[發明專利]基于SCADA技術的隧道災害預警系統

有效

• 申請號: 201611262447.1
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN108266228B
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 侯慶坡;王寬禮;郭帥
• 申請（專利權）人: 河南輝煌信通軟件有限公司
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18
• 代理公司: 鄭州德勤知識產權代理有限公司 41128
• 代理人: 宋文龍

本發明提供了一種基于SCADA技術的隧道災害預警系統，包括現場級數據采集系統、現場異物防護系統和工區級監控系統。所述現場級數據采集系統采集到的模擬信號傳送至工區級監控系統實時顯示。同時與工區級監控系統控制界面設定的各類參數的限定值進行對比；若超過限定值所述工區級監控系統將驅動所述音頻報警模塊同時啟動所述現場異物防護系統進行主動防護。該發明利用現有隧道防災救援設備結合遠程自動化控制技術構建鐵路隧道防災救援設備監控系統，實現對鐵路隧道施工區狀態進行遠程實時監視，發現危險自動報警同時可以遠程控制相關設備運行，實現緊急現場救援功能。

技術領域

本發明涉及預警系統技術領域，具體的說，涉及了一種基于SCADA 技術的隧道災害預警系統。

背景技術

我國鐵路系統經歷數次大提速，尤其是全國高速鐵路網逐步建設并投入運營，如何保障列車運行區間軌道安全重要性凸顯。同時，隨著鐵路運輸事業的跨越式發展，對各項安全工作的要求也不斷提高，一切工作都圍繞“安全、正點”進行。而鐵路線路特別是高速鐵路呈現出特大隧道數量多、里程長的特點，因此在對大、長隧道的施工區域主動防護及日后的隧道異物防護工作提出了巨大挑戰。

為了解決以上存在的問題，人們一直在尋求一種理想的技術解決方案。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，從而提供一種基于SCADA技術的隧道災害預警系統。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種基于SCADA技術的隧道災害預警系統，該系統包括現場級數據采集系統、現場異物防護系統和工區級監控系統；

所述現場級數據采集系統包括GP2Y1010AUOF粉塵傳感器、DHT11溫濕度傳感器、水位傳感器、MQ-7煙霧傳感器、A/D模數轉換器、主控芯片STC12C5A60S2和ZigBee無線傳輸模塊；

各傳感器采集到的模擬信號通過所述A/D模數轉換器轉換后傳送至所述主控芯片STC12C5A60S2進行處理，并通過所述ZigBee無線傳輸模塊傳送至工區級監控系統實時顯示，

所述現場異物防護系統包括排水單元、送風單元、異物監測單元、光源和光纖傳感模塊組成；所述光源實時發出光信號，所述異物監測單元實時檢測所述光信號；所述光纖傳感模塊為若干光纖傳感器搭建的柔性光纖網；

當隧道施工區有異物墜落時，所述柔性光纖網發生形變，并將異物狀態信息傳送至所述異物監測單元，所述異物監測單元接收所述異物狀態信息并將其傳送至所述工區級監控系統進行預警；

所述工區級監控系統用于設定各傳感器參數的限定值并與各傳感器采集的模擬信號進行對比；

所述工區級監控系統包括由液晶顯示器和邏輯運算服務器組成的工區級監控平臺、音頻報警模塊；所述邏輯運算服務器接收各傳感器采集的模擬信號并與設定的各傳感器參數的限定值進行對比，同時通過所述液晶顯示器進行實時顯示、通過所述音頻報警模塊進行預警并啟動所述現場異物防護系統進行主動防護。

需要說明的是，SCADA技術又稱數據采集與監視控制技術或組態監控軟件系統。它是指利用數據采集與過程控制的專用軟件，以實現數據采集、設備控制、測量、參數調節以及各類信號報警等各項功能為目的。重要組成部分包括遠程終端單元RTU、饋線終端單元FTU、數據傳輸鏈路、遠程監控站等。它們處在自動控制系統監控層一級，通過專用軟件平臺和開發環境，使用靈活的組態方式，為用戶提供快速構建工業自動控制系統監控功能，通用層次的軟件工具。該SCADA技術的應用領域很廣，可以應用于電力系統、給水系統、石油、化工等領域的數據采集與監視控制以及過程控制等諸多領域。