CN108110673A - 一种电缆隧道环境检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电缆隧道环境检测装置及方法，装置包括环境监测装置和轨道巡检小车，所述环境监测装置设置在电缆隧道壁上，所述轨道巡检小车设置在隧道内轨道上依次对设置在电缆隧道壁上的环境监测装置进行巡检，且轨道巡检小车在每个环境检测装置处停留时间不超过2分钟，用于收集环境监测装置采集的隧道环境数据。本发明完成了对电缆隧道环境的监测，实现了对电缆隧道环境的综合分析并根据分析数据进行预警，具有检测灵敏度高、可靠性准确等特点，特别适合应用于无法提供外接电源、隧道距离较长、监测点多的电缆隧道。

Description

一种电缆隧道环境检测装置及方法

技术领域

本发明涉及电缆隧道环境检测领域，具体地说是一种电缆隧道环境检测装置及方法。

背景技术

电缆隧道的应用，满足了城区高负荷密度及其电缆化的供电要求，能有效保障电力通道的输送量，同时也提高通道资源的利用率。

电力电缆一般是由导体、绝缘体和热护套组成，运行中的电缆不能够超过上限阈值，否则会引起电力中断，引起火灾；由于电缆隧道位于地下，通风条件不好，加上地下水渗透，使得电缆隧道的湿度增大，影响电力设备的正常运行；电缆隧道中往往存在着裂隙瓦斯，瓦斯会对井下作业的工作人员的身体产生极大的危害，同时，隧道内氧气含量较低直接影响工作人员的正常工作。电缆隧道内部空气不流通、温度较高、潮湿，且容易出现O₂含量低，而H₂S、CO、CH₄等气体含量高的人生和设备安全隐患。因此，对隧道内的温湿度，有害气体浓度，氧气浓度，烟雾浓度和水位等及时的监测，及时排除存在的隐患，同时，保证工作人员的安全工作具有重要的意义。

传统隧道环境监测采用有源监测的方式，需要外接电源给环境监测的传感器提供电源，对于距离较长的隧道，需要多个监测点并且需要提供多个电源，极大地造成了运行维护人员的工作负担。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种电缆隧道环境检测装置及方法，其能够对电缆隧道进行综合监测，具有检测灵敏度高、可靠性高、传输距离长和监测点多等特点。

本发明解决其技术问题采取的技术方案是：

一方面，本发明实施例提供的一种电缆隧道环境检测装置，它包括环境监测装置和轨道巡检小车，所述环境监测装置设置在电缆隧道壁上，所述轨道巡检小车设置在隧道内轨道上依次对设置在电缆隧道壁上的环境监测装置进行巡检，且轨道巡检小车在每个环境检测装置处停留时间不超过2分钟，用于收集环境监测装置采集的隧道环境数据；

所述轨道巡检小车包括小车车体、处理器、电源模块、第一无线通信模块、超声波传感器、驱动模块、行走机构、升降机构、旋转机构、RFID定位模块和无线充电模块，所述小车车体通过行走机构设置在轨道上，所述处理器、电源模块和驱动模块设置在小车车体内部，所述旋转机构设置在小车车体的下方底部中间位置，所述升降机构的上端与旋转机构连接，所述的RFID定位模块和无线充电模块设置在升降机构的下端，所述小车车体的底部两端分别设置有一个超声波传感器，在小车车体的底部的一端靠近超声波传感器处设置有第一无线通信模块；所述处理器分别与第一无线通信模块、超声波传感器、驱动模块、RFID定位模块和无线充电模块相连，所述驱动模块用于驱动行走机构、升降机构和旋转机构，所述电源模块分别与处理器和无线充电模块电连接；

所述环境监测装置包括环境检测传感器、微处理器、无线供电电路和第二无线通信模块，所述环境检测传感器设置在电缆隧道壁上，所述微处理器分别与环境检测传感器、无线供电电路和第二无线通信模块相连，所述无线供电电路与无线充电模块相对应，所述第二无线通信模块与第一无线通信模块相通信。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述无线充电模块包括大电流无线充电模块，所述大电流无线充电模块的发射端供电电压为DC12V；所述无线供电电路包括无线充电接收端、电容和电源转换模块，所述无线充电接收端接收大电流无线充电模块提供的电能，无线充电接收端输出为5V/500mA，所述电容的输入端与无线充电接收端的输出端相连用于储存接收到的电能，所述电源转换模块的输入端与电容的输出端相连，输出端分别与微处理器和第二无线通信模块相连，用于将5V电源转换为微处理器和第二无线通信模块所需的3.3V工作电压。

作为本实施例另一种可能的实现方式，所述无线充电模块包括发射电路，所述无线供电电路包括接收电路；

所述发射电路包括逆变电路、发射线圈模块和逆变控制电路，所述逆变电路的输入端与电源模块连接，输出端与发射线圈模块连接，所述逆变控制电路的控制端与逆变电路连接，用于控制逆变电路的工作频率；

所述接收电路包括接收线圈模块、整流电路、电容和电源转换模块，所述接收线圈模块的输出端与整流电路的输入端连接，所述电容的输入端与整流电路的输出端相连，用于储存接收到的电能，所述电源转换模块的输入端与电容的输出端相连，输出端分别与微处理器和第二无线通信模块相连，用于将整流电路输出的电压转换为微处理器和第二无线通信模块所需的3.3V工作电压。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述环境检测传感器包括成直线排列安装于电缆隧道壁上的温度湿度传感器、有害气体传感器、氧气传感器和烟雾传感器，所述的温度湿度传感器、有害气体传感器、氧气传感器和烟雾传感器的输出端分别通过信号调理电路与微处理器的输入端相连。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述电源转换模块采用可调压DC-DC电源稳压模块。

另一方面，本发明实施例提供的一种电缆隧道环境检测方法，利用电缆隧道环境检测装置对电缆隧道环境进行检测，检测方法包括以下步骤：

步骤1，将环境监测装置安装于电缆隧道壁上；

步骤2，启动轨道巡检小车进行巡检；

步骤3，轨道巡检小车经过环境监测装置时，通过RFID定位模块对环境监测装置进行定位，根据定位信息，无线充电模块与无线供电电路进行对接，对接后对环境监测装置进行供电；

步骤4，环境监测装置对电缆隧道环境进行检测，并将隧道环境数据传递给轨道巡检小车；

步骤5，轨道巡检小车获取隧道环境数据后将隧道环境数据发送给上位机，轨道巡检小车将隧道环境数据发送给上位机后继续巡检下一个环境监测装置，轨道巡检小车在每个环境检测装置处停留时间不超过2分钟；

步骤6，上位机接收到隧道环境数据后对隧道环境数据进行分析预警。

作为本实施例一种可能的实现方式，在步骤3中，所述对环境监测装置进行供电的过程包括以下步骤：所述无线充电模块的大电流无线充电模块发射DC12V的供电电压；

所述无线供电电路的无线充电接收端接收大电流无线充电模块发射端提供的电能，并将接收到的电能储存在电容内，利用电源转换模块将电容两端电压转换为3.3V来对微处理器和第二无线通信模块进行供电。

作为本实施例另一种可能的实现方式，在步骤3中，所述对环境监测装置进行供电的过程包括以下步骤：

所述逆变电路将电源模块的直流电转换为交流电并输出给发射线圈，并利用逆变控制电路控制逆变电路的工作频率；

所述接收线圈将接收到的电源电压发送给整流电路，整流电路对接收线圈发送的电源电压进行整流后对电容进行充电，利用电源转换模块将电容两端电压转换为3.3V来对微处理器和第二无线通信模块进行供电。

作为本实施例一种可能的实现方式，在步骤4中，所述环境监测装置对电缆隧道环境进行检测的具体过程为：温度湿度传感器、有害气体传感器、氧气传感器和烟雾传感器采用电缆隧道内的温湿度数据、有害气体数据、延期数据和烟雾数据，并分别经过信号调理电路将模拟信号变换为数字信号后发送给微处理器，微处理器通过第二无线通信模块相连将采集的隧道环境数据发送给轨道巡检小车。

作为本实施例一种可能的实现方式，在步骤3中，轨道巡检小车经过环境监测装置时通过RFID定位模块对环境监测装置进行定位的具体过程为：

轨道巡检小车通过驱动模块驱动升降机构和旋转机构，使RFID定位模块在轨道巡检小车行进过程中能够扫描到环境监测装置；

轨道巡检小车利用超声波传感器探测行走路线上有没有障碍物，没有障碍物时通过驱动模块驱动行走机构在轨道上行走；

在行走过程中，利用RFID定位模块扫描环境监测装置上的射频标签并对环境监测装置进行定位；

通过驱动模块驱动升降机构和旋转机构使无线充电模块与环境监测装置的无线供电电路进行对接，使无线充电模块对环境监测装置进行供电。

本发明实施例的技术方案可以具有的有益效果如下：

一方面，本发明实施例技术方案提供的一种电缆隧道环境检测装置包括环境监测装置和轨道巡检小车，所述环境监测装置设置在电缆隧道壁上对电缆的温湿度，有害气体，氧气浓度，烟雾浓度进行检测，所述轨道巡检小车设置在隧道内轨道上依次对设置在电缆隧道壁上的环境监测装置进行巡检，并收集环境监测装置采集的隧道环境数据，该装置采用无源无线的供电方式，采用巡检的方式将隧道内的环境信息进行采集，并自动上传隧道环境数据，后台终端能够对电缆隧道环境数据进行自动分析，并根据相应的分析结果进行预警，实现了对电缆隧道环境的综合监测，具有检测灵敏度高、可靠性准确等特点，特别适合应用于无法提供外接电源、隧道距离较长、监测点多的电缆隧道。

另一方面，本发明实施例技术方案提供的一种电缆隧道环境检测方法，首先将环境监测装置安装于电缆隧道壁上；其次轨道巡检小车巡检经过环境监测装置时，通过RFID定位模块对环境监测装置进行定位，根据定位信息，无线充电模块与无线供电电路进行对接为环境监测装置进行供电；然后环境监测装置对电缆隧道环境进行检测并将隧道环境数据传递给轨道巡检小车；最后轨道巡检小车获取隧道环境数据后将隧道环境数据发送给上位机对隧道环境数据进行分析预警；完成了对电缆隧道环境的监测，实现了对电缆隧道环境的综合分析并根据分析数据进行预警，具有检测灵敏度高、可靠性准确等特点，特别适合应用于无法提供外接电源、隧道距离较长、监测点多的电缆隧道。

与现有技术相比较，本发明实施例技术方案具有以下优点：

(1)本发明环境检测装置采用无源无线方式，解决了电缆隧道电源供电问题。

(2)本发明采用模块化设计，抗干扰能力强。

(3)本发明采用精度较高的传感器，检测精度较高。

(4)本发明能够有效隧道电缆环境进行实时监测，保证了环境检测信息的准确性。

附图说明

图1是根据一示例性实施例示出的一种电缆隧道环境检测装置的结构示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种轨道巡检小车的示意图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种环境监测装置的示意图；

图4是根据一示例性实施例示出的一种电缆隧道环境检测方法的流程图；

图1中，1小车车体，2超声波传感器，3第一无线通信模块，4旋转机构，5升降机构，6RFID定位模块，7无线充电模块，8第二无线通信模块，9无线供电电路，10微处理器，11温度湿度传感器，12有害气体传感器，13氧气传感器，14烟雾传感器，15行走机构，16轨道。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

如图1至图3所示，本发明实施例提供的一种电缆隧道环境检测装置包括环境监测装置和轨道巡检小车，所述环境监测装置设置在电缆隧道壁上，所述轨道巡检小车设置在隧道内轨道上依次对设置在电缆隧道壁上的环境监测装置进行巡检，且轨道巡检小车在每个环境检测装置处停留时间不超过2分钟，用于收集环境监测装置采集的隧道环境数据；

所述轨道巡检小车包括小车车体1、处理器、电源模块、第一无线通信模块3、超声波传感器2、驱动模块、行走机构15、升降机构5、旋转机构4、RFID定位模块6和无线充电模块7，所述小车车体1通过行走机构15设置在轨道16上，所述处理器、电源模块和驱动模块设置在小车车体1内部，所述旋转机构4设置在小车车体1的下方底部中间位置，所述升降机构5的上端与旋转机构4连接，所述的RFID定位模块6和无线充电模块7设置在升降机构5的下端，所述小车车体1的底部两端分别设置有一个超声波传感器2，在小车车体1的底部的一端靠近超声波传感器处设置有第一无线通信模块3；所述处理器分别与第一无线通信模块、超声波传感器、驱动模块、RFID定位模块和无线充电模块相连，所述驱动模块用于驱动行走机构、升降机构和旋转机构，所述电源模块分别与处理器和无线充电模块电连接；

所述环境监测装置包括环境检测传感器、微处理器10、无线供电电路9和第二无线通信模块8，所述环境检测传感器设置在电缆隧道壁上，所述微处理器分别与环境检测传感器、无线供电电路和第二无线通信模块相连，所述无线供电电路与无线充电模块相对应，所述第二无线通信模块与第一无线通信模块相通信。

在一种可能的实现方式中，所述无线充电模块包括大电流无线充电模块，所述大电流无线充电模块的发射端供电电压为DC12V；所述无线供电电路包括无线充电接收端、电容和电源转换模块，所述无线充电接收端接收大电流无线充电模块提供的电能，无线充电接收端输出为5V/500mA，所述电容的输入端与无线充电接收端的输出端相连用于储存接收到的电能，所述电源转换模块的输入端与电容的输出端相连，输出端分别与微处理器和第二无线通信模块相连，用于将5V电源转换为微处理器和第二无线通信模块所需的3.3V工作电压。

在另一种可能的实现方式中，所述无线充电模块还可以包括发射电路，所述无线供电电路还可以包括接收电路；

所述发射电路包括逆变电路、发射线圈模块和逆变控制电路，所述逆变电路的输入端与电源模块连接，输出端与发射线圈模块连接，所述逆变控制电路的控制端与逆变电路连接，用于控制逆变电路的工作频率；

所述接收电路包括接收线圈模块、整流电路、电容和电源转换模块，所述接收线圈模块的输出端与整流电路的输入端连接，所述电容的输入端与整流电路的输出端相连，用于储存接收到的电能，所述电源转换模块的输入端与电容的输出端相连，输出端分别与微处理器和第二无线通信模块相连，用于将整流电路输出的电压转换为微处理器和第二无线通信模块所需的3.3V工作电压。

在一种可能的实现方式中，所述环境检测传感器包括成直线排列安装于电缆隧道壁上的温度湿度传感器11、有害气体传感器12、氧气传感器13和烟雾传感器14，所述的温度湿度传感器、有害气体传感器、氧气传感器和烟雾传感器的输出端分别通过信号调理电路与微处理器的输入端相连。

在一种可能的实现方式中，所述电源转换模块采用可调压DC-DC电源稳压模块。

如图4所示，另一方面，本发明实施例提供的一种电缆隧道环境检测方法，利用电缆隧道环境检测装置对电缆隧道环境进行检测，检测方法包括以下步骤：

步骤1，将环境监测装置安装于电缆隧道壁上；

步骤2，启动轨道巡检小车进行巡检；

步骤3，轨道巡检小车经过环境监测装置时，通过RFID定位模块对环境监测装置进行定位，根据定位信息，无线充电模块与无线供电电路进行对接，对接后对环境监测装置进行供电；

步骤4，环境监测装置对电缆隧道环境进行检测，并将隧道环境数据传递给轨道巡检小车；

步骤5，轨道巡检小车获取隧道环境数据后将隧道环境数据发送给上位机，轨道巡检小车将隧道环境数据发送给上位机后继续巡检下一个环境监测装置，轨道巡检小车在每个环境检测装置处停留时间不超过2分钟；

步骤6，上位机接收到隧道环境数据后对隧道环境数据进行分析预警。

在一种可能的实现方式中，在步骤3中，所述对环境监测装置进行供电的过程包括以下步骤：所述无线充电模块的大电流无线充电模块发射DC12V的供电电压；

所述无线供电电路的无线充电接收端接收大电流无线充电模块发射端提供的电能，并将接收到的电能储存在电容内，利用电源转换模块将电容两端电压转换为3.3V来对微处理器和第二无线通信模块进行供电。

在另一种可能的实现方式中，在步骤3中，所述对环境监测装置进行供电的过程还可以包括以下步骤：

所述逆变电路将电源模块的直流电转换为交流电并输出给发射线圈，并利用逆变控制电路控制逆变电路的工作频率；

所述接收线圈将接收到的电源电压发送给整流电路，整流电路对接收线圈发送的电源电压进行整流后对电容进行充电，利用电源转换模块将电容两端电压转换为3.3V来对微处理器和第二无线通信模块进行供电。

在一种可能的实现方式中，在步骤4中，所述环境监测装置对电缆隧道环境进行检测的具体过程为：温度湿度传感器、有害气体传感器、氧气传感器和烟雾传感器采用电缆隧道内的温湿度数据、有害气体数据、延期数据和烟雾数据，并分别经过信号调理电路将模拟信号变换为数字信号后发送给微处理器，微处理器通过第二无线通信模块相连将采集的隧道环境数据发送给轨道巡检小车。

在一种可能的实现方式中，在步骤3中，轨道巡检小车经过环境监测装置时通过RFID定位模块对环境监测装置进行定位的具体过程为：

轨道巡检小车通过驱动模块驱动升降机构和旋转机构，使RFID定位模块在轨道巡检小车行进过程中能够扫描到环境监测装置；

轨道巡检小车利用超声波传感器探测行走路线上有没有障碍物，没有障碍物时通过驱动模块驱动行走机构在轨道上行走；

在行走过程中，利用RFID定位模块扫描环境监测装置上的射频标签并对环境监测装置进行定位；

通过驱动模块驱动升降机构和旋转机构使无线充电模块与环境监测装置的无线供电电路进行对接，使无线充电模块对环境监测装置进行供电。

本发明中轨道巡检小车包括电源模块、无线充电模块、通信模块、RFID定位模块、驱动模块、超声波模块和处理器。电源模块保证了无线充电模块、通信模块、RFID定位模块、驱动模块、处理器的供电。无线充电模块完成对环境检测装置的充电；RFID定位模块实现轨道巡检小车与环境检测装置的定位，保证充电的准确以及通信的畅通；通信模块主要完成电缆隧道环境检测数据的传输；微处理器保证了各项功能的正常运行；超声波模块与驱动模块保证了巡检小车的正常运行。

本发明中轨道巡检小车的电源模块采用12V容量为24Ah的锂电池，RFID定位模块采用VFR18电子标签读卡器，通信模块采用Ashining公司型号为AS01-ML01DP5的2.4G无线收发模块，保证了通信的可靠性。无线充电模块采用芯科泰公司研制的大电流无线充电模块，发射端供电电压为12VDC，接收端输出为5V/500mA。升降机构安装于旋转机构之上，无线充电发射端与RFID收发器安装于升降杆之上，完成对接地环流检测装置的充电。

本发明中环境监测装置包括温湿度检测装置，有害气体检测装置，氧气浓度检测装置，烟雾浓度检测装置、无线充电模块、微处理器模块和无线通信模块。温湿度检测装置主要对电缆隧道内的温湿度进行检测；有害气体检测装置主要对隧道内的H₂S、CO、CH₄有害气体进行检测；烟雾浓度检测装置主要对电缆隧道内的烟雾进行检测；无线充电模块主要完成对环境检测装置的供电；微处理器模块主要完成对温湿度、有害气体、氧气浓度及烟雾浓度的数据采集；射频标签完成巡检小车与环境检测模块之间的精确定位。温度传感器的检测原理是利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为可用输出信号；湿度传感器的检测原理是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可测量湿度；氧气传感器的检测原理通过多孔的ZrO₂陶瓷管两侧的氧气浓度不同原理进行检测；烟雾传感器的检测原理是利用放射源镅241的正负离子移动进行检测。

本发明中温湿度检测装置采用SHT10型温度湿度传感器，SHT10温湿度传感器由温度敏感元件、湿度敏感元件组成，温度敏感元件与湿度敏感元件与14位的A/D转换器及串行通信电路连接在同一芯片上，其中SHT10温度量程为-40℃-123.8℃，精度为±0.5℃，湿度的量程为0％RH-100％RH,精度为0.03％RH，能够满足电缆隧道温湿度采集的要求。

本发明中有害气体检测装置与烟雾检测装置采用MQ135有害气体传感器，MQ135能够检测电缆隧道内的硫化物、氨气、苯系蒸汽、烟雾浓度等有害气体，MQ135有害气体传感器采用5V直流供电，双路信号输出，检测浓度范围为10-1000ppm。

本发明中氧气传感器检测装置采用Q2-A2氧气传感器，Q2-A2氧气传感器测量范围为0-30％，温度测试范围为-40℃-50℃，Q2-A2氧气传感器集成信号调理电路，能够输出一个80-120μA的电流信号，能够满足电路隧道氧气检测的需要。

本发明中环境监测装置的电源模块包括无线充电接收端、电容、电源转换模块。无线充电接收端接收轨道巡检小车通过无线充电发射端提供的电能，无线充电接收端将接收到的电能储存在电容内，通过电容的充放电实现对接地环流采集装置的供电。电容采用型号AP-5R5-Z156UY凯美超级电容，其中容量为15F，电压为5.5V,可以保证接地环流采集装置的运行。电源转换模块采用LM2596可调压DC-DC电源稳压模块，将5.5V电源转换为3.3V完成对微处理器及其无线通信模块的供电。

本发明中环境监测装置的无线通信模块采用Ashining公司型号为AS01-ML01DP5的2.4G无线收发模块,AS01-ML01DP5无线通信模块是基于SEMTECH公司进口芯片SX1278的无线同名传输模块，具有较强的干扰能力，能够完成与巡检小车之间的通信。

本发明中环境监测装置的微处理器采用stm32f103rct6，温湿度检测装置，有害气体检测装置，氧气浓度检测装置，烟雾浓度检测装置能够直接与微处理器相连，微处理器能够实时采集电缆隧道环境信息并自动上传给巡检小车。

本发明中巡检小车在每个环境检测装置停留时间为2min，后台软件能够对每个环境检测装置上传的环境检测数据信息进行自动的分析并存储。

本发明提供的检测方法和装置能够有效采集电缆隧道环境信息，具有以下优点：

本发明环境检测装置采用无源无线方式，解决了电缆隧道电源供电问题。

本发明采用模块化设计，抗干扰能力强。

本发明采用精度较高的传感器，检测精度较高。

本发明能够有效隧道电缆环境进行实时监测，保证了环境检测信息的准确性。

以上所述只是本发明的优选实施方式，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，这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电缆隧道环境检测装置，其特征是，包括环境监测装置和轨道巡检小车，所述环境监测装置设置在电缆隧道壁上，所述轨道巡检小车设置在隧道内轨道上依次对设置在电缆隧道壁上的环境监测装置进行巡检，且轨道巡检小车在每个环境检测装置处停留时间不超过2分钟，用于收集环境监测装置采集的隧道环境数据；

所述轨道巡检小车包括小车车体、处理器、电源模块、第一无线通信模块、超声波传感器、驱动模块、行走机构、升降机构、旋转机构、RFID定位模块和无线充电模块，所述小车车体通过行走机构设置在轨道上，所述处理器、电源模块和驱动模块设置在小车车体内部，所述旋转机构设置在小车车体的下方底部中间位置，所述升降机构的上端与旋转机构连接，所述的RFID定位模块和无线充电模块设置在升降机构的下端，所述小车车体的底部两端分别设置有一个超声波传感器，在小车车体的底部的一端靠近超声波传感器处设置有第一无线通信模块；所述处理器分别与第一无线通信模块、超声波传感器、驱动模块、RFID定位模块和无线充电模块相连，所述驱动模块用于驱动行走机构、升降机构和旋转机构，所述电源模块分别与处理器和无线充电模块电连接；

所述环境监测装置包括环境检测传感器、微处理器、无线供电电路和第二无线通信模块，所述环境检测传感器设置在电缆隧道壁上，所述微处理器分别与环境检测传感器、无线供电电路和第二无线通信模块相连，所述无线供电电路与无线充电模块相对应，所述第二无线通信模块与第一无线通信模块相通信。

2.如权利要求1所述的一种电缆隧道环境检测装置，其特征是，所述无线充电模块包括大电流无线充电模块，所述大电流无线充电模块的发射端供电电压为DC12V；所述无线供电电路包括无线充电接收端、电容和电源转换模块，所述无线充电接收端接收大电流无线充电模块提供的电能，无线充电接收端输出为5V/500mA，所述电容的输入端与无线充电接收端的输出端相连用于储存接收到的电能，所述电源转换模块的输入端与电容的输出端相连，输出端分别与微处理器和第二无线通信模块相连，用于将5V电源转换为微处理器和第二无线通信模块所需的3.3V工作电压。

3.如权利要求1所述的一种电缆隧道环境检测装置，其特征是，所述无线充电模块包括发射电路，所述无线供电电路包括接收电路；

所述发射电路包括逆变电路、发射线圈模块和逆变控制电路，所述逆变电路的输入端与电源模块连接，输出端与发射线圈模块连接，所述逆变控制电路的控制端与逆变电路连接，用于控制逆变电路的工作频率；

所述接收电路包括接收线圈模块、整流电路、电容和电源转换模块，所述接收线圈模块的输出端与整流电路的输入端连接，所述电容的输入端与整流电路的输出端相连，用于储存接收到的电能，所述电源转换模块的输入端与电容的输出端相连，输出端分别与微处理器和第二无线通信模块相连，用于将整流电路输出的电压转换为微处理器和第二无线通信模块所需的3.3V工作电压。

4.如权利要求1至3任意一项所述的一种电缆隧道环境检测装置，其特征是，所述环境检测传感器包括成直线排列安装于电缆隧道壁上的温度湿度传感器、有害气体传感器、氧气传感器和烟雾传感器，所述的温度湿度传感器、有害气体传感器、氧气传感器和烟雾传感器的输出端分别通过信号调理电路与微处理器的输入端相连。

5.如权利要求2或3所述的一种电缆隧道环境检测装置，其特征是，所述电源转换模块采用可调压DC-DC电源稳压模块。

6.一种电缆隧道环境检测方法，利用电缆隧道环境检测装置对电缆隧道环境进行检测，其特征是，检测方法包括以下步骤：

步骤1，将环境监测装置安装于电缆隧道壁上；

步骤2，启动轨道巡检小车进行巡检；

步骤3，轨道巡检小车经过环境监测装置时，通过RFID定位模块对环境监测装置进行定位，根据定位信息，无线充电模块与无线供电电路进行对接，对接后对环境监测装置进行供电；

步骤4，环境监测装置对电缆隧道环境进行检测，并将隧道环境数据传递给轨道巡检小车；

步骤5，轨道巡检小车获取隧道环境数据后将隧道环境数据发送给上位机，轨道巡检小车将隧道环境数据发送给上位机后继续巡检下一个环境监测装置，轨道巡检小车在每个环境检测装置处停留时间不超过2分钟；

步骤6，上位机接收到隧道环境数据后对隧道环境数据进行分析预警。

7.如权利要求6所述的一种电缆隧道环境检测方法，其特征是，在步骤3中，所述对环境监测装置进行供电的过程包括以下步骤：所述无线充电模块的大电流无线充电模块发射DC12V的供电电压；

所述无线供电电路的无线充电接收端接收大电流无线充电模块发射端提供的电能，并将接收到的电能储存在电容内，利用电源转换模块将电容两端电压转换为3.3V来对微处理器和第二无线通信模块进行供电。

8.如权利要求6所述的一种电缆隧道环境检测方法，其特征是，在步骤3中，所述对环境监测装置进行供电的过程包括以下步骤：

所述逆变电路将电源模块的直流电转换为交流电并输出给发射线圈，并利用逆变控制电路控制逆变电路的工作频率；

所述接收线圈将接收到的电源电压发送给整流电路，整流电路对接收线圈发送的电源电压进行整流后对电容进行充电，利用电源转换模块将电容两端电压转换为3.3V来对微处理器和第二无线通信模块进行供电。

9.如权利要求6所述的一种电缆隧道环境检测方法，其特征是，在步骤4中，所述环境监测装置对电缆隧道环境进行检测的具体过程为：温度湿度传感器、有害气体传感器、氧气传感器和烟雾传感器采用电缆隧道内的温湿度数据、有害气体数据、延期数据和烟雾数据，并分别经过信号调理电路将模拟信号变换为数字信号后发送给微处理器，微处理器通过第二无线通信模块相连将采集的隧道环境数据发送给轨道巡检小车。

10.如权利要求6至9任意一项所述的一种电缆隧道环境检测方法，其特征是，在步骤3中，轨道巡检小车经过环境监测装置时通过RFID定位模块对环境监测装置进行定位的具体过程为：

轨道巡检小车通过驱动模块驱动升降机构和旋转机构，使RFID定位模块在轨道巡检小车行进过程中能够扫描到环境监测装置；

轨道巡检小车利用超声波传感器探测行走路线上有没有障碍物，没有障碍物时通过驱动模块驱动行走机构在轨道上行走；

在行走过程中，利用RFID定位模块扫描环境监测装置上的射频标签并对环境监测装置进行定位；

通过驱动模块驱动升降机构和旋转机构使无线充电模块与环境监测装置的无线供电电路进行对接，使无线充电模块对环境监测装置进行供电。