100的基础上，对控制中心140进行改进。参见图2，所述控制中心140包括人员监测单元141、设备监测单元142和警报信息单元143。

所述人员监测单元141用于将所述人员信息中的位置信息与预设的位置范围进行比对，生成人员监测结果，并将所述人员监测结果发送至所述警报信息单元143。

具体实施时，所述人员监测单元141实时接收所述人员信息，并将所述人员信息中的位置信息与预设的位置范围进行比对，当检测到某一人员的位置信息不在预设的位置范围时，则判定该人员有违规行为，否则，则判定该人员没有违规行为，以该人员的违规行为的判定结果作为该人员的人员监测结果。

所述设备监测单元142用于将所述工作参数与预设阈值进行比对，生成设备监测结果，并将所述设备监测结果发送至所述警报信息单元143。

具体实施时，所述设备监测单元142实时接收所述工作参数，并将所述工作参数中的速度、加速度和设备与施工人员的距离分别与其对应的预设阈值进行比对，当检测到某一设备的速度、加速度或设备与施工人员的距离超过预设阈值时，则判定该设备有违规行为，否则，则判定该设备没有违规行为，以该设备的违规行为的判定结果作为该设备的设备监测结果。

所述警报信息单元143用于根据所述人员监测结果和所述设备监测结果生成相应的警报信息，并将所述警报信息发送至所述警报模块160。

具体实施时，所述警报信息单元143实时接收所述人员监测结果和设备监测结果，当检测到某一人员的人员监测结果为有违规行为时，生成与该人员对应的警报信息，并将该人员的警报信息发送至所述警报模块160，或者，当检测到某一设备的设备监测结果为有违规行为时，生成与该设备对应的警报信息，并将该设备的警报信息发送至所述警报模块160。

相应地，本发明实施例4提供了一种隧道监测方法。参见图3，实施例4提供的隧道监测方法可以是由如实施例1至3任一项所述的隧道监测系统执行，包括步骤：

s110、接收由人员定位模块获取到的施工人员的人员信息和由设备监测模块获取到的施工设备的工作参数；其中，所述人员信息包括身份信息和位置信息，所述工作参数包括设备信息、速度、加速度和设备与施工人员的距离；

s120、根据所述人员信息进行分析，生成人员监测结果；

即，对所述人员信息进行分析，判断施工人员是否存在违规行为，并根据判断结果生成人员监测结果，以实现对隧道内的施工人员的工作状态的监测及其违规行为的自动判断。

进一步地，所述步骤120具体为：

将所述人员信息中的位置信息与预设的位置范围进行比对，生成人员监测结果。

即，将所述人员信息中的位置信息与预设的位置范围进行比对，当检测到某一人员的位置信息不在预设的位置范围时，则判定该人员有违规行为，否则，则判定该人员没有违规行为，以该人员的违规行为的判定结果作为该人员的人员监测结果。

s130、根据所述工作参数进行分析，生成设备监测结果；

即，对所述工作参数进行分析，判断施工设备是否存在违规行为，并根据判断结果生成设备监测结果，以实现对隧道内的施工设备的工作状态的监测及其违规行为的自动判断。

进一步地，所述步骤130具体为：

将所述工作参数与预设阈值进行比对，生成设备监测结果。

即，将所述工作参数中的速度、加速度和设备与施工人员的距离分别与其对应的预设阈值进行比对，当检测到某一设备的速度、加速度或设备与施工人员的距离超过预设阈值时，则判定该设备有违规行为，否则，则判定该设备没有违规行为，以该设备的违规行为的判定结果作为该设备的设备监测结果。

s140、根据所述人员监测结果和所述设备监测结果生成警报信息，并将所述警报信息发送至警报模块，以使所述警报模块根据所述警报信息发出警报。

其中，当所述人员监测结果或所述设备监测结果为存在违规行为时，生成相应的警报信息，并将所述警报信息发送至所述警报模块。

实施本发明实施例4提供的一种隧道监测方法，根据由人员定位模块获取到的人员信息进行分析，得到人员监测结果，以及根据由设备监测模块获取到的施工设备的工作参数进行分析，得到设备监测结果，以实现对隧道内的设备和人员的工作状态的监测，以及违规行为的自动判断，提高了违规判断的准确率；根据所述人员监测结果和所述设备监测结果生成警报信息，并将所述警报信息发送至警报模块，以使所述警报模块发出警报，及时提醒相关人员对违规行为进行处理，以减少事故发生。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。