一种隧道安全在线监测预警装置的制作方法

文档序号:15195025发布日期:2018-08-17 22:56阅读:147来源:国知局

本实用新型涉及监测预警装置技术领域,具体为一种隧道安全在线监测预警装置。



背景技术:

在线监测技术是在被测设备处于运行的条件下,对设备的状况进行连续或定时的监测,通常是自动进行的。检测人可以通过该设备同步监视被监设备。

但现有的隧道环境监测存在的主要问题:一是缺乏一种足够细致的监控系统,二是监控系统的智能化和网络化程度不高,目前隧道监控系统中的传感器是以有线的方式采集环境信息,采集点的数量和位置都是固定不变或者采用人工巡检的模式,要得到隧道指定点的环境数据是不太现实的,而且有线方式的现场布线难度大、成本比较高,并且信号线老化后系统的误报率、故障率都比较高。

所以,如何设计一种隧道安全在线监测预警装置,成为我们当前要解决的问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种隧道安全在线监测预警装置,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种隧道安全在线监测预警装置,包括装置主体和协调器,所述装置主体内部的左右侧分别设有无线传感网络,两个所述无线传感网络均固定连接在装置主体中,所述装置主体内部的左侧设有嵌入式网关,所述嵌入式网关的右侧固定连接在左端的无线传感网络中,所述装置主体内部的左侧底端设有嵌入式网络控制系统,所述嵌入式网络控制系统的底部固定连接在装置主体中,所述嵌入式网络控制系统的顶端设有隧道检测中心,所述隧道检测中心的底部嵌入设置在嵌入式网络控制系统中,所述装置主体内部的左侧上端设有协调器,所述协调器固定连接在装置主体中,所述协调器的内部设有三个无线传感网数据采集节点,所述无线传感网数据采集节点均固定连接在协调器中,所述装置主体内部的上端右侧设有路由器节点,所述路由器节点固定连接在装置主体中,所述路由器节点的右侧上端设有终端节点,所述终端节点嵌入设置在路由器节点中,所述路由器节点内部的左侧设有分析装置,所述分析装置的左侧固定连接在路由器节点中。

进一步的,所述分析装置内部的上端设有隧道环境监测中心,且隧道环境监测中心采用硬质塑料的材质制成,且固定连接在分析装置中。

进一步的,所述分析装置内部的中端设有模拟感应器,且模拟感应器呈“圆形”状固定连接在分析装置中。

进一步的,所述分析装置内部的下端设有定点分析红外线,且定点分析红外线与模拟感应器距离6公分,且固定连接在分析装置中。

进一步的,所述隧道检测中心的内部左右侧分别设有集板,且两个集板均采用“丝网”状固定连接在隧道检测中心中。

进一步的,所述隧道检测中心的内部上下端分别设有通讯模块,且两个通讯模块均呈“月牙”状固定连接在隧道检测中心中。

进一步的,所述装置主体内部的右上端设有蜂鸣器,所述蜂鸣器固定连接在装置主体中。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:该种隧道安全在线监测预警装置,设有隧道环境监测中心,目前,我国隧道建设速度迅猛,高海拔地区需建隧道工程,隧道开通运营后,人工监测监控难度很大,操作十分不便和困难,隧道投资达数十亿元,属国家重要基础设施,维护其安全是十分重要和必要,为此,隧道应实行自动监测监控,确保隧道安全和列车运行,由于现有的隧道监控系统中的传感器是以有线的方式采集环境信息,采集点的数量和位置都是固定不变或者采用人工巡检的模式,要得到隧道指定点的环境数据是不太现实的,故缺乏一种足够细致的监控系统,因此,本实用新型为解决此类问题,在分析装置内部的上端设有隧道环境监测中心,且隧道环境监测中心采用硬质塑料的材质制成,且固定连接在分析装置中,当设备在使用时,首先,每个节点将采集好的环境数据信息经过局部融合采用最小跳数的路由协议发送至协调器,协调器再对一段时间内该区域所有的无线传感网络采集节点采集到的环境数据通过集板发送至嵌入式网关并将收集到的数据存储分析装置中,然后将接收到的数据进行全局融合处理并通过通讯模块发送至公网,嵌入式网络控制系统将发送公网的数据通过通讯模块进行点对点通讯获取,收集到环境数据信息存储至嵌入式网络控制系统的数据库中,嵌入式网络控制系统每隔一段时间刷新进入数据库中的环境参数,环境检测人员通过远程PC监测终端软件或智能手机客户端进入隧道环境检测系统,通过调用数据库中的数据,就可以对隧道环境进行实时监测,同时嵌入式网络控制系统的监控程序会不断扫描最近一分钟内进入数据库的环境数据,若有数据超过管理员设定的阈值则判定为异常,则嵌入式网络控制系统将异常信息发送至终端节点,后由蜂鸣器发出报警信号,从而实现预警的功能,由此解决了现有设备的采集点的数量和位置都是固定不变或者采用人工巡检的模式的缺陷,此外,现有的有线方式的现场布线难度大、成本比较高,并且信号线老化后系统的误报率、故障率都比较高,为克服此类不足,本实用新型在分析装置内部的中端设有模拟感应器,且模拟感应器呈“圆形”状固定连接在分析装置中,首先,在本设备运行时,对每个数据采集节点进行局部卡尔马路边信息融合,然后将各自的局部估计结果发送采用最小跳数的路由协议发送至协调器节点,协调器节点对该区域所有的无线传感网络采集节点采集到环境数据通过定点分析红外线发送至嵌入式网关进行全局融合处理,由于增加了反馈环节,使得无线传感网络不同设备具有双工通讯联系,不仅低层融合信息向高层传递,高层信息也参与低层节点处理,各采集节点之间具有了一种层间的联系,经过融合处理后可以使融合精度高于单个传感器精度,而且数据的传输量大大降低,从而降低了信息的传输量,减轻网络冲突和拥塞,解决了现有的有线方式的现场布线难度大、成本高,且信号线老化后系统的误报率、故障率突出的问题。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图;

图2是本实用新型的分析装置示意图;

图3是本实用新型的隧道检测中心示意图。

图中:1-装置主体;2-无线传感网络;3-嵌入式网关;4-嵌入式网络控制系统;5-隧道检测中心;501-集板;502-通讯模块;6-协调器;7-无线传感网数据采集节点;8-路由器节点;9-终端节点;10-分析装置;1011-隧道环境监测中心;1012-模拟感应器;1013-定点分析红外线;11-蜂鸣器;

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,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。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

请参阅图1-3,本实用新型提供一种技术方案:一种隧道安全在线监测预警装置,包括装置主体1和协调器6,装置主体1内部的左右侧分别设有无线传感网络2,两个无线传感网络2均固定连接在装置主体1中,装置主体1内部的左侧设有嵌入式网关3,嵌入式网关3的右侧固定连接在左端的无线传感网络2中,装置主体1内部的左侧底端设有嵌入式网络控制系统4,嵌入式网络控制系统4的底部固定连接在装置主体1中,嵌入式网络控制系统4的顶端设有隧道检测中心5,隧道检测中心5的底部嵌入设置在嵌入式网络控制系统4中,装置主体1内部的左侧上端设有协调器6,协调器6固定连接在装置主体1中,协调器6的内部设有三个无线传感网数据采集节点7,无线传感网数据采集节点7均固定连接在协调器6中,装置主体1内部的上端右侧设有路由器节点8,路由器节点8固定连接在装置主体1中,路由器节点8的右侧上端设有终端节点9,终端节点9嵌入设置在路由器节点8中,路由器节点8内部的左侧设有分析装置10,分析装置10的左侧固定连接在路由器节点8中。

进一步的,分析装置10内部的上端设有隧道环境监测中心1011,且隧道环境监测中心1011采用硬质塑料的材质制成,且固定连接在分析装置10中,通过隧道环境监测中心1011,从而实现预警的功能,由此解决了现有设备的采集点的数量和位置都是固定不变或者采用人工巡检的模式的缺陷。

进一步的,分析装置10内部的中端设有模拟感应器1012,且模拟感应器1012呈“圆形”状固定连接在分析装置10中,通过模拟感应器1012,可以实时感知模拟现场的环境,并加以分析。

进一步的,分析装置10内部的下端设有定点分析红外线1013,且定点分析红外线1013与模拟感应器1012距离6公分,且固定连接在分析装置10中,通过定点分析红外线1013,可以对问题区域进行定点的实时侦察。

进一步的,隧道检测中心5的内部左右侧分别设有集板501,且两个集板501均采用“丝网”状固定连接在隧道检测中心5中,通过集板501,可以将无线传感网络采集节点采集到的环境数据通过集板发送至嵌入式网关并将收集到的数据存储到分析装置中。

进一步的,隧道检测中心5的内部上下端分别设有通讯模块502,且两个通讯模块502均呈“月牙”状固定连接在隧道检测中心5中,通过通讯模块502,可以对现场和指挥控制区的工作人员进行实时联络。

进一步的,装置主体1内部的右上端设有蜂鸣器11,蜂鸣器11固定连接在装置主体1中,通过蜂鸣器11,可以对外响起警报。

工作原理:首先,通过隧道环境监测中心1011,就可以对隧道环境进行实时监测,同时嵌入式网络控制系统4的监控程序会不断扫描最近一分钟内进入数据库的环境数据,若有数据超过管理员设定的阈值则判定为异常,则嵌入式网络控制系统4将异常信息发送至终端节点9,后由蜂鸣器11发出报警信号,从而实现预警的功能,由此解决了现有设备的采集点的数量和位置都是固定不变或者采用人工巡检的模式的缺陷,通过模拟感应器1012,可以实时感知模拟现场的环境,并加以分析,通过定点分析红外线1013,可以对问题区域进行定点的实时侦察,通过集板501,可以将无线传感网络采集节点7采集到的环境数据通过集板501发送至嵌入式网关3并将收集到的数据存储到分析装置10中,通过通讯模块502,可以对现场和指挥控制区的工作人员进行实时联络。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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