一种无线充电和自动电池换装的地下空间环境监测网络制造技术

本发明专利技术公开了一种无线充电和自动电池换装的地下空间环境监测网络，包括主节点计算机(10)，所述主节点计算机(10)与预设种类的多个传感器之间为无线信号连接；所述预设种类的多个传感器安装在地下空间(100)内铺设的热力管道(3)和供水管道(6)中以及地下空间的侧墙上；所述预设种类的多个传感器用于采集对应的地下空间的检测数据。本发明专利技术公开的一种无线充电和自动电池换装的地下空间环境监测网络，其可以安全、可靠地对地下管网的环境进行全方位的监测，能够减少地下管网的安全隐患，保证地下管网的安全使用，有利于广泛地应用，具有重大的生产实践意义。

Underground space environment monitoring network with wireless charging and automatic battery reloading

The invention discloses an underground space environment monitoring network for wireless charging and automatic battery replacement, including a master node computer (10), which is wirelessly connected to a plurality of sensors of a preset type, and a plurality of sensors of the preset type installed in a thermal pipe laid in an underground space (100). A plurality of sensors of the preset type are used to collect the detection data of the corresponding underground space. The invention discloses a wireless charging and automatic battery replacement underground space environment monitoring network, which can safely and reliably monitor the environment of the underground pipeline network in an all-round way, can reduce the hidden dangers of the underground pipeline network, ensure the safe use of the underground pipeline network, is conducive to wide application and has significant production. Practical significance.

【技术实现步骤摘要】
一种无线充电和自动电池换装的地下空间环境监测网络
本专利技术涉及地下空间环境监测
，特别是涉及一种无线充电和自动电池换装的地下空间环境监测网络。
技术介绍
目前，地下管网是我国城市化建设进程中的重中之重，是发挥城市功能，确保城市经济、社会健康、协调发展的重要物质基础，呈现着错综复杂、相互交叠的立体特征，城市地下管网是城市基础设施建设的重要组成部分，是一座城市能量输送、物质传输、信息传递、排涝减灾和废物排弃的重要载体。但是，我国有相当一部分城市对地下管网没有进行统一的布局规划和管理，地下管网的管理工作各自为政、互相缺乏沟通，处于无序的管理状态，与城市建设速度相比。管理严重落后，事故经常发生。因事故造成的停水、停电、停气、通讯中断、火灾爆炸等后果，不仅严重地影响到人民的生活质量和生命安全，同时也影响到经济建设和国防建设的正常进行。对于目前的地下管网，其主要存在的问题为：由于地下管网的空间结构复杂，无法对地下管网的环境进行全方位的监测，从而无法减少地下管网的安全隐患，保证地下管网的安全使用。因此，目前迫切需要开发出一种技术，其可以安全、可靠地对地下管网的环境进行全方位的监测，能够减少地下管网的安全隐患，保证地下管网的安全使用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种无线充电和自动电池换装的地下空间环境监测网络，其可以安全、可靠地对地下管网的环境进行全方位的监测，能够减少地下管网的安全隐患，保证地下管网的安全使用，有利于广泛地应用，具有重大的生产实践意义。为此，本专利技术提供了一种无线充电和自动电池换装的地下空间环境监测网络，包括主节点计算机，所述主节点计算机与预设种类的多个传感器之间为无线信号连接；所述预设种类的多个传感器安装在地下空间内铺设的热力管道和供水管道中以及地下空间的侧墙上；所述预设种类的多个传感器用于采集对应的地下空间的检测数据。其中，所述预设种类的多个传感器包括：第一温度传感器、第二流量传感器和第二压力传感器；所述第一温度传感器、第二流量传感器和第二压力传感器安装在所述供水管道中，用于检测所述供水管道中水的温度、流量以及水压，然后发送给主节点计算机。其中，所述预设种类的多个传感器还包括：第一压力传感器、第一流量传感器和第二温度传感器；所述第一压力传感器、第一流量传感器和第二温度传感器安装在所述热力管道中，用于检测所述热力管道中所传输介质的压力、流量和温度，然后发送给主节点计算机。其中，所述预设种类的多个传感器还包括：氧气传感器、一氧化碳传感器、硫化氢传感器、温湿度传感器和氮氧化物传感器；所述氧气传感器、一氧化碳传感器、硫化氢传感器、温湿度传感器和氮氧化物传感器分别安装在地下空间的侧墙上，用于收集地下空间中的氧气气体浓度、一氧化碳气体浓度、硫化氢气体浓度、温度、湿度以及氮氧化物浓度，然后发送给主节点计算机。其中，还包括：第一监控摄像头和第二监控摄像头；所述第一监控摄像头位于第二监控摄像头的右上方；所述第一监控摄像头和第二监控摄像头安装在地下空间的侧墙上，分别用于采集所覆盖区域的图像，然后发送给主节点计算机。其中，所述主节点计算机，包括：数据存储模块、数据处理模块和无线数据传输模块，其中：数据存储模块，用于将所述预设种类的多个传感器采集的地下空间的检测数据，实时进行存储；数据处理模块，与数据存储模块相连接，用于将所述预设种类的多个传感器采集的地下空间的检测数据，分别与预设的、对应的正常取值范围进行比较，如果位于预设的、对应的正常取值范围之内，则判断相应的数据合格，否则，则判断相应的数据不合格，同时，实时将比较情况通过无线数据传输模块发送给地面基站的计算机；数据处理模块还用于将所述第一监控摄像头和第二监控摄像头所采集的图像，通过无线数据传输模块发送给地面基站的计算机。其中，还包括：巡检机器人，所述巡检机器人设置在热力管道和供水管道之间的地面上。其中，所述主节点计算机也设置在热力管道和供水管道之间的地面上；所述主节点计算机的上部和中部分别具有两层中空的结构；所述主节点计算机上部的中空结构的左右两侧内壁分别固定设置有第三推杆和第一推杆；所述主节点计算机上部的中空结构的中部设置有一个可水平移动的、中空的电池仓；所述主节点计算机上部的中空结构的顶部内侧左右两边分别设置有第二充电桩和第一充电桩,；所述电池仓的左侧壁通过一根连杆与一个备用电池的右侧壁相接触；所述备用电池的左侧具有所述第三推杆；所述主节点计算机中部的中空结构的中部设置有第二推杆；所述电池仓底部开有与所述第二推杆相配套的孔洞；所述巡检机器人的底部设置有一个可左右移动的夹板；所述夹板的顶部用于放置主用电池，；当巡检机器人位于所述主节点计算机顶部时，所述主节点计算机顶部与所述夹板相对应的位置具有一个开口。其中，所述主用电池与所述巡检机器人内侧之间设置有一个弹簧。其中，所述主节点计算机的左右两侧还具有倾斜的坡道。由以上本专利技术提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本专利技术提供了一种无线充电和自动电池换装的地下空间环境监测网络，其可以安全、可靠地对地下管网的环境进行全方位的监测，能够减少地下管网的安全隐患，保证地下管网的安全使用，有利于广泛地应用，具有重大的生产实践意义。此外，本专利技术提供的无线充电和自动电池换装的地下空间环境监测网络，其使用了巡检机器人，并可以方便地为巡检机器人换装电池，延长巡检机器人的工作时长，从而显著提高对地下管网的监控效果。附图说明图1为本专利技术提供的一种无线充电和自动电池换装的地下空间环境监测网络的结构示意图；图2为本专利技术提供的一种无线充电和自动电池换装的地下空间环境监测网络基于紫蜂ZigBee无线通信技术形成的数据传输示意图；图3为本专利技术提供的一种无线充电和自动电池换装的地下空间环境监测网络中主节点计算机与巡检机器人的配合工作状态示意简图；图4为本专利技术提供的一种无线充电和自动电池换装的地下空间环境监测网络进行GPS数据传输的示意简图；图中，1为第一监控摄像头；2为第二监控摄像头；3为热力管道；4为第一压力传感器；5为第一温度传感器；6为供水管道；7为巡检机器人；8为第一流量传感器；9为第二流量传感器；10为主节点计算机；11为第二温度传感器；12为第二压力传感器；13为氧气传感器；14为一氧化碳传感器；15为硫化氢传感器；16为温湿度传感器；17为氮氧化物传感器；18为主用电池，19为第一充电桩，20为第一推杆；21为数据存储模块；22为第二推杆，23为数据处理模块，24为第一线圈；25为无线数据传输模块；26为电池仓；27为连杆；28为第二线圈，29为备用电池；30为第三推杆；31为第二充电桩；32为夹板33为弹簧；34为自组网络；35为GPS卫星；36为地面接收基站。具体实施方式为了使本
的人员更换地理解本专利技术方案，下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。参见图1至图3，本专利技术提供了一种无线充电和自动电池换装的地下空间环境监测网络，包括主节点计算机10，所述主节点计算机10与预设种类的多个传感器(即作为次节点)之间为无线信号(具体通过紫蜂ZigBee无线通信技术)连接；所述预设种类的多个传感器安装在地下空间100(即地下管网空间)内铺设的热力管道3和供水管道6中以及地下空间的侧墙上；所述预设种类的多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线充电和自动电池换装的地下空间环境监测网络，其特征在于，包括主节点计算机(10)，所述主节点计算机(10)与预设种类的多个传感器之间为无线信号连接；所述预设种类的多个传感器安装在地下空间(100)内铺设的热力管道(3)和供水管道(6)中以及地下空间的侧墙上；所述预设种类的多个传感器用于采集对应的地下空间的检测数据。

【技术特征摘要】
1.一种无线充电和自动电池换装的地下空间环境监测网络，其特征在于，包括主节点计算机(10)，所述主节点计算机(10)与预设种类的多个传感器之间为无线信号连接；所述预设种类的多个传感器安装在地下空间(100)内铺设的热力管道(3)和供水管道(6)中以及地下空间的侧墙上；所述预设种类的多个传感器用于采集对应的地下空间的检测数据。2.如权利要求1所述的地下空间环境监测网络，其特征在于，所述预设种类的多个传感器包括：第一温度传感器(5)、第二流量传感器(9)和第二压力传感器(12)；所述第一温度传感器(5)、第二流量传感器(9)和第二压力传感器(12)安装在所述供水管道(6)中，用于检测所述供水管道(6)中水的温度、流量以及水压，然后发送给主节点计算机(10)。3.如权利要求2所述的地下空间环境监测网络，其特征在于，所述预设种类的多个传感器还包括：第一压力传感器(4)、第一流量传感器(8)和第二温度传感器(11)；所述第一压力传感器(4)、第一流量传感器(8)和第二温度传感器(11)安装在所述热力管道(3)中，用于检测所述热力管道(3)中所传输介质的压力、流量和温度，然后发送给主节点计算机(10)。4.如权利要求3所述的地下空间环境监测网络，其特征在于，所述预设种类的多个传感器还包括：氧气传感器(13)、一氧化碳传感器(14)、硫化氢传感器(15)、温湿度传感器(16)和氮氧化物传感器(17)；所述氧气传感器(13)、一氧化碳传感器(14)、硫化氢传感器(15)、温湿度传感器(16)和氮氧化物传感器(17)分别安装在地下空间的侧墙上，用于收集地下空间中的氧气气体浓度、一氧化碳气体浓度、硫化氢气体浓度、温度、湿度以及氮氧化物浓度，然后发送给主节点计算机(10)。5.如权利要求4所述的地下空间环境监测网络，其特征在于，还包括：第一监控摄像头(1)和第二监控摄像头(2)；所述第一监控摄像头位于第二监控摄像头(2)的右上方；所述第一监控摄像头(1)和第二监控摄像头(2)安装在地下空间的侧墙上，分别用于采集所覆盖区域的图像，然后发送给主节点计算机(10)。6.如权利要求5所述的地下空间环境监测网络，其特征在于，所述主节点计算机(10)，包括：数据存储模块(21)、数据处理模块(23)和无线数据传输模块(25)，其中：数据存储模块(21)，用于将所述预设种类的多个传感器采集的地下...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹强，李鑫，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12