CN112446858A - 高铁隧道综合监测*** - Google Patents

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张长生
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Abstract

本发明揭示了一种高铁隧道综合监测***，所述监测***包括：服务器及至少一监测终端，所述服务器分别连接各监测终端；所述监测终端包括地理位置监测装置、设备工作状态监测装置、视频监控装置、环境温湿度监测装置、可燃气体监测装置、积水监测装置及井盖状态监测装置中的至少一个；所述监测终端进一步包括铁轨监测装置，所述铁轨监测装置包括：支撑机构、支撑机构轨道、驱动机构、摄像机构、照明机构、距离传感器、位置获取模块及处理模块。本发明提出的高铁隧道综合监测***，可实时监控高铁隧道内的状况，在出现异常时能及时发现，提高交通安全性。

Description

高铁隧道综合监测***
技术领域
本发明属于隧道监测技术领域，涉及一种监测***，尤其涉及一种高铁隧道综合监测***。
背景技术
随着国家经济的发展，城市、国家铁路的建设已经迈上一个新高度，铁路建设也离不开隧道，隧道的状态也逐渐成为一个重要安全保障。然而，隧道多数处于无人的山区，人工巡查也非常不方便，这就需要依靠科学技术来加以协助，这使得隧道综合在线监测***不可或缺。
有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的高铁隧道监测方式，以便克服现有高铁隧道监测方式存在的上述至少部分缺陷。
发明内容
本发明提供一种高铁隧道综合监测***，可实时监控高铁隧道内的状况，在出现异常时能及时发现，提高交通安全性。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，采用如下技术方案：
一种高铁隧道综合监测***，所述监测***包括：服务器及至少一监测终端，所述服务器分别连接各监测终端；
所述监测终端包括地理位置监测装置、设备工作状态监测装置、视频监控装置、环境温湿度监测装置、可燃气体监测装置、积水监测装置及井盖状态监测装置中的至少一个；
所述地理位置监测装置包括定位模块，用以获取设定设备的地理位置；
所述设备工作状态监测装置连接对应的设备，用以获取设备状态；
所述视频监控装置包括摄像装置，用以获取设定区域的视频画面；
所述环境温湿度监测装置包括温度传感器及湿度传感器，用以感应设定区域的温度及湿度数据；
所述可燃气体监测装置包括可燃气体感应装置，用以监测设定区域是否有设定可燃气体；
所述积水监测装置包括液位传感器，用以感应设定区域的积水信息；
所述井盖状态监测装置包括振动传感器或位置传感器，用以感应井盖的状态信息；
所述监测终端进一步包括铁轨监测装置，所述铁轨监测装置包括：支撑机构、支撑机构轨道、驱动机构、摄像机构、照明机构、距离传感器、位置获取模块及处理模块；
所述支撑机构通过所述支撑机构轨道设置，所述驱动机构连接所述支撑机构，能驱动所述支撑机构沿支撑机构轨道移动；
所述摄像机构、照明机构及距离传感器通过所述支撑机构设置，所述摄像机构能拍摄高铁隧道铁轨的画面；所述位置获取模块用以获取支撑机构在支撑机构轨道的位置；
在轨道处于正常状态下，所述摄像机构拍摄所述支撑机构在支撑机构轨道各个位置时其捕获的图像，分别存放在数据库中，作为后续的比对依据；所述位置获取模块将其获取的位置信息与各图像进行关联；
所述处理模块根据所述摄像机构拍摄的画面与设定图像进行比对，判断铁轨是否正常；所述处理模块根据所述位置获取模块获取的支撑机构在支撑机构轨道的位置选择对应的图片，与所述摄像机构在对应位置拍摄的画面进行比对；
所述距离传感器朝向高铁隧道内铁轨的上方设定距离进行探测，所述处理模块据此判断铁轨上方是否存在异物；
所述服务器包括：危机识别模块，获取所述视频监控装置拍摄的视频画面，将其与设定图像进行比对识别，判断是否出现异常；若出现异常，根据比对结果识别出对应的危机类型。
根据本发明的一个方面，采用如下技术方案：一种高铁隧道综合监测***，所述监测***包括：服务器及至少一监测终端，所述服务器分别连接各监测终端；
所述监测终端包括地理位置监测装置、设备工作状态监测装置、视频监控装置、环境温湿度监测装置、可燃气体监测装置、积水监测装置及井盖状态监测装置中的至少一个；
所述地理位置监测装置包括定位模块，用以获取设定设备的地理位置；
所述设备工作状态监测装置连接对应的设备，用以获取设备状态；
所述视频监控装置包括摄像装置，用以获取设定区域的视频画面；
所述环境温湿度监测装置包括温度传感器及湿度传感器，用以感应设定区域的温度及湿度数据；
所述可燃气体监测装置包括可燃气体感应装置，用以监测设定区域是否有设定可燃气体；
所述积水监测装置包括液位传感器，用以感应设定区域的积水信息；
所述井盖状态监测装置包括振动传感器或位置传感器，用以感应井盖的状态信息。
作为本发明的一种实施方式，所述服务器包括：危机识别模块，获取所述视频监控装置拍摄的视频画面，将其与设定图像进行比对识别，判断是否出现异常；若出现异常，根据比对结果识别出对应的危机类型。
作为本发明的一种实施方式，所述监测终端进一步包括铁轨监测装置，所述铁轨监测装置包括：支撑机构、支撑机构轨道、驱动机构、摄像机构、照明机构、距离传感器、位置获取模块及处理模块；
所述支撑机构通过所述支撑机构轨道设置，所述驱动机构连接所述支撑机构，能驱动所述支撑机构沿支撑机构轨道移动；
所述摄像机构、照明机构及距离传感器通过所述支撑机构设置，所述摄像机构能拍摄高铁隧道铁轨的画面；所述位置获取模块用以获取支撑机构在支撑机构轨道的位置；
所述处理模块根据所述摄像机构拍摄的画面与设定图像进行比对，判断铁轨是否正常；所述处理模块根据所述位置获取模块获取的支撑机构在支撑机构轨道的位置选择对应的图片，与所述摄像机构在对应位置拍摄的画面进行比对；
所述距离传感器朝向高铁隧道内铁轨的上方设定距离进行探测，所述处理模块据此判断铁轨上方是否存在异物。
作为本发明的一种实施方式，在轨道处于正常状态下，所述摄像机构拍摄所述支撑机构在支撑机构轨道各个位置时其捕获的图像，分别存放在数据库中，作为后续的比对依据；所述位置获取模块将其获取的位置信息与各图像进行关联。
本发明的有益效果在于：本发明提出的高铁隧道综合监测***，可实时监控高铁隧道内的状况，在出现异常时能及时发现，提高交通安全性。
附图说明
图1为本发明一实施例中高铁隧道综合监测***的组成示意图。
图2为本发明一实施例中铁轨监测装置的组成示意图。
图3为本发明一实施例中铁轨监测装置的结构示意图(侧视图)。
图4为本发明一实施例中高铁隧道综合监测***的使用场景示意图。
图5为本发明一实施例中中央处理器的电路示意图。
图6为本发明一实施例中钢轨浸水采集电路的电路示意图。
图7为本发明一实施例中环境温湿度采集电路的电路示意图。
图8为本发明一实施例中信号采集及状态报警电路的电路示意图。
图9为本发明一实施例中操作按键电路的电路示意图。
图10为本发明一实施例中数据传输电路的电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
该部分的描述只针对几个典型的实施例，本发明并不仅局限于实施例描述的范围。相同或相近的现有技术手段与实施例中的一些技术特征进行相互替换也在本发明描述和保护的范围内。
说明书中各个实施例中的步骤的表述只是为了方便说明，本申请的实现方式不受步骤实现的顺序限制。说明书中的“连接”既包含直接连接，也包含间接连接。
本发明揭示了一种高铁隧道综合监测***，图1、图4为本发明一实施例中高铁隧道综合监测***的组成示意图；请参阅图1、图4，所述监测***包括：服务器200及至少一监测终端100，所述服务器200分别连接各监测终端100。
所述监测终端100包括地理位置监测装置101、设备工作状态监测装置102、视频监控装置103、环境温湿度监测装置104、可燃气体监测装置105、积水监测装置106及井盖状态监测装置107中的至少一个。
所述地理位置监测装置101包括定位模块，用以获取设定设备的地理位置；所述设备工作状态监测装置102连接对应的设备，用以获取设备状态；所述视频监控装置103包括摄像装置，用以获取设定区域的视频画面；所述环境温湿度监测装置104包括温度传感器及湿度传感器，用以感应设定区域的温度及湿度数据；所述可燃气体监测装置105包括可燃气体感应装置，用以监测设定区域是否有设定可燃气体；所述积水监测装置106包括液位传感器，用以感应设定区域的积水信息；所述井盖状态监测装置107包括振动传感器或位置传感器，用以感应井盖的状态信息。
在本发明的一实施例中，所述监测终端可以进一步包括铁轨监测装置108，图2为本发明一实施例中铁轨监测装置的组成示意图，图3为本发明一实施例中铁轨监测装置的结构示意图；请参阅图2、图3，所述铁轨监测装置108包括：支撑机构1081、支撑机构轨道1082、驱动机构1083、摄像机构1084、照明机构1085、距离传感器1086、位置获取模块1087及处理模块1088。
所述支撑机构1081通过所述支撑机构轨道1082设置，所述驱动机构1083连接所述支撑机构1081，能驱动所述支撑机构1081沿支撑机构轨道1082移动。
所述摄像机构1084、照明机构1085及距离传感器1086通过所述支撑机构1081设置，所述摄像机构1084能拍摄高铁隧道铁轨的画面；所述位置获取模块1087用以获取支撑机构1081在支撑机构轨道1082的位置。
所述处理模块1088根据所述摄像机构1084拍摄的画面与设定图像进行比对，判断铁轨是否正常；所述处理模块1088根据所述位置获取模块1087获取的支撑机构1081在支撑机构轨道1082的位置选择对应的图片，与所述摄像机构1084在对应位置拍摄的画面进行比对。通过上述方式可以提高比对的精确度，从而提高判断的正确率。
在铁轨处于正常状态下，摄像机构1084可以拍摄支撑机构1081在支撑机构轨道1082各个位置时其捕获的图像，分别存放在数据库中，作为后续的比对依据。所述位置获取模块1087将其获取的位置信息与各图像进行关联。
所述距离传感器1086朝向高铁隧道内铁轨的上方设定距离进行探测，所述处理模块1088据此判断铁轨上方是否存在异物。
在本发明的一实施例中，所述服务器200包括危机识别模块，获取所述视频监控装置103拍摄的视频画面，将其与设定图像进行比对识别，判断是否出现异常；若出现异常，根据比对结果识别出对应的危机类型。
所述监测终端可以进一步包括中央处理器，图5为本发明一实施例中中央处理器的电路示意图；请参阅图5，在本发明的一实施例中，中央处理器包括第十一芯片U1及***电路。
所述积水监测装置106可以包括钢轨浸水采集电路，图6为本发明一实施例中钢轨浸水采集电路的电路示意图；请参阅图6，在本发明的一实施例中，钢轨浸水采集电路包括第一芯片U1、第三芯片U3、三极管、若干二极管、若干电容、若干电阻；可按照图6的电路连接方式连接。
所述环境温湿度监测装置104包括环境温湿度采集电路，图7为本发明一实施例中环境温湿度采集电路的电路示意图；请参阅图7，在本发明的一实施例中，环境温湿度采集电路包括第八芯片U8、第一电感L1、第十五二极管D15、若干电容、若干电阻，以及第九芯片U9、第二电感L2、第十六二极管D16、若干电容、若干电阻；可按照图7的电路连接方式连接。
所述监测终端还可以包括信号采集及状态报警电路，图8为本发明一实施例中信号采集及状态报警电路的电路示意图；请参阅图8，在本发明的一实施例中，信号采集及状态报警电路包括第二芯片U2、第七芯片U7、若干三极管、若干电容、若干电阻等；可按照图8所示的电路连接方式连接。
此外，所述监测终端还可以包括操作按键电路及数据传输电路，图9为本发明一实施例中操作按键电路的电路示意图，图10为本发明一实施例中数据传输电路的电路示意图；请参阅图9、图10，操作按键电路及数据传输电路可使用图9、图10所示的电路结构，当然也可以采用其他的电路结构。
综上所述，本发明提出的高铁隧道综合监测***，可实时监控高铁隧道内的状况，在出现异常时能及时发现，提高交通安全性。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。实施例中所涉及的效果或优点可因多种因素干扰而可能不能在实施例中体现，对于效果或优点的描述不用于对实施例进行限制。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (5)

1.一种高铁隧道综合监测***，其特征在于，所述监测***包括：服务器及至少一监测终端，所述服务器分别连接各监测终端；
所述监测终端包括地理位置监测装置、设备工作状态监测装置、视频监控装置、环境温湿度监测装置、可燃气体监测装置、积水监测装置及井盖状态监测装置中的至少一个；
所述地理位置监测装置包括定位模块，用以获取设定设备的地理位置；
所述设备工作状态监测装置连接对应的设备，用以获取设备状态；
所述视频监控装置包括摄像装置，用以获取设定区域的视频画面；
所述环境温湿度监测装置包括温度传感器及湿度传感器，用以感应设定区域的温度及湿度数据；
所述可燃气体监测装置包括可燃气体感应装置，用以监测设定区域是否有设定可燃气体；
所述积水监测装置包括液位传感器，用以感应设定区域的积水信息；
所述井盖状态监测装置包括振动传感器或位置传感器，用以感应井盖的状态信息；
所述监测终端进一步包括铁轨监测装置，所述铁轨监测装置包括：支撑机构、支撑机构轨道、驱动机构、摄像机构、照明机构、距离传感器、位置获取模块及处理模块；
所述支撑机构通过所述支撑机构轨道设置，所述驱动机构连接所述支撑机构，能驱动所述支撑机构沿支撑机构轨道移动；
所述摄像机构、照明机构及距离传感器通过所述支撑机构设置，所述摄像机构能拍摄高铁隧道铁轨的画面；所述位置获取模块用以获取支撑机构在支撑机构轨道的位置；
在轨道处于正常状态下，所述摄像机构拍摄所述支撑机构在支撑机构轨道各个位置时其捕获的图像，分别存放在数据库中，作为后续的比对依据；所述位置获取模块将其获取的位置信息与各图像进行关联；
所述处理模块根据所述摄像机构拍摄的画面与设定图像进行比对，判断铁轨是否正常；所述处理模块根据所述位置获取模块获取的支撑机构在支撑机构轨道的位置选择对应的图片，与所述摄像机构在对应位置拍摄的画面进行比对；
所述距离传感器朝向高铁隧道内铁轨的上方设定距离进行探测，所述处理模块据此判断铁轨上方是否存在异物；
所述服务器包括：危机识别模块，获取所述视频监控装置拍摄的视频画面，将其与设定图像进行比对识别，判断是否出现异常；若出现异常，根据比对结果识别出对应的危机类型。
2.一种高铁隧道综合监测***，其特征在于，所述监测***包括：服务器及至少一监测终端，所述服务器分别连接各监测终端；
所述监测终端包括地理位置监测装置、设备工作状态监测装置、视频监控装置、环境温湿度监测装置、可燃气体监测装置、积水监测装置及井盖状态监测装置中的至少一个；
所述地理位置监测装置包括定位模块，用以获取设定设备的地理位置；
所述设备工作状态监测装置连接对应的设备，用以获取设备状态；
所述视频监控装置包括摄像装置，用以获取设定区域的视频画面；
所述环境温湿度监测装置包括温度传感器及湿度传感器，用以感应设定区域的温度及湿度数据；
所述可燃气体监测装置包括可燃气体感应装置，用以监测设定区域是否有设定可燃气体；
所述积水监测装置包括液位传感器，用以感应设定区域的积水信息；
所述井盖状态监测装置包括振动传感器或位置传感器，用以感应井盖的状态信息。
3.根据权利要求2所述的高铁隧道综合监测***，其特征在于：
所述服务器包括：危机识别模块，获取所述视频监控装置拍摄的视频画面，将其与设定图像进行比对识别，判断是否出现异常；若出现异常，根据比对结果识别出对应的危机类型。
4.根据权利要求2所述的高铁隧道综合监测***，其特征在于：
所述监测终端进一步包括铁轨监测装置，所述铁轨监测装置包括：支撑机构、支撑机构轨道、驱动机构、摄像机构、照明机构、距离传感器、位置获取模块及处理模块；
所述支撑机构通过所述支撑机构轨道设置，所述驱动机构连接所述支撑机构，能驱动所述支撑机构沿支撑机构轨道移动；
所述摄像机构、照明机构及距离传感器通过所述支撑机构设置，所述摄像机构能拍摄高铁隧道铁轨的画面；所述位置获取模块用以获取支撑机构在支撑机构轨道的位置；
所述处理模块根据所述摄像机构拍摄的画面与设定图像进行比对，判断铁轨是否正常；所述处理模块根据所述位置获取模块获取的支撑机构在支撑机构轨道的位置选择对应的图片，与所述摄像机构在对应位置拍摄的画面进行比对；
所述距离传感器朝向高铁隧道内铁轨的上方设定距离进行探测，所述处理模块据此判断铁轨上方是否存在异物。
5.根据权利要求4所述的高铁隧道综合监测***，其特征在于：
在轨道处于正常状态下，所述摄像机构拍摄所述支撑机构在支撑机构轨道各个位置时其捕获的图像，分别存放在数据库中，作为后续的比对依据；所述位置获取模块将其获取的位置信息与各图像进行关联。
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