一种隧道外部入侵监测系统及方法技术方案

技术编号:33953982 阅读:11 留言:0更新日期:2022-06-29 23:04
本发明专利技术涉及一种隧道外部入侵监测系统及方法,该系统包括:检测模块、解调模块、分析模块以及报警模块;其中,所述检测模块与所述解调模块连接;所述解调模块还与所述分析模块连接;所述分析模块还与所述报警模块连接;所述检测模块用于检测外部入侵设备产生的振动信号;所述解调模块用于解调所述外部入侵设备产生的振动信号,并生成振动波形信号;所述分析模块用于根据所述振动波形信号,对入侵行为进行分析,得到入侵情况;所述报警模块用于根据入侵情况,发出报警信号。本发明专利技术提供的隧道外部入侵监测系统及方法,对隧道内的振动信号进行解调,分析外部设备的入侵情况,根据外部设备的入侵情况做出响应,对隧道进行全线路覆盖,实现实时报警。实现实时报警。实现实时报警。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道外部入侵监测系统及方法


[0001]本专利技术涉及隧道监测
,尤其涉及一种隧道外部入侵监测系统及方法。

技术介绍

[0002]城市地铁近年来在国内外大中城市得到快速发展,地铁线路越来越密集。由于地铁修建在地下十几米到几十米深,属于隐蔽性工程,地铁隧道受到外部设备非法入侵破坏也逐渐增多,如挖掘机挖掘作业、破拆机破碎岩土结构、钻机钻孔等。这些外部入侵活动对地铁隧道结构带来极大的安全隐患,严重影响地铁列车的行车安全。因此,探寻有效的监测方法,及时准确地对地铁外部入侵事件进行实时全范围(全时全域)监测,对于消除隧道安全隐患、科学管理决策、保障列车行车安全具有十分重要的意义。
[0003]现阶段预防地铁外部入侵手段主要依赖于人员对地铁保护区(距离地铁线50m范围)人工巡检、无人机拍摄进行图像识别、点式光纤地震仪对隧道外部设备入侵进行局部监测试验。
[0004]人员对地铁保护区人工巡检的方式,由于地铁线路长、分布广,人工巡检方式工作量大、及时性差,而且晚间巡查质量往往难以保证;无人机拍摄进行图像识别的方式,容易受到气候、建筑物遮挡等影响,且基于图像识别的定位报警实时性差;点式光纤地震仪的方式,由于其复用能力弱、成本相对较高,难以实现地铁全线路覆盖监测。

技术实现思路

[0005]有鉴于此,有必要提供一种隧道外部入侵监测系统及方法,用以解决现有技术中报警实时性差、成本高以及的难以实现隧道全线路覆盖监测问题。
[0006]为达到上述技术目的,本专利技术采取了以下技术方案:第一方面,本专利技术提供了一种隧道外部入侵监测系统,该系统包括:检测模块、解调模块、分析模块以及报警模块;其中,检测模块与解调模块连接;解调模块还与分析模块连接;分析模块还与报警模块连接;检测模块用于检测外部入侵设备产生的振动信号;解调模块用于解调外部入侵设备产生的振动信号,并生成振动波形信号;分析模块用于根据振动波形信号,对入侵行为进行分析,得到入侵情况;报警模块用于根据入侵情况,发出报警信号。
[0007]优选的,检测模块根据隧道走向,通过预设材料并间隔预设距离设置在隧道内。
[0008]优选的,还包括显示模块,显示模块与分析模块连接;显示模块用于显示隧道内的入侵监控画面。
[0009]优选的,还包括存储模块,存储模块分别与解调模块与分析模块连接,存储模块用于存储振动波形信号。
[0010]第二方面,本专利技术还提供了一种隧道外部入侵监测方法,基于如上所述的隧道外部入侵监测系统,该方法包括:在隧道内分为多个检测区域,通过检测模块,检测隧道内的振动信号,并将振动信
号发送给解调模块;通过解调模块将振动信号进行解调,得到振动波形信号,并将振动波形信号进行存储;通过分析模块对振动波形信号进行分析处理,得到外部入侵设备的入侵情况;报警模块根据外部入侵设备的入侵情况做出响应,发出报警信号。
[0011]优选的,将振动波形信号进行存储,包括:将每个检测区域内的振动波形信号,按照预设时间间隔生成振动数据文件,将每个振动数据文件单独存储。
[0012]优选的,通过分析模块对振动波形信号进行分析处理,得到外部入侵设备的入侵情况,包括:分析模块对外部入侵设备产生的振动波形信号进行处理,得到外部入侵设备的特征参数;根据外部入侵设备的特征参数,对入侵情况进行分析计算。
[0013]优选的,根据外部入侵设备的特征参数,对入侵情况进行分析计算,包括:获取外部入侵设备的时间特征参数,根据时间特征参数,分析外部入侵设备的时域入侵情况;获取外部入侵设备的频率特征参数,根据频率特征参数,分析外部入侵设备的频域入侵情况。
[0014]优选的,根据外部入侵设备的特征参数,对入侵情况进行分析计算,还包括:根据外部入侵设备的时域入侵情况或者外部入侵设备的频域入侵情况,得到外部设备入侵的时频图;根据外部设备入侵的时频图,确定每个检测区域的报警分布图。
[0015]优选的,报警模块根据外部入侵设备的入侵情况做出响应,发出报警信号,包括:根据每个检测区域的报警分布图,确定入侵设备的工作时间和位置;根据入侵设备的工作时间和位置,发出报警信号。
[0016]采用上述实施例的有益效果是:本专利技术提供的一种隧道外部入侵监测系统及方法,通过检测模块全面检测隧道内的振动信号,解调模块将振动信号进行解调,分析模块对解调后的振动信号进行分析,得到外部设备的入侵情况,报警模块根据外部设备的入侵情况实时发出报警信号,对隧道实现全面覆盖检测,检测准确性高,成本低,并且能够根据外部设备的入侵情况实现实时报警。
附图说明
[0017]图1为本专利技术提供的隧道外部入侵监测系统的一实施例的结构原理图;图2为本专利技术提供的隧道外部入侵监测方法的一实施例的流程示意图;图3为本专利技术提供的振动波形信号的一实施例的波形示意图;图4为本专利技术提供的报警分布图的一实施例的分布示意图。
具体实施方式
[0018]下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例,其中,附图构成本申请一部分,并
与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理,并非用于限定本专利技术的范围。
[0019]在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
[0020]在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本专利技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0021]本专利技术提供了一种隧道外部入侵监测系统及方法,以下分别进行说明。
[0022]请参阅图1,图1为本专利技术提供的隧道外部入侵监测系统的一实施例的结构原理图,本专利技术的一个具体实施例,公开了一种隧道外部入侵监测系统,该系统包括:检测模块10、解调模块20、分析模块30以及报警模块40;其中,检测模块10与解调模块20连接;解调模块20还与分析模块30连接;分析模块30还与报警模块40连接;检测模块10用于检测外部入侵设备产生的振动信号;解调模块20用于解调外部入侵设备产生的振动信号,并生成振动波形信号;分析模块30用于根据振动波形信号,对入侵行为进行分析,得到入侵情况;报警模块40用于根据入侵情况,发出报警信号。
[0023]在上述实施例中,检测模块10为阵列光栅振动传感网络,将隧道分成了若干个检测区域,对隧道实现了全范围覆盖;解调模块20为振动传感解调仪表,将隧道内的振动波解调为振动波形信号;分析模块30为相关计算机设备,对振动波形信号进行分析与计算;报警模块40为报警器,当出现外部设备入侵时进行报警。
[0024]与现有技术相比,本实施例提供的一种隧道外部入侵监测系统,通过检测模块10全面检测隧道内的振动信号,解调模块20将振动信号进行解调,分析模块30对解调后的振动信号进行分析,得到外部设备的入侵情况,报警模块40根据外部设备的入侵情况实时发出报警本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道外部入侵监测系统,其特征在于,该系统包括:检测模块、解调模块、分析模块以及报警模块;其中,所述检测模块与所述解调模块连接;所述解调模块还与所述分析模块连接;所述分析模块还与所述报警模块连接;所述检测模块用于检测外部入侵设备产生的振动信号;所述解调模块用于解调所述外部入侵设备产生的振动信号,并生成振动波形信号;所述分析模块用于根据所述振动波形信号,对入侵行为进行分析,得到入侵情况;所述报警模块用于根据入侵情况,发出报警信号。2.根据权利要求1所述的隧道外部入侵监测系统,其特征在于,所述检测模块根据隧道走向,通过预设材料并间隔预设距离设置在隧道内。3.根据权利要求1所述的隧道外部入侵监测系统,其特征在于,还包括显示模块,所述显示模块与所述分析模块连接;所述显示模块用于显示隧道内的入侵监控画面。4.根据权利要求1所述的隧道外部入侵监测系统,其特征在于,还包括存储模块,所述存储模块分别与所述解调模块与所述分析模块连接,所述存储模块用于存储所述振动波形信号。5.一种隧道外部入侵监测方法,基于如权利要求1

4任一项所述的隧道外部入侵监测系统,其特征在于,该方法包括:在隧道内分为多个检测区域,通过所述检测模块,检测隧道内的振动信号,并将所述振动信号发送给所述解调模块;通过所述解调模块将所述振动信号进行解调,得到振动波形信号,并将所述振动波形信号进行存储;通过所述分析模块对所述振动波形信号进行分析处理,得到外部入侵设备的入侵情况;所述报警模块根据所述外部入侵设备的入侵情况做出响应,发出报警信号...

【专利技术属性】
技术研发人员:蒋锦朋刘芳杨燕南秋明潘建军王洪海甘维兵
申请(专利权)人:武汉理工大学
类型:发明
国别省市:

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