[发明专利]一种基于物联网的隧道塌方信息应急系统及塌方判定方法

说明书

本发明公开了一种基于物联网的隧道塌方信息应急系统及塌方判定方法，涉及检测隧道塌方技术领域，该系统包括：WF‑IoT网关和多个无线重力传感驱动电源；这样的系统，打通了隧道内部物联网络与隧道外部网络的网络通道。当出现塌方时，重力传感器模块采集无线重力传感驱动电源的实时下坠状态数据，并WF‑IoT无线通信模块用于接收实时下坠状态数据并发送给外部平台生成报警信息，便于工作人员及时发现隧道塌方情况，及时启动事故救援应急预案。该方法包括：接收WF‑IoT无线通信模块发送的下坠状态数据；若下坠加速度值达到重力加速度值，则生成一个告警信息；若同一时段收到的告警信息的数量超过预设个数时，则判定为隧道塌方。这样的判断方法，简单有效，可以准确判断隧道塌方。

技术领域

本发明涉及检测隧道塌方技术领域，具体而言，涉及一种基于物联网的隧道塌方信息应急系统及塌方判定方法。

背景技术

随着我国基本建设规模的扩大,隧道工程已经成为铁路、公路和水利水电等大型项目中的重要工程。隧道工程的重要性越来越显著,隧道工程的数量和长度明显增加,规模不断扩大。然而,不良的工程地质和水文地质以及由此而引发的塌方是隧道施工过程中不可回避的技术难题。

塌方是隧道在自然力作用下，出现的塌陷下坠的自然现象。塌方是矿井隧道施工中最常出现的重大地质灾害，约占各类重大地质灾害的90％以上。因此，塌方是矿井隧道施工中出现的最多最大的地质灾害。现在的塌方等地质监测预报，主要是使用应用了地震波预报技术(TSP)的地质预报技术TGP类仪器测量前面的地质类型，然后由分析人员根据地质类型来分析塌方。这种方法存在的缺陷是，需要分析人员具有相当丰富的经验和技术，因为同一监测数据、因分析人员不同，其预测结果也大不相同、其可靠性也会因人而异。

发明内容

为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供一种基于物联网的隧道塌方信息应急系统。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本发明提供一种基于物联网的隧道塌方信息应急系统，包括：WF-IoT网关和多个无线重力传感驱动电源；

上述WF-IoT网关安装于隧道口；

多个上述无线重力传感驱动电源沿着隧道的长度方向等距安装于隧道内，任一上述无线重力传感驱动电源包括：电源模块、重力传感器模块和WF-IoT无线通信模块，重力传感器模块和WF-IoT无线通信模块一一对应设置，上述电源模块用于给重力传感器模块和WF-IoT无线通信模块供电，上述重力传感器模块用于采集上述无线重力传感驱动电源的实时下坠状态数据，并将实时下坠状态数据传输至对应的WF-IoT无线通信模块，WF-IoT无线通信模块用于接收实时下坠状态数据，并通过WF-IoT网关将实时下坠状态数据发送给外部平台。

这样的系统，打通了隧道内部物联网络与隧道外部网络的网络通道，将隧道内的塌方信息及时发送到隧道外部的平台。无线重力传感驱动电源可以连接隧道内的用电设备，如连接照明灯具，无线重力传感驱动电源与隧道内照明灯具一一对应连接。当出现塌方时，上述无线重力传感驱动电源出现坠落的情况，重力传感器模块采集上述无线重力传感驱动电源的实时下坠状态数据，并将实时下坠状态数据传输至对应的WF-IoT无线通信模块，WF-IoT无线通信模块用于接收实时下坠状态数据，并通过WF-IoT网关将实时下坠状态数据发送给外部平台，外部平台生成报警信息，便于工作人员及时发现隧道塌方情况，及时启动事故救援应急预案。上述外部平台可以是移动终端，如电脑，手机、平板等。

基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述电源模块包括市电供电电路和备用蓄电池供电电路，上述市电供电电路用于在市电正常时给重力传感器模块及WF-IoT无线通信模块供电，上述备用蓄电池供电电路用于在市电供电电路无法供电时给重力传感器模块及WF-IoT无线通信模块供电。

基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述重力传感器模块包括：