一种基于物联网的隧道监控与预警系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了属于隧道施工监控技术领域的一种基于物联网的隧道监控与预警系统及方法。远程控制器收集所述监控室信息测量设备的测量信息，并将此测量信息实时传输到上位机；现场控制器收集施工现场信息测量设备的测量信息，并将收集到的测量信息通过4G网络实时传输给上位机；上位机将远程控制器和现场控制器的测量信息通过显示器实时显示。在隧道监控过程中，首先进行系统启动与自检，再根据远程监控室和隧道施工现场的测量信息进行隧道监控与预警。本发明专利技术能够提供安全、舒适的远程监控环境；自动对施工危险进行预警，避免施工事故的发生，便于管理施工人员和设备。便于管理施工人员和设备。便于管理施工人员和设备。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的隧道监控与预警系统及方法


[0001]本专利技术涉及隧道施工监控
，尤其涉及一种基于物联网的隧道监控与预警系统及方法。

技术介绍

[0002]随着企业和施工人员安全意识的提高，安全作业是隧道施工重点关注的问题。隧道施工状态监控和危险预警是早期根据现场实况发现险情、及时组织人员疏散和减轻甚至避免危险的有效措施，极大地保障了施工安全。由于监控对象众多、数据处理量巨大、信号传输距离较远，当前隧道施工状态监控还采用人工观察对应仪表的监控模式。这种监控模式响应速度慢、综合分析能力差、容易出现误读或误判的情况，不利于及时发现并处置险情，无法满足隧道施工的监控需求。因此，亟需提高隧道施工的自动化、智能化程度，以提高隧道施工安全。
[0003]随着大数据、云计算等技术的飞速发展，物联网技术近年来取得了长足的进步，并在智能电网、智能物流、智能农业、智能交通、智能家居、智慧城市等领域取得了较好的应用。物联网能同时连接众多不同的传感器和执行装置，通过处理众多的实时数据对突发事件制定可行的解决方案。为了监控隧道施工现场复杂的状态信息、及时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的隧道监控与预警系统，其特征在于，所述系统包括远程监控室安装设备和隧道施工现场安装设备；所述远程监控室安装设备包括监控室信息测量设备、远程控制器、上位机和显示器；所述监控室信息测量设备包括空调、第一除湿器、第一增湿器、空气净化器、智能门窗、噪声探测器、第一预警指示灯、第一监控摄像头、第一热成像仪、第一激光雷达、第一温度传感器、第一湿度传感器、空气质量探测器、第一烟雾探测器；所述隧道施工现场安装设备包括施工现场信息测量设备和现场控制器；所述施工现场信息测量设备包括新风系统、第二除湿器、第二增湿器、设备状态灯、UWB定位系统、预警广播、第二预警指示灯、第二监控摄像头、第二热成像仪、第二激光雷达、第二温度传感器、第二湿度传感器、有毒有害气体传感器、第二烟雾探测器。2.根据权利要求1所述基于物联网的隧道监控与预警系统，其特征在于，所述远程控制器收集所述监控室信息测量设备的测量信息，并将此测量信息实时传输到上位机；所述现场控制器收集所述施工现场信息测量设备的测量信息，并将收集到的测量信息通过4G网络实时传输给上位机；上位机将远程控制器和现场控制器的测量信息通过显示器实时显示。3.一种权利要求1所述基于物联网的隧道监控与预警系统的监控与预警方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：系统启动与自检；上位机收到启动指令之后，启动远程控制器、现场控制器、显示器、监控室信息测量设备和施工现场信息测量设备；上位机检测远程控制器、现场控制器和显示器的工作状态，若发现异常，则在上位机中提示操作者以解决异常问题，若未发现异常，则继续工作；上位机控制远程控制器和现场控制器，对监控室信息测量设备和施工现场信息测量设备分别进行工作状态检测，若发现异常，则在显示器上显示异常设备的类型、数量及原因，对应的第一预警指示灯或第二预警指示灯亮起进行预警，若未发现异常，则继续工作；若系统正常启动，则在显示器上显示系统正常启动；步骤2：根据远程监控室和隧道施工现场的测量信息进行隧道监控与预警；对于远程监控室，具体包括：步骤A1：人脸识别；远程控制器根据提前录制好的人脸数据，建立人脸数据库，对比第一监控摄像头拍摄的室内人员的人脸信息，确认工作人员信息，然后转到步骤A2；步骤A2：入侵检测；当第一监控摄像头拍摄的室内人员的人脸信息与人脸数据库不匹配时，则系统自动判定遭到非法入侵，远程控制器结合第一监控摄像头的信息，利用第一热成像仪和第一激光雷达确定入侵者的具体位置信息，并将此位置信息实时显示在显示器上，若未发现非法入侵，则继续工作；然后转到步骤A3；步骤A3：烟雾探测；远程控制器控制第一烟雾探测器自动检测室内的烟雾信息；然后转到步骤A4；步骤A4：空气质量检测；远程控制器控制远程监控室内分布的空气质量探测器实时检测室内的空气质量，若空气质量异常，则远程控制器自动开启空气净化器；若空气质量正常，则转到步骤A5；步骤A5：温度状态检测；温度传感器自动监测室内的温度，远程控制器根据天气和季节信息，自动设定温度的阈值；若温度异常，则远程控制器自动控制空调以调节室内温度；若温度正常，则转到步骤A6；
步骤A6：湿度状态检测；湿度传感器自动监测室内的湿度，远程控制器根据天气和季节信息，自动设定湿度的阈值；若湿度异常，则远程控制器自动控制第一除湿器或第一增湿器调节室内湿度；若湿度正常，则转到步骤A7；步骤A7：噪声状态检测；远程监控室的噪声探测器实时监测噪声信息，若室外存在施工噪声，则远程控制器控制智能门窗自动关闭；若室外不存在施工噪声，则转到步骤A8；步骤A8：显示状态信息；远程控制器将室内温度、湿度、噪声、空气质量和人员位置信息实时传输给上位机处理，再将其展示在显示器上；再转到步骤A9；步骤A9：关闭远程控制系统；上位机收到关闭指令后，通过远程...

【专利技术属性】
技术研发人员：周晋，王旭，李双寿，陈震，高建兴，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：