CN112664271A - 一种隧道内环境监测辅助*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种隧道内环境监测辅助***，包括中央控制模块、人员控制模块、远程控制模块。中央控制模块用于对隧道内的各项环境信息的实际数据进行监测和存储、判断隧道内是否出现环境问题以及在隧道内出现环境问题时发出预警信息。人员控制模块与中央控制模块信号连接，用于对工作人员进行身份信息验证、为工作人员提供隧道内的各项环境信息的实际数据。远程控制模块与中央控制模块信号连接，用于接收预警信息并进行维修记录和危险点坐标绘制。本发明能够多角度、全方位地对隧道内环境进行监测，并能够进行相应预警，能够提高隧道内环境的监测水平。
Description
技术领域
本发明属于隧道环境监测技术领域，具体涉及一种隧道内环境监测辅助***。
背景技术
我国是一个多山的国家，全国陆地总面积中近三分之二为山地、丘陵和比较崎岖的山区。在这些地区，为保证高等级公路技术要求，经常采用隧道穿山越岭。公路隧道尽管已广泛采用路面行车道标线结合进出口限速、限高、禁止非机动车辆通行等常规交通安全标志牌，但在长大隧道中更是需要考虑监控、通讯、消防、通风、照明等交通安全设施。
现有的隧道监测***在使用时存在一定的弊端：首先检测方式不够齐全，隧道内渗水情况均不同，单一的监测方式，得不到相对应的方法，并且墙体内的缝隙与隧道内的温湿度，无法做到统一的检测；其次隧道内部GPS无法使用，在遇到危险时，无法做到准确的救援，危险性高；最后监测人员监测数据无法做到准确记录，不方便进行管理。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够全面、方便地对隧道内环境进行检测和记录的隧道内环境监测辅助***。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种隧道内环境监测辅助***，包括：
中央控制模块，所述中央控制模块用于对隧道内的各项环境信息的实际数据进行监测和存储、判断隧道内是否出现环境问题以及在隧道内出现环境问题时发出预警信息；
人员控制模块，所述人员控制模块与所述中央控制模块信号连接，用于对工作人员进行身份信息验证、为工作人员提供隧道内的各项环境信息的实际数据；
远程控制模块，所述远程控制模块与所述中央控制模块信号连接，用于接收所述预警信息并进行维修记录和危险点坐标绘制。
所述中央控制模块包括：
信息采集模块，所述信息采集模块用于对隧道内的各项实际环境信息进行监测；
数据储存模块，所述数据储存模块与所述信息采集模块相连接，用于存储隧道内的各项环境信息的实际数据；
隧道数据库，所述隧道数据库用于存储隧道内的各项环境信息的正常数据；
数据对比模块，所述数据对比模块分别与所述信息存储模块、所述隧道数据库相连接，用于基于隧道内的各项环境信息的实际数据和正常数据判断隧道内是否出现环境问题并输出对应的判断结果信号；
安全预警模块，所述安全预警模块与所述数据对比模块相连接，用于基于所述判断结果而在隧道内出现环境问题时发出所述预警信息。
所述信息采集模块包括：
图像拍摄模块，所述图像拍摄模块用于获得隧道内的环境影像信息；
气体传感模块，所述气体传感模块用于获得隧道内的环境气体信息；
红外线扫描模块，所述红外线扫描模块用于获得隧道内的环境墙体信息。
所述图像拍摄模块包括：
图像采样模块，所述图像采用模块用于拍摄隧道内的影像；
图像编码模块，所述图像编码模块与所述图像采样模块相连接，用于对拍摄到的隧道内的影像进行编码；
图像排序模块，所述图像排序模块与所述图像编码模块相连接，用于对编码后的隧道内的影像进行排序而得到隧道内的影像信息。
所述气体传感模块包括：
温湿检测模块，所述温湿检测模块用于获得隧道内的温湿度信息；
毒气检测模块，所述毒气检测模块用于获得隧道内的毒气含量信息；
风机检测模块，所述风机检测模块用于获得隧道内风机的运行信息。
所述红外线扫描模块包括：
墙体扫描模块，所述墙体扫描模块用于对隧道内的墙体进行红外扫描；
坐标记录模块，所述坐标记录模块用于记录进行红外扫描的腔体的坐标；
图形模拟模块，所述图形模拟模块分别与所述墙体扫描模块、所述坐标记录模块相连接，用于生成隧道内的墙体的红外扫描图像。
所述人员控制模块包括：
工号登录模块，所述工号登录模块用于供工作人员利用其工号进行登录；
工号认证模块，所述工号认证模块用于对登录后的工作人员进行身份信息验证；
人员信息模块，所述人员信息模块用于获得隧道内的各项环境信息的实际数据并提供给工作人员。
所述远程控制模块包括：
维修记录模块，所述维修记录模块用于接收所述预警信息并进行维修记录；
坐标绘制模块，所述坐标绘制模块用于基于所述预警信息进行危险点坐标绘制。
所述中央控制模块通过无线传输模块与所述远程控制模块通信连接。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明能够多角度、全方位地对隧道内环境进行监测，并能够进行相应预警，能够提高隧道内环境的监测水平。
附图说明
附图1为本发明的隧道内环境监测辅助***的原理框图。
以上附图中：1、中央控制模块；2、隧道数据库；3、信息采集模块；4、图像拍摄模块；5、气体传感模块；6、红外线扫描模块；7、工号登录模块；8、工号认证模块；9、远程控制模块；10、人员信息模块；11、无线传输模块；12、维修记录模块；13、坐标绘制模块；14、图像采样模块；15、图像编码模块；16、图像排序模块；17、温湿检测模块；18、毒气检测模块；19、风机检测模块；20、墙体扫描模块；21、坐标记录模块；22、图形模拟模块；23、数据储存模块；24、数据对比模块；25、安全预警模块。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。
实施例一：如附图1所示，一种隧道内环境监测辅助***，主要包括中央控制模块1、人员控制模块和远程控制模块9三大部分。
中央控制模块1用于对隧道内的各项环境信息的实际数据进行监测和存储、判断隧道内是否出现环境问题以及在隧道内出现环境问题时发出预警信息。中央控制模块1包括信息采集模块3、数据储存模块23、隧道数据库2、数据对比模块24和安全预警模块25。
信息采集模块3用于对隧道内的各项实际环境信息进行监测。本实施例中，信息采集模块3包括用于获得隧道内的环境影像信息的图像拍摄模块4、用于获得隧道内的环境气体信息的气体传感模块5和用于获得隧道内的环境墙体信息的红外线扫描模块6。
图像拍摄模块4包括用于拍摄隧道内的影像的图像采样模块14、用于对拍摄到的隧道内的影像进行编码的图像编码模块15、用于对编码后的隧道内的影像进行排序而得到隧道内的影像信息的图像排序模块16，图像编码模块15与图像采样模块14相连接，图像排序模块16与图像编码模块15相连接。
气体传感模块5包括用于获得隧道内的温湿度信息的温湿检测模块17、用于获得隧道内的毒气（有毒有害气体）含量信息的毒气检测模块18、用于获得隧道内风机的运行信息的风机检测模块19。
红外线扫描模块6包括用于对隧道内的墙体进行红外扫描的墙体扫描模块20、用于记录进行红外扫描的腔体的坐标的坐标记录模块21和用于生成隧道内的墙体的红外扫描图像的图形模拟模块22，图形模拟模块22分别与墙体扫描模块20、坐标记录模块21相连接。红外线扫描隧道墙体的方式检测隧道内的腐蚀、裂缝、以及老化厚度，并且即时记录坐标，便于发送至坐标绘制模块13，提高安全性。
数据储存模块23与信息采集模块3相连接，用于存储隧道内的各项环境信息的实际数据。隧道数据库2用于存储隧道内的各项环境信息的正常数据。
数据对比模块24分别与信息存储模块、隧道数据库2相连接，用于基于隧道内的各项环境信息的实际数据和正常数据判断隧道内是否出现环境问题并输出对应的判断结果信号。
安全预警模块25与数据对比模块24相连接，用于基于判断结果而在隧道内出现环境问题时发出预警信息。
人员控制模块用于对工作人员进行身份信息验证、为工作人员提供隧道内的各项环境信息的实际数据，人员控制模块与中央控制模块1信号连接。人员控制模块包括用于供工作人员利用其工号进行登录的工号登录模块7、用于对登录后的工作人员进行身份信息验证的工号认证模块8、用于获得隧道内的各项环境信息的实际数据并提供给工作人员的人员信息模块10。
远程控制模块9与中央控制模块1信号连接，用于接收预警信息并进行维修记录和危险点坐标绘制。远程控制模块9包括用于接收预警信息并进行维修记录的维修记录模块12、用于基于预警信息进行危险点坐标绘制的坐标绘制模块13。中央控制模块1通过无线传输模块11与远程控制模块9通信连接。
使用时通过工号登录模块7进行工作人员的信息登录，并且通过工号认证模块8对身份信息进行认证，即可控制中央控制模块1，并且即时监测的信息通过数据储存模块发送至人员信息模块10，便于记录监测情况，从而达到了便于工作人员监测管理的效果；通过中央控制模块1发送启动指令带动信息采集模块3运行，信息采集模块3启动图像拍摄模块4、气体传感模块5与红外线扫描模块6，根据隧道的情况进行，对图像进行采样、编码与排序，并且对隧道内的温湿度、有毒气体与风机进行检测，最后通过红外线对墙体进行扫描，即时记录扫描的做表面，以及将图形模拟保存，由此将所得的数据通过信息采集模块3发送至数据储存模块，从而达到了全面监测的效果；再通过隧道数据库2内的信息启动数据对比模块24进行对比，危险信息及时通过安全预警信息模块发送至中央控制模块1，并且发送至远程控制模块9，进行维修记录与危险点坐标绘制，从而达到了全面监测与即时预警的效果。
上述方案具备工作人员记录式管理功能，多角度隧道检测功能，检测的同时形成预制处理方案，并且对隧道内的危险度进行提前预警，及时发送至远程端，在监测的同时，对隧道内进行绘制，达到确保工作人员的安全性的目的。与现有技术相比，本发明提供了一种隧道内环境监测辅助***，具备以下有益效果：
1、该隧道内环境监测辅助***，通过工号登录模块7进行工作人员的信息登录，并且通过工号认证模块8对身份信息进行认证，即可控制中央控制模块1，并且即时监测的信息通过数据储存模块发送至人员信息模块10，便于记录监测情况，从而达到了便于工作人员监测管理的效果；
2、该隧道内环境监测辅助***，通过中央控制模块1发送启动指令带动信息采集模块3运行，信息采集模块3启动图像拍摄模块4、气体传感模块5与红外线扫描模块6，根据隧道的情况进行，对图像进行采样、编码与排序，并且对隧道内的温湿度、有毒气体与风机进行检测，最后通过红外线对墙体进行扫描，即时记录扫描的做表面，以及将图形模拟保存，由此将所得的数据通过信息采集模块3发送至数据储存模块，从而达到了全面监测的效果；
3、该隧道内环境监测辅助***，通过隧道数据库2内的信息启动数据对比模块24，进行对比，危险信息及时通过安全预警信息模块发送至中央控制模块1，并且发送至远程控制模块9，进行维修记录与危险点坐标绘制，从而达到了全面监测与即时预警的效果。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种隧道内环境监测辅助***，其特征在于：所述隧道内环境监测辅助***包括：
中央控制模块，所述中央控制模块用于对隧道内的各项环境信息的实际数据进行监测和存储、判断隧道内是否出现环境问题以及在隧道内出现环境问题时发出预警信息；
人员控制模块，所述人员控制模块与所述中央控制模块信号连接，用于对工作人员进行身份信息验证、为工作人员提供隧道内的各项环境信息的实际数据；
远程控制模块，所述远程控制模块与所述中央控制模块信号连接，用于接收所述预警信息并进行维修记录和危险点坐标绘制。
2.根据权利要求1所述的一种隧道内环境监测辅助***，其特征在于：所述中央控制模块包括：
信息采集模块，所述信息采集模块用于对隧道内的各项实际环境信息进行监测；
数据储存模块，所述数据储存模块与所述信息采集模块相连接，用于存储隧道内的各项环境信息的实际数据；
隧道数据库，所述隧道数据库用于存储隧道内的各项环境信息的正常数据；
数据对比模块，所述数据对比模块分别与所述信息存储模块、所述隧道数据库相连接，用于基于隧道内的各项环境信息的实际数据和正常数据判断隧道内是否出现环境问题并输出对应的判断结果信号；
安全预警模块，所述安全预警模块与所述数据对比模块相连接，用于基于所述判断结果而在隧道内出现环境问题时发出所述预警信息。
3.根据权利要求2所述的一种隧道内环境监测辅助***，其特征在于：所述信息采集模块包括：
图像拍摄模块，所述图像拍摄模块用于获得隧道内的环境影像信息；
气体传感模块，所述气体传感模块用于获得隧道内的环境气体信息；
红外线扫描模块，所述红外线扫描模块用于获得隧道内的环境墙体信息。
4.根据权利要求3所述的一种隧道内环境监测辅助***，其特征在于：所述图像拍摄模块包括：
图像采样模块，所述图像采用模块用于拍摄隧道内的影像；
图像编码模块，所述图像编码模块与所述图像采样模块相连接，用于对拍摄到的隧道内的影像进行编码；
图像排序模块，所述图像排序模块与所述图像编码模块相连接，用于对编码后的隧道内的影像进行排序而得到隧道内的影像信息。
5.根据权利要求3所述的一种隧道内环境监测辅助***，其特征在于：所述气体传感模块包括：
温湿检测模块，所述温湿检测模块用于获得隧道内的温湿度信息；
毒气检测模块，所述毒气检测模块用于获得隧道内的毒气含量信息；
风机检测模块，所述风机检测模块用于获得隧道内风机的运行信息。
6.根据权利要求3所述的一种隧道内环境监测辅助***，其特征在于：所述红外线扫描模块包括：
墙体扫描模块，所述墙体扫描模块用于对隧道内的墙体进行红外扫描；
坐标记录模块，所述坐标记录模块用于记录进行红外扫描的腔体的坐标；
图形模拟模块，所述图形模拟模块分别与所述墙体扫描模块、所述坐标记录模块相连接，用于生成隧道内的墙体的红外扫描图像。
7.根据权利要求1所述的一种隧道内环境监测辅助***，其特征在于：所述人员控制模块包括：
工号登录模块，所述工号登录模块用于供工作人员利用其工号进行登录；
工号认证模块，所述工号认证模块用于对登录后的工作人员进行身份信息验证；
人员信息模块，所述人员信息模块用于获得隧道内的各项环境信息的实际数据并提供给工作人员。
8.根据权利要求1所述的一种隧道内环境监测辅助***，其特征在于：所述远程控制模块包括：
维修记录模块，所述维修记录模块用于接收所述预警信息并进行维修记录；
坐标绘制模块，所述坐标绘制模块用于基于所述预警信息进行危险点坐标绘制。
9.根据权利要求1所述的一种隧道内环境监测辅助***，其特征在于：所述中央控制模块通过无线传输模块与所述远程控制模块通信连接。
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