[發(fā)明專利]一種基于單片機的綜合管廊索道移動監(jiān)控系統(tǒng)

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• 申請日: 2018-08-07
• 公開（公告）號: CN108845532A
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發(fā)明（設計）人: 岑健;胡聯(lián)粵;李虎山;伍銀波;劉溪;許文凱
• 申請（專利權）人: 廣東技術師范學院
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G01D21/02
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 肖平安

本發(fā)明涉及一種基于單片機的綜合管廊索道移動監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于包括總控制臺、移動裝置和通過單片機控制模塊電連接移動裝置的監(jiān)測裝置，且單片機控制模塊、移動裝置、監(jiān)測裝置和總控制臺通過WIFI模塊通訊連接；移動裝置包括光電編碼定位模塊、光電編碼器、電機驅動模塊和電機，光電編碼器同軸連接電機，電機連接牽引繩索裝置；所述監(jiān)測裝置包括傳感器模塊等，所述傳感器模塊所采集的數(shù)據(jù)通過字符疊加模塊轉換成視頻格式的數(shù)據(jù)信號之后與視頻采集模塊的視頻信號疊加顯示于總控制臺上。該系統(tǒng)不但能對管廊環(huán)境進行移動實時定位監(jiān)測、視頻采集、故障評估預警和數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)，還具有可靠性高、功能強、體積小、開發(fā)周期短和成本低的優(yōu)點。

技術領域

本發(fā)明屬于管廊內部環(huán)境移動監(jiān)控技術領域，具體是涉及一種基于單片機的綜合管廊索道移動監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術

移動監(jiān)測對于獲取地下綜合管廊的實時狀態(tài)具有重大意義，其不僅能夠對地下管廊進行實時監(jiān)測，還能夠預防突發(fā)事件。

近些年，隧道移動機器人技術發(fā)展迅速，無線通信技術不斷完善。大量地下管廊的監(jiān)測手段是采用隧道巡檢機器人，隧道巡檢機器人主要由傳感裝置和移動裝置組成，能夠適應臺階、陡坡、廢墟等非結構化地形。然而該隧道巡檢機器人生產成本高達數(shù)百萬，需要專業(yè)人員維護。目前，國內外對隧道索道式移動監(jiān)測的有關研究還比較少；設計一種具有可靠性高、功能強、體積小、開發(fā)周期短和成本低等優(yōu)點的，能為實現(xiàn)地下管廊的實時監(jiān)測并能有效的節(jié)省成本的移動監(jiān)控系統(tǒng)，是本領域技術人員需要解決的問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種基于單片機的綜合管廊索道移動監(jiān)控系統(tǒng)；該系統(tǒng)不但能有效的對管廊環(huán)境進行移動實時定位監(jiān)測、視頻采集、故障評估預警、數(shù)據(jù)儲存管理和數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)，而且還具有可靠性高、功能強、體積小、開發(fā)周期短和成本低的優(yōu)點。

為了達到上述目的，本發(fā)明一種基于單片機的綜合管廊索道移動監(jiān)控系統(tǒng)，主要包括負責監(jiān)測裝置在管廊內移動的移動裝置、用于監(jiān)測管廊內各種環(huán)境數(shù)據(jù)參數(shù)的監(jiān)測裝置和用于對監(jiān)測裝置所傳送的數(shù)據(jù)進行儲存、分析、處理、預測和可視化操作的總控制臺，所述移動裝置和監(jiān)測裝置通過單片機控制模塊電連接，并且單片機控制模塊、移動裝置、監(jiān)測裝置和總控制臺通過WIFI模塊相互通訊連接；所述移動裝置包括與單片機控制模塊電連接的光電編碼定位模塊和電機驅動模塊；所述光電編碼定位模塊連接有光電編碼器，而電機驅動模塊則連接有電機，所述電機與光電編碼器同軸連接，并且該電機連接有牽引繩索裝置；所述監(jiān)測裝置包括有與單片機控制模塊連接的電源模塊、傳感器模塊、視頻采集模塊、字符疊加模塊和故障報警模塊，所述傳感器模塊所采集的數(shù)據(jù)通過字符疊加模塊轉換成視頻格式的數(shù)據(jù)信號之后與視頻采集模塊的視頻信號疊加顯示；所述總控制臺包括數(shù)據(jù)儲存模塊、數(shù)據(jù)讀取分析處理評估模塊、數(shù)據(jù)可視化模塊和全局監(jiān)控模塊。

優(yōu)選地，所述監(jiān)測裝置來回移動的距離由電機正反轉的角度決定；所述電機與設于光電編碼定位模塊內的光電編碼器同軸連接并且一起旋轉，并由光電編碼器發(fā)出相應數(shù)量的脈沖信號；所述單片機控制模塊通過計算出接收到的脈沖數(shù)就能得到監(jiān)測裝置移動的距離，從而實現(xiàn)精準定位，并將定位信息通過WIFI模塊發(fā)送給總控制臺。

優(yōu)選地，所述傳感器模塊包括有一氧化碳傳感器、甲烷傳感器、氧氣傳感器、硫化氫傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器和紅外傳感器（檢測異物入侵）。

優(yōu)選地，所述視頻采集模塊連接有為其提供照明輔助的LED照明模塊。

優(yōu)選地，所述監(jiān)測裝置中還設有故障報警模塊，該故障報警模塊與單片機控制模塊電連接。

作為上述方案的進一步改進，所述故障報警模塊還電連接有用于顯示指示系統(tǒng)工作狀態(tài)的狀態(tài)指示模塊。

優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)讀取分析處理評估模塊對監(jiān)測裝置所傳送的數(shù)據(jù)進行處理評估主要包括有以下步驟：

第一、讀取數(shù)據(jù)進行預處理并存入數(shù)據(jù)庫；