[實(shí)用新型]地下工程有害氣體遠(yuǎn)程數(shù)字智能監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220293682.6
• 申請(qǐng)日: 2012-06-21
• 公開（公告）號(hào): CN202731995U
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐述林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鐵二十一局集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): E21F17/18
• 分類號(hào): E21F17/18
• 代理公司: 甘肅省知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)中心 62100
• 代理人: 劉繼春

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于隧道以及地下工程施工領(lǐng)域，用于隧道與地下工程施工過(guò)程以及礦山開采施工中有害氣體安全監(jiān)控和預(yù)警；具體涉及一種地下工程有害氣體遠(yuǎn)程數(shù)字智能監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隧道穿越瓦斯富集區(qū)域以及礦山開采等地下工程施工作業(yè)中，有害氣體安全監(jiān)控問(wèn)題尤為關(guān)鍵。這類地下工程作業(yè)區(qū)工程施工中，瓦斯等有害氣體溢出經(jīng)常發(fā)生，對(duì)施工人員的生命安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。因此開發(fā)地下工程施工有害氣體遠(yuǎn)程數(shù)字監(jiān)控預(yù)警具有十分重要的實(shí)際意義。

國(guó)內(nèi)外在地下工程施工有害氣體遠(yuǎn)程數(shù)字監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)研究方面尚少，截至目前，尚未見(jiàn)地下工程施工有害氣體遠(yuǎn)程數(shù)字智能監(jiān)控預(yù)警技術(shù)的文獻(xiàn)報(bào)道。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種地下工程施工有害氣體遠(yuǎn)程數(shù)字智能監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)。使用該系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)地下工程施工作業(yè)區(qū)有害氣體濃度變化數(shù)據(jù)，并將有害氣體濃度變化數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)連續(xù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)測(cè)主機(jī)，根據(jù)有害氣體濃度的逐級(jí)變化，完成地下工程施工作業(yè)區(qū)有害氣體遠(yuǎn)程數(shù)字智能監(jiān)控預(yù)警。

一種地下工程施工有害氣體遠(yuǎn)程數(shù)字智能監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)，包括多個(gè)氣體傳感器；其特征在于：還包括依次連接的自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集儀、GPRS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀、通信發(fā)射基站、商用衛(wèi)星、通信接收基站、互聯(lián)網(wǎng)及計(jì)算機(jī)；自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集儀輸入端有線連接氣體傳感器；自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集儀輸出端無(wú)線連接GPRS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀，GPRS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀、通信發(fā)射基站、商用衛(wèi)星、通信接收基站及互聯(lián)網(wǎng)之間依次無(wú)線信號(hào)通訊連接，互聯(lián)網(wǎng)與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)連接，遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)連接有F2003GSMDTU短信模塊，F(xiàn)2003GSMDTU短信模塊與數(shù)個(gè)手機(jī)無(wú)線信號(hào)通訊連接。

依據(jù)地下工程實(shí)際情況，確定氣體傳感器的布設(shè)。

本實(shí)用新型提供了一種將基于氣體傳感器的地下工程作業(yè)區(qū)有害氣體遠(yuǎn)程數(shù)字智能監(jiān)控預(yù)警與地下工程施工過(guò)程相結(jié)合的技術(shù)。使施工管理相關(guān)人員根據(jù)預(yù)警信息及時(shí)采取預(yù)防措施，提高施工安全性。

附圖說(shuō)明

圖1是地下工程作業(yè)區(qū)內(nèi)氣體傳感器、自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集儀與GPRS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀布置縱斷面圖，

圖2?是地下工程作業(yè)區(qū)內(nèi)氣體傳感器布置橫斷面圖，

圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)采集傳輸示意圖。

圖中：1—?dú)怏w傳感器，2—自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集儀，3—GPRS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀，4—施工區(qū)間，5—掌子面，6—初級(jí)支護(hù)體，7—圍巖臨空面，8—商用衛(wèi)星，9—通信發(fā)射基站，10—互聯(lián)網(wǎng)，11—遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)，12—F2003GSMDTU短信模塊，13—手機(jī)，14—通信接受基站。

具體實(shí)施方式

如圖1、圖2與圖3所示：一種地下工程施工有害氣體遠(yuǎn)程數(shù)字智能監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)，包括多個(gè)氣體傳感器1，還包括依次連接的自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集儀2、GPRS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀3、通信發(fā)射基站9、商用衛(wèi)星8、通信接收基站14、互聯(lián)網(wǎng)10及計(jì)算機(jī)11；多個(gè)氣體傳感器1連接在一根主連接線上，主連接線與自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集儀2輸入端有線連接，自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集儀2輸出端無(wú)線連接GPRS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀3，GPRS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀3、通信發(fā)射基站14、商用衛(wèi)星8、通信接收基站14及互聯(lián)網(wǎng)10之間依次無(wú)線信號(hào)通訊連接，互聯(lián)網(wǎng)10與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)11連接，計(jì)算機(jī)11連接有F2003GSMDTU短信模塊12，F(xiàn)2003GSMDTU短信模塊12與數(shù)個(gè)手機(jī)13無(wú)線信號(hào)通訊連接。

隧道施工過(guò)程中，通常包括施工區(qū)間4與掌子面5，地下工程作業(yè)區(qū)圍巖臨空面7的下面設(shè)置初級(jí)支護(hù)體6。圖1示出氣體傳感器1布設(shè)情況；在施工區(qū)間4設(shè)置多個(gè)氣體傳感器1，施工區(qū)間4還設(shè)置自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集儀2和GPRS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀3。

圖2示出了地下工程作業(yè)區(qū)內(nèi)氣體傳感器布置位置的橫斷面圖，氣體傳感器1設(shè)置在隧道拱頂以及拱腰。

遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)11安裝有數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)，并建立有地下工程施工有害氣體遠(yuǎn)程三維可視化安全預(yù)警平臺(tái)，地下工程施工有害氣體遠(yuǎn)程數(shù)字三維可視化安全預(yù)警平臺(tái)基于VTK(Visualization?Toolkit)商業(yè)軟件系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的使用與工作過(guò)程大致如下：地下工程作業(yè)區(qū)施工中，依據(jù)地下工程實(shí)際情況同步安裝氣體傳感器1，采集有害氣體濃度變化數(shù)據(jù)，并將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集儀2發(fā)送至GPRS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀3，再通過(guò)GPRS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀3附近通信發(fā)射基站9發(fā)至商用衛(wèi)星8，之后傳輸?shù)狡渌ㄐ沤邮栈?4，并進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)10傳輸?shù)竭h(yuǎn)程計(jì)算機(jī)11的數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)；

遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)安裝的數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)，對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過(guò)地下工程施工有害氣體遠(yuǎn)程數(shù)字三維可視化安全預(yù)警平臺(tái)進(jìn)行展現(xiàn)；根據(jù)有害氣體濃度變化進(jìn)行分級(jí)預(yù)警，預(yù)警信息通過(guò)與計(jì)算機(jī)連接的短信模塊，以手機(jī)短信方式發(fā)送至現(xiàn)場(chǎng)施工管理相關(guān)人員以及地面管理人員的手機(jī)，從而完成地下工程施工有害氣體遠(yuǎn)程數(shù)字智能監(jiān)控預(yù)警。