一種用于關(guān)角隧道斜井工區(qū)的監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)，具體的說(shuō)是涉及一種用于關(guān)角隧道斜井工區(qū)的監(jiān)控系統(tǒng)。本實(shí)用新型包括電源模塊、控制器、顯示屏、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器、避雷器、視頻監(jiān)控器、人體紅外感應(yīng)器、第一無(wú)線信號(hào)收發(fā)器和報(bào)警設(shè)備；其中，電源模塊分別與控制器、顯示屏、避雷器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器、視頻監(jiān)控器、人體紅外感應(yīng)器、第一無(wú)線信號(hào)收發(fā)器連接；控制器分別與顯示屏和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器連接；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器分別與視頻監(jiān)控器、顯示屏和第一無(wú)線信號(hào)收發(fā)器連接；人體紅外感應(yīng)器與視頻監(jiān)控器連接。本實(shí)用新型的有益效果為，可對(duì)隧道中施工人員進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)在發(fā)生安全事故時(shí)可通過(guò)報(bào)警設(shè)備對(duì)施工人員進(jìn)行定位。本實(shí)用新型尤其適用于關(guān)角隧道斜井工區(qū)的監(jiān)控。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)，具體的說(shuō)是涉及一種用于關(guān)角隧道斜井工區(qū)的 監(jiān)控系統(tǒng)。 -種用于關(guān)角隧道斜井工區(qū)的監(jiān)控系統(tǒng)

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，由于關(guān)角隧道場(chǎng)區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜多變，特別是斜井工區(qū)，其隧道埋深大，嶺 脊地段存在高地應(yīng)力問題，因而施工中容易出現(xiàn)異常情況，隧道施工難度極大，并且由于隧 道場(chǎng)區(qū)海拔較高，存有明顯的四低(密度低、含氧量低、氣壓低、氣溫低）現(xiàn)象，因此，這給現(xiàn) 場(chǎng)的管理工作帶來(lái)了極大不便。同時(shí)存在工程管理人員與施工作業(yè)人員之間的信息不能夠 及時(shí)地相互傳遞，使得管理人員不能實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地掌握隧道斜井工區(qū)內(nèi)的現(xiàn)場(chǎng)情況的問題。 并且發(fā)生安全事故時(shí)因?yàn)椴荒軠?zhǔn)確判斷施工作業(yè)人員的具體位置，可能存在救援困難、救 援遲緩的問題。
[0003] 目前針對(duì)隧道深坑作業(yè)的安全防范基本都是針對(duì)設(shè)備的監(jiān)測(cè)與維護(hù)，在設(shè)備本身 性能穩(wěn)定以及操作、安裝及使用規(guī)范的情況下，因?yàn)樽鳂I(yè)地點(diǎn)的特殊性，安全隱患仍然較 大，而目前還沒有針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)人員本身的實(shí)時(shí)防范措施。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型所要解決的，就是針對(duì)上述問題，提出一種關(guān)角隧道斜井工區(qū)的監(jiān)控 系統(tǒng)。
[0005] 本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種用于關(guān)角隧道斜井工區(qū) 的監(jiān)控系統(tǒng)，包括電源模塊、控制器、顯示屏、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器、避雷器、視頻監(jiān)控器、人體紅外感 應(yīng)器、第一無(wú)線信號(hào)收發(fā)器和報(bào)警設(shè)備；其中，電源模塊分別與控制器、顯示屏、避雷器、數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器、視頻監(jiān)控器、人體紅外感應(yīng)器、第一無(wú)線信號(hào)收發(fā)器連接；
[0006] 所述報(bào)警設(shè)備包括第二無(wú)線信號(hào)收發(fā)器、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、移動(dòng)電源、繼電器和報(bào)警 器；其中，第二無(wú)線信號(hào)收發(fā)器與第一無(wú)線信號(hào)收發(fā)器相匹配并通過(guò)無(wú)線通信方式建立連 接；第二無(wú)線信號(hào)收發(fā)器分別與報(bào)警器和信號(hào)轉(zhuǎn)換電路連接；移動(dòng)電源分別與第二無(wú)線信 號(hào)收發(fā)器和繼電器連接；繼電器與報(bào)警器連接；
[0007] 所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器由視頻信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)電路和控制信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)電路構(gòu)成；所述視頻信號(hào)轉(zhuǎn) 發(fā)電路包括第一信號(hào)放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和第一濾波電路；第一信號(hào)放大電路的輸入 端與視頻監(jiān)控器連接，其輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接；模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端與 第一濾波電路的輸入端連接，第一濾波電路的輸出端與顯示屏連接；所述控制信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)電 路包括第二信號(hào)放大電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和第二濾波電路；第二信號(hào)放大電路的輸入端與 控制器連接，其輸出端與數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接；數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸出端與第二濾波 電路的輸入端連接；第二濾波電路的輸出端與第一無(wú)線信號(hào)收發(fā)器連接；
[0008] 所述視頻監(jiān)控器由攝像頭和控制電路構(gòu)成，控制電路分別與電源模塊、攝像頭和 人體紅外感應(yīng)器連接；
[0009] 所述第一無(wú)線信號(hào)收發(fā)器包括第一無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和無(wú)線電發(fā)射線圈，所述第 二無(wú)線信號(hào)收發(fā)器包括第二無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和無(wú)線電接收線圈；其中，第一無(wú)線數(shù)據(jù)收 發(fā)模塊和第二無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊匹配組成無(wú)線通信模塊，無(wú)線電發(fā)射線圈和無(wú)線電接收線 圈耦合匹配組成無(wú)線充電模塊；
[0010] 所述報(bào)警器為振動(dòng)器、蜂鳴器和人體生命體征監(jiān)測(cè)儀器中的一種。
[0011] 具體的，所述報(bào)警器為人體生命體征監(jiān)測(cè)儀器，所述人體生命體征監(jiān)測(cè)儀器為脈 搏探測(cè)器。
[0012] 其中，電源模塊可采用BFDZ-2型多功能分站電源。
[0013] 本實(shí)用新型的有益效果為，可對(duì)隧道中施工人員進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)在發(fā)生安全 事故時(shí)可通過(guò)報(bào)警設(shè)備對(duì)施工人員進(jìn)行定位，并根據(jù)采集到的人員實(shí)時(shí)體征信息提前進(jìn)行 醫(yī)療安排，提高救援效率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1為本實(shí)用新型的邏輯示意框圖；
[0015] 圖2為本實(shí)用新型中報(bào)警設(shè)備的邏輯結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖3為本實(shí)用新型中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器的邏輯結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖，詳細(xì)描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案：
[0018] 如圖1所示，本實(shí)用新型包括電源模塊、控制器、顯示屏、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器、避雷器、視 頻監(jiān)控器、人體紅外感應(yīng)器、第一無(wú)線信號(hào)收發(fā)器和報(bào)警設(shè)備；其中，電源模塊分別與控制 器、顯示屏、避雷器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器、視頻監(jiān)控器、人體紅外感應(yīng)器、第一無(wú)線信號(hào)收發(fā)器連接； 控制器與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器連接；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器分別與視頻監(jiān)控器、顯示屏和第一無(wú)線信號(hào)收發(fā)器 連接；人體紅外感應(yīng)器與視頻監(jiān)控器連接；
[0019] 如圖2所示，所述報(bào)警設(shè)備包括第二無(wú)線信號(hào)收發(fā)器、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、移動(dòng)電源、 繼電器和報(bào)警器；其中，第二無(wú)線信號(hào)收發(fā)器與第一無(wú)線信號(hào)收發(fā)器相匹配并通過(guò)無(wú)線方 式建立連接；第二無(wú)線信號(hào)收發(fā)器分別與報(bào)警器和信號(hào)轉(zhuǎn)換電路連接；移動(dòng)電源分別與第 二無(wú)線信號(hào)收發(fā)器和繼電器連接；繼電器與報(bào)警器連接；
[0020] 如圖3所示，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器由視頻信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)電路和控制信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)電路構(gòu)成；所 述視頻信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)電路包括第一信號(hào)放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和第一濾波電路；第一信號(hào)放 大電路的輸入端與視頻監(jiān)控器連接，其輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接；模數(shù)轉(zhuǎn)換電 路的輸出端與第一濾波電路的輸入端連接，第一濾波電路的輸出端與顯示屏連接；所述控 制信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)電路包括第二信號(hào)放大電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和第二濾波電路；第二信號(hào)放大電 路的輸入端與控制器連接，其輸出端與數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接；數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸出 端與第二濾波電路的輸入端連接；第二濾波電路的輸出端與第一無(wú)線信號(hào)收發(fā)器連接；
[0021] 所述視頻監(jiān)控器和人體紅外感應(yīng)器均為多個(gè)且一一對(duì)應(yīng)，每個(gè)視頻監(jiān)控器均由攝 像頭和控制電路構(gòu)成，控制電路分別與攝像頭和人體紅外感應(yīng)器連接；
[0022] 所述第一無(wú)線信號(hào)收發(fā)器包括第一無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和無(wú)線電發(fā)射線圈，所述第 二無(wú)線信號(hào)收發(fā)器包括第二無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和無(wú)線電接收線圈；其中，第一無(wú)線數(shù)據(jù)收 發(fā)模塊和第二無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊匹配組成無(wú)線通信模塊，無(wú)線電發(fā)射線圈和無(wú)線電接收線 圈耦合匹配組成無(wú)線充電模塊；
[0023] 所述報(bào)警器為振動(dòng)器、蜂鳴器和人體生命體征監(jiān)測(cè)儀器中的一種。
[0024] 將本實(shí)用新型的系統(tǒng)安裝在斜井工區(qū)中后，通過(guò)安裝在工區(qū)內(nèi)的多個(gè)攝像頭實(shí)時(shí) 采集施工人員狀況，并通過(guò)設(shè)置在外部的顯示屏反饋給外部工程人員。為了保證隧道施工 人員的安全，本實(shí)用新型不僅僅只是對(duì)施工人員進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)還提供了急救設(shè)備，并通過(guò) 通信模塊進(jìn)行控制以保證設(shè)備的正常運(yùn)行。因?yàn)楸緦?shí)用新型應(yīng)用場(chǎng)合可能為氣候惡劣地 區(qū)，因此還設(shè)置了避雷器，用以保證系統(tǒng)不被雷電所損壞而影響到施工人員的安全。
[0025] 本實(shí)用新型的工作原理為：
[0026] 視頻監(jiān)控器安裝在工區(qū)的各個(gè)角落，視頻監(jiān)控器由攝像頭和控制電路構(gòu)成，其中 控制電路由模數(shù)轉(zhuǎn)換器和開關(guān)電路構(gòu)成，模數(shù)轉(zhuǎn)換器和人體紅外感應(yīng)器連接，當(dāng)紅外感應(yīng) 器感應(yīng)到有施工人員靠近時(shí)，產(chǎn)生模擬信號(hào)傳遞到模數(shù)轉(zhuǎn)換器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn) 換為開關(guān)電路可識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，具體為紅外感應(yīng)器感應(yīng)到有人時(shí)模數(shù)轉(zhuǎn)換器向數(shù)字電路 發(fā)出高電平信號(hào)，無(wú)人時(shí)發(fā)出低電平信號(hào)，開關(guān)電路接收到高電平信號(hào)后電路連通，使攝像 頭與電源模塊接通，攝像頭開始工作。攝像頭采集到的圖像信息發(fā)送到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 發(fā)器用于保證信號(hào)在隨帶內(nèi)的傳輸穩(wěn)定性，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器由視頻信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)電路和控制信號(hào)轉(zhuǎn) 發(fā)電路構(gòu)成，其中視頻信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)電路用于將接收到的攝像頭傳輸?shù)哪M信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后轉(zhuǎn) 化為圖像信息通過(guò)顯示屏顯示給外部工作人員觀看，這里還可設(shè)置存儲(chǔ)器對(duì)視頻信息進(jìn)行 存儲(chǔ)。
[0027] 通常隧道深坑發(fā)生事故時(shí)可能造成大面積坍塌將施工人員掩埋，在大面積坍塌時(shí) 難以準(zhǔn)確定位施工人員的位置坐標(biāo)是造成營(yíng)救困難的重要原因，因此本實(shí)用新型提出的系 統(tǒng)包含用于施工員的報(bào)警設(shè)備，施工人員將報(bào)警設(shè)備隨時(shí)攜帶，在發(fā)生事故后開啟報(bào)警器 用以輔助外部人員對(duì)其進(jìn)行定位，以縮短營(yíng)救時(shí)間。
[0028] 施工人員隨身攜帶的報(bào)警設(shè)備中的報(bào)警器在施工人員正常工作時(shí)并不運(yùn)行，需要 外力開啟，但是當(dāng)施工隧道發(fā)生事故時(shí)，施工人員可能來(lái)不及或者沒有辦法開啟警報(bào)器，此 時(shí)外部工程人員通過(guò)顯示屏監(jiān)視到故障時(shí)可通過(guò)控制器發(fā)出控制信號(hào)來(lái)開啟施工人員身 上的報(bào)警器，而因?yàn)樯羁铀淼缹?duì)外部信號(hào)的屏蔽，本實(shí)用新型采用無(wú)線通信終端的方式實(shí) 現(xiàn)和施工人員的通信。具體為：在隧道內(nèi)部多個(gè)部位設(shè)置第一無(wú)線信號(hào)收發(fā)器，第一無(wú)線 信號(hào)收發(fā)器與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器通過(guò)有線連接的方式連接，施工人員隨身攜帶第二無(wú)線信號(hào)收發(fā) 器，第一無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和第二無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊匹配組成無(wú)線通信模塊，此處的無(wú)線 通信模塊可采用WIFI模塊或RFID模塊，WIFI模塊和RFID模塊均為常用的無(wú)線通訊模塊， 應(yīng)用技術(shù)成熟可靠。具體控制過(guò)程為：當(dāng)控制器發(fā)出開啟報(bào)警器控制指令后，通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā) 器中的控制信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)電路將控制信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)到第一無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，第一無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模 塊將指令信號(hào)轉(zhuǎn)換為無(wú)線信號(hào)發(fā)出，第二無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊接收到信號(hào)后，將其發(fā)送到信 號(hào)轉(zhuǎn)換電路，信號(hào)轉(zhuǎn)換電路將開啟信號(hào)轉(zhuǎn)換為高電平信號(hào)發(fā)送到繼電器，繼電器在高電平 信號(hào)下連通移動(dòng)電源和報(bào)警器，報(bào)警器開始工作。此處報(bào)警器可采用振動(dòng)器和/或蜂鳴器， 通過(guò)振動(dòng)和/或聲音的方式向外部傳遞施工人員位置坐標(biāo)信息。
[0029] 而通常在事故發(fā)生后施工人員會(huì)出現(xiàn)受傷的情況，因此本實(shí)用新型在報(bào)警設(shè)備中 還可設(shè)置人體生命體征監(jiān)測(cè)儀器用來(lái)監(jiān)測(cè)施工人員的生命體征，如采用脈搏探測(cè)器采集施 工人員脈搏信息，并通過(guò)第二無(wú)線信號(hào)收發(fā)器將采集到的信號(hào)傳遞回去，供外部人員參考， 以及時(shí)安排合適的醫(yī)療救助力度。
[0030] 綜上所述，本實(shí)用新型提出了一個(gè)自動(dòng)化對(duì)施工人員進(jìn)行監(jiān)控，并在出現(xiàn)事故時(shí) 能夠有效開啟施工人員報(bào)警器用以輔助救援的監(jiān)控系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)均由自動(dòng)化傳感器及電 子電路構(gòu)成，并未借助任何軟件程序，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證了在任何情況下系統(tǒng)均能 保持正常工作。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于關(guān)角隧道斜井工區(qū)的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括電源模塊、控制器、顯示 屏、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器、避雷器、視頻監(jiān)控器、人體紅外感應(yīng)器、第一無(wú)線信號(hào)收發(fā)器和報(bào)警設(shè)備； 其中，電源模塊分別與控制器、顯示屏、避雷器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器、視頻監(jiān)控器、人體紅外感應(yīng)器、 第一無(wú)線信號(hào)收發(fā)器連接； 所述報(bào)警設(shè)備包括第二無(wú)線信號(hào)收發(fā)器、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、移動(dòng)電源、繼電器和報(bào)警器； 其中，第二無(wú)線信號(hào)收發(fā)器與第一無(wú)線信號(hào)收發(fā)器相匹配并通過(guò)無(wú)線通信方式建立連接； 第二無(wú)線信號(hào)收發(fā)器分別與報(bào)警器和信號(hào)轉(zhuǎn)換電路連接；移動(dòng)電源分別與第二無(wú)線信號(hào)收 發(fā)器和繼電器連接；繼電器與報(bào)警器連接； 所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器由視頻信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)電路和控制信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)電路構(gòu)成；所述視頻信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)電 路包括第一信號(hào)放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和第一濾波電路；第一信號(hào)放大電路的輸入端與 視頻監(jiān)控器連接，其輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接；模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端與第一 濾波電路的輸入端連接，第一濾波電路的輸出端與顯示屏連接；所述控制信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)電路包 括第二信號(hào)放大電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和第二濾波電路；第二信號(hào)放大電路的輸入端與控制 器連接，其輸出端與數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接；數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸出端與第二濾波電路 的輸入端連接；第二濾波電路的輸出端與第一無(wú)線信號(hào)收發(fā)器連接； 所述視頻監(jiān)控器由攝像頭和控制電路構(gòu)成，控制電路分別與電源模塊、攝像頭和人體 紅外感應(yīng)器連接； 所述第一無(wú)線信號(hào)收發(fā)器包括第一無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和無(wú)線電發(fā)射線圈，所述第二無(wú) 線信號(hào)收發(fā)器包括第二無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和無(wú)線電接收線圈；其中，第一無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模 塊和第二無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊匹配組成無(wú)線通信模塊，無(wú)線電發(fā)射線圈和無(wú)線電接收線圈耦 合匹配組成無(wú)線充電模塊； 所述報(bào)警器為振動(dòng)器、蜂鳴器和人體生命體征監(jiān)測(cè)儀器中的一種。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于關(guān)角隧道斜井工區(qū)的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述 報(bào)警器為人體生命體征監(jiān)測(cè)儀器，所述人體生命體征監(jiān)測(cè)儀器為脈搏探測(cè)器。
【文檔編號(hào)】H04N7/18GK203867617SQ201420200451
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月23日
【發(fā)明者】王李麒, 劉妍 申請(qǐng)人:西南交通大學(xué)