基於線路施工安全防護的多功能安全報警系統的製作方法

2023-04-27 01:09:51

專利名稱：基於線路施工安全防護的多功能安全報警系統的製作方法
技術領域：
基於線路施工安全防護的多功能安全報警系統技術領域：
[0001]本實用新型涉及線路施工安全技術領域，特別涉及一種基於線路施工安全防護的多功能安全報警系統。背景技術：
[0002]近年來，隨著社會的發展，鐵路、公路、礦山隧道等發展迅速，其為了保障施工的進度，就需要在行車間隙作業，這就對施工安全的防護提出了一個新的問題，要求對路基、軌道、沿路設施、道路等實施維護、搶險和救災要進行提示或警告，這樣才能有效避免由此引發的嚴重人生財產傷亡或二次災害事故的發生。現有社會中，線路施工安全人員身上無隨身攜帶報警或者提示裝置，其要是線路施工現場發生事故時，施工人員只能聽取廣播，才能知道有事故的發生，才進行逃離現場，這樣要是廣播延遲，就會危害到施工人員的生命。現場施工人員也無法排除因為施工作業現場視線差或聲音嘈雜影響作業人員及時發現報警信息的隱患，導致險情更加嚴重，甚至事故發生。且現有的自動報警主機裝置就設置有一聲光報警器，該聲光報警器要是損壞，就不能進行報警，這樣現有的自動報警主機裝置缺乏可靠性。[0003]目前，已經有相關的技術在這方面作了有益的嘗試，如一種「鐵路施工安全預警裝置」，見公開號為CN101279608，
公開日為2008. 10. 08的中國專利，該鐵路施工安全預警裝置，由發射端和接收端構成，所述發射端由超聲波模塊、無線發射模塊、MCU模塊、電源模塊構成，其中超聲波模塊傳輸信號給MCU模塊，MCU模塊通過接口將接收到的信號傳輸給無線發射模塊，電源模塊分別給超聲波模塊、無線發射模塊、MCU模塊提供電源；所述接收端由報警模塊、MCU模塊、無線接收模塊、電源模塊構成，其中無線接收模塊接收發射端中的無線發射模塊的發送信號，無線發射模塊通過接口將接收到的信號傳輸給MCU模塊，MCU模塊將信號傳輸給報警模塊。該發明可靠性高，安全性也高。但是該發明無法解決安全預警裝置自身設備的檢測和防破壞或自身不穩傾斜倒塌等因素導致的通信預警失敗的問題；且採用的單一報警模塊，當該報警模塊出現問題時，就無法及時地進行報警。[0004]又如一種「鐵路施工安全預警裝置」，見公開號為CN201989811U，
公開日為 2011.09. 28的中國專利，該安全預警裝置涉及道路施工安全報警裝置，具體為施工安全防護報警裝置。施工安全防護報警裝置由報警終端(I)、無線數傳電臺(2)、列車接近檢測終端(3)和傳感器(4)組成，所述的傳感器(4)連接列車接近檢測終端(3)，列車接近檢測終端(3)連接無線數傳電臺(2)，報警終端(I)設置可接收無線數傳電臺(2)所發射的信號。該實用新型的技術效果表現在保證了鐵路施工、維修作業時，作業人員的人身安全，及時撤離危險區域。但該實用新型無法解決安全報警裝置自身設備的檢測和防破壞或自身不穩傾斜倒塌等因素導致的通信預警失敗的問題；且採用的檢測手段比較單一。
發明內容[0005]本實用新型要解決的技術問題，在於提供一種基於線路施工安全防護的多功能安全報警系統，其能將報警信號及時通知到作業人員和安保防護人員，降低事故人員的傷亡。[0006]本實用新型是這樣實現的一種基於線路施工安全防護的多功能安全報警系統， 該系統包括依次連接的自動預警監測裝置、中繼轉發裝置、自動報警主機裝置以及自動報警遠程監督平臺；所述自動預警監測裝置包括物體進入監測模塊、第一時間同步器、第一 MCU、第一無線通信功能檢測模塊、第一設備傾倒檢測模塊、第一供電電路以及信號發射模塊；所述物體進入監測模塊、第一時間同步器、第一無線通信功能檢測模塊、第一設備傾倒檢測模塊、第一供電電路、信號發射模塊均與所述第一 MCU連接；所述物體進入檢測模塊包括至少一組光柵傳感器、物體移動檢測模塊以及物體接近檢測模塊；所述一組為兩個對應設置的光柵傳感器，所述一組光柵傳感器、物體移動檢測模塊、物體接近檢測模塊均與所述第一 MCU連接；所述中繼轉發裝置包括依次連接的中繼模塊、第一設備自動檢測電路和第二供電電路；所述自動報警主機裝置包括第二時間同步器、第二 MCU、第二無線通信功能檢測模塊、第二設備傾倒檢測模塊、第一信號接收模塊、信息顯示屏、圖像採集模塊、遠程通信控制模塊以及雙迴路聲光報警器；所述第二時間同步器、第二無線通信功能檢測模塊、 第二設備傾倒檢測模塊、第一信號接收模塊、信息顯示屏、圖像採集模塊、遠程通信控制模塊、雙迴路聲光報警器與所述第二 MCU連接；所述自動報警遠程監督平臺包括依次連接的第二信號接收模塊、用於自動報警遠程監測的伺服器和第一聲光報警器。[0007]進一步地，所述自動報警主機裝置還包括可攜式設備轉發模塊和第三供電電路， 所述可攜式設備轉發模塊、第三供電電路與所述第二 MCU連接。[0008]進一步地，該系統包括一可攜式安全報警裝置，該可攜式安全報警裝置與所述自動報警主機裝置連接；所述可攜式安全報警裝置包括第三信號接收模塊、振動器、第二聲光報警器以及第四供電電路；所述振動器、第二聲光報警器、第四供電電路均與所述第三信號接收模塊連接；第三信號接收模塊與所述可攜式設備轉發模塊進行通訊。[0009]進一步地，所述第一信號接收模塊、第二信號接收模塊、第三信號接收模塊均包括第一點對點數據傳輸收發模塊、第一無線自組網通信模塊、第一 GPRS通訊模塊和第一有線通信模塊。[0010]進一步地，所述信號發射模塊包括第二點對點數據傳輸收發模塊、第二無線自組網通信模塊、第二 GPRS通訊模塊和第二有線通信模塊；所述第二點對點數據傳輸收發模塊、第二無線自組網通信模塊、第二 GPRS通訊模塊、第二有線通信模塊均與所述第一 MCU連接。[0011]進一步地，所述第一設備傾倒檢測模塊和第二設備傾倒檢測模塊均為傾角傳感器。[0012]進一步地，所述物體移動檢測模塊包括雷射傳感器、雷達傳感器以及微波傳感器；所述雷射傳感器、雷達傳感器、微波傳感器均與所述第一 MCU連接。[0013]進一步地，所述物體接近檢測模塊包括接近傳感器、感應傳感器、限位傳感器以及光電傳感器；所述接近傳感器、感應傳感器、限位傳感器、光電傳感器均與所述第一 MCU 連接。[0014]本實用新型的優點在於本實用新型中的自動預警監測裝置通過一組光柵傳感器、物體移動檢測模塊以及物體接近檢測模塊，進行檢測施工現場的事故，其檢測的技術手段多樣化，提高裝置的實用性，其增加了設備自檢技術手段提高裝置的可靠性，通過第一無線通信功能檢測模塊、第一設備傾倒檢測模塊，增加了防破壞或自身不穩傾斜倒塌的檢測技術手段；應用多種通信技術組合方案提高信息傳遞的即時性和可靠性。本實用新型中的自動報警主機裝置，增加了設備自檢技術手段提高裝置的可靠性，通過第二設備傾倒檢測模塊，增加了防破壞或自身不穩傾斜倒塌的檢測技術手段；通過第一信號接收模塊中的多種信息傳遞方式確保作業人員和安保防護人員等及時發現險情，徹底打消顧慮為實現無人值守提供保障；其圖像採集模塊可以將施工過程或施工結束後現場清理過程採集成視頻數據進行保存。本實用新型中的可攜式安全報警裝置可以隨身攜帶，應用振動或聲光報警的方式確保報警信息能通知到作業人員和安保防護人員，排除了施工人員無法排除因為施工作業現場視線差或聲音嘈雜影響作業人員及時發現報警信息的隱患。本實用新型的多功能安全報警系統最終實現無人值守安全防護減少企業成本，降低事故人員的傷亡。
[0015]圖I是本實用新型第一實施例的結構示意圖。[0016]圖2是本實用新型第二實施例的結構示意圖。
具體實施方式
[0017]本實用新型的多功能安全報警系統分為五個部分。第一部分是自動預警監測裝置，由一個或多個檢測傳感技術器材監測物體是否進入警戒區域，以有線或多種無線組合的方式將數據直接或經中繼轉發裝置轉發傳送至自動報警主機裝置；第二部分是中繼轉發裝置，將警戒區域自動預警監測裝置發送的信息以及自身的狀態信息，經電路處理後以多種無線組合的方式發送至自動報警主機裝置；第三部分是自動報警主機裝置，將接收到的有線或無線信息經雙迴路聲光報警器和時間同步器處理後以警報聲音(可以定製語音)和警示燈光的方式展示在施工作業現場，提醒現場作業人員攜帶物品等安全撤離，也可以通過信息顯示屏顯示預設的相關信息，從視覺上提醒欲過往的車輛或行人，並通過遠程通信控制模塊將信息傳送至自動報警遠程監督平臺，同時也能通過圖像採集模塊將施工現場作業情況及施工結束後清理情況傳送至自動報警遠程監督平臺；第四部分是自動報警遠程監督平臺，用於自動報警遠程監測的伺服器將接收到信息展示在運維或搶險救災系統平臺上，同步GIS (地理信息系統)圖形化信息則更為直觀，並產生聲光報警信息，自動報警遠程監督平臺可以監督施工作業現場的進展情況，以及施工作業結束後清理情況，提供遠程監督管理的參考依據並達成考核目的。另外，還有一個部分，就是第五部分可攜式安全報警裝置，規避現場環境影響報警信息無法及時傳遞給作業和安全防護人員的險情發生。[0018]請參閱圖I所示，本實用新型的第一實施例的一種基於線路施工安全防護的多功能安全報警系統，該系統包括依次連接的自動預警監測裝置I、中繼轉發裝置2、自動報警主機裝置3以及自動報警遠程監督平臺4 ;所述自動預警監測裝置I包括物體進入監測模塊11、第一時間同步器12、第一 MCU13、第一無線通信功能檢測模塊14、第一設備傾倒檢測模塊15、第一供電電路16以及信號發射模塊17 ;所述物體進入監測模塊11、第一時間同步器12、第一無線通信功能檢測模塊14、第一設備傾倒檢測模塊15、第一供電電路16、信號發射模塊17均與所述第一 MCU13連接；該第一時間同步器12可以調整自動預警監測裝置I 中的時間，從而能得到事故發生最精確的時間；第一無線通信功能檢測模塊14用於檢測裝置中的信號發射模塊17中的無線通信功能是否正常運作；所述物體進入檢測模塊11包括 至少一組光柵傳感器111、物體移動檢測模塊112以及物體接近檢測模塊113 ;所述一組為兩個對應設置的光柵傳感器，所述一組光柵傳感器111、物體移動檢測模塊112、物體接近檢測模塊113均與所述第一 MCU13連接；所述中繼轉發裝置2包括依次連接的中繼模塊 21、第一設備自動檢測電路22和第二供電電路23 ;所述自動報警主機裝置3包括第二時間同步器31、第二 MCU32、第二無線通信功能檢測模塊33、第二設備傾倒檢測模塊34、第一信號接收模塊35、信息顯示屏36、圖像採集模塊37、遠程通信控制模塊38以及雙迴路聲光報警器39 ;所述第二時間同步器31、第二無線通信功能檢測模塊33、第二設備傾倒檢測模塊34、第一信號接收模塊35、信息顯示屏36、圖像採集模塊37、遠程通信控制模塊38、雙迴路聲光報警器39與所述第二 MCU32連接；[0019]該第二時間同步器31可以調整自動報警主機裝置3中的時間，從而能得到事故發生最精確的時間；該第二無線通信功能檢測模塊33用於檢測第一信號接收模塊35中的無線通信功能是否出現異常；信息顯示屏36用於顯示報警信息和裝置設備發生異常的信息情況；圖像採集模塊37是基於FPGA晶片實現的圖像採集，用於將施工過程或施工結束後現場清理過程採集成視頻數據進行保存；遠程通信控制模塊38用於將報警信號轉發給自動報警遠程監督平臺4 ;雙迴路聲光報警器39採用COMS集成電路技術設計的報警器，可配合各種檢測儀表監視現場觸點的變化情況；及時排除故障，確保生產過程的安全；其即時損壞一路聲光報警信息電路損壞，另一路聲光報警信息電路也能使用，確保設備的可靠性。其中，所述第一設備傾倒檢測模塊15和第二設備傾倒檢測模塊34均為傾角傳感器。該第一設備傾倒檢測模塊15和第二設備傾倒檢測模塊34用於裝置是否發生傾斜，使得裝置無法正常運作。[0020]所述自動報警遠程監督平臺4包括依次連接的第二信號接收模塊41、用於自動報警遠程監測的伺服器42和第一聲光報警器43。[0021]在本實用新型中，所述自動報警主機裝置3還包括可攜式設備轉發模塊391和第三供電電路392，所述可攜式設備轉發模塊391、第三供電電路392與所述第二 MCU32連接。 該可攜式設備轉發模塊391用於將報警信號轉發給帶有報警功能的可攜式設備。[0022]所述物體移動檢測模塊112包括雷射傳感器1121、雷達傳感器1122以及微波傳感器1123 ;所述雷射傳感器1121、雷達傳感器1122、微波傳感器1123均與所述第一 MCU13 連接。[0023]所述物體接近檢測模塊113包括接近傳感器1131、感應傳感器1132、限位傳感器 1133以及光電傳感器1134 ;所述接近傳感器1131、感應傳感器1132、限位傳感器1133、光電傳感器均1134與所述第一 MCU13連接。[0024]如圖2所示，是本實用新型第二實施例的結構示意圖。該實施例與第一實施例的區別在於所述多功能安全報警系統還包括一可攜式安全報警裝置5，該可攜式安全報警裝置5與所述自動報警主機裝置3連接；所述可攜式安全報警裝置5包括第三信號接收模塊51、振動器52、第二聲光報警器53以及第四供電電路54 ;所述振動器52、第二聲光報警器53、第四供電電路54均與所述第三信號接收模塊51連接；第三信號接收模塊51與所述可攜式設備轉發模塊391進行通訊。[0025]其中，第一信號接收模塊35、第二信號接收模塊41、第三信號接收模塊51均包括:第一點對點數據傳輸收發模塊61、第一無線自組網通信模塊62、第一 GPRS通訊模塊63和第一有線通信模塊64。[0026]所述自動預警監測裝置I中的信號發射模塊17包括第二點對點數據傳輸收發模塊171、第二無線自組網通信模塊172、第二 GPRS通訊模塊173和第二有線通信模塊174 ； 所述第二點對點數據傳輸收發模塊171、第二無線自組網通信模塊172、第二 GPRS通訊模塊 173、第二有線通信模塊174均與所述第一 MCU13連接。[0027]本實用新型的工作原理如下[0028]I、根據檢修維護的施工現場特點，在警戒區域前沿增加光柵傳感器或反射技術的傳感器，當物體進入該區域後形成一定時間的阻斷或反射；[0029]2、增加物體接近檢測模塊包括接近傳感器、感應傳感器、限位傳感器以及光電傳感器，其臨時安放在警戒區域前沿位置，當物體進入該區域一定時間產生相應的信號；[0030]3、應用物體移動檢測模塊包括雷射傳感器、雷達傳感器以及微波傳感器進行測距測速，監測物體靠近警戒區域時發出告警信息；[0031]4、本實用新型中的自動預警監測裝置通過上述手段的檢測，當檢測到有意外事故的發生，自動預警監測裝置將通過第一 MCU獲取預警信號，並將預警信號通過信號發射模塊經中繼轉發裝置轉發傳送至自動報警主機裝置，進行及時的報警處理；該中繼轉發裝置延長作業區間的覆蓋。[0032]5、另外，本實用新型根據施工時間管控要求給自動預警監測裝置增加第一時間同步器；[0033]6、自動預警監測裝置增加了防破壞或自身不穩傾斜倒塌的檢測技術手段；[0034]7、自動預警監測裝置增加設備自動檢測技術手段提高可靠性；[0035]8、自動預警監測裝置中應用多種通信技術組合方案提高信息傳遞的即時性和可靠性；[0036]9、自動報警主機裝置，進行及時的報警處理後，可將報警信號和報警信息通過自動報警主機裝置中的遠程通信控制模塊，發送給自動報警遠程監督平臺；或通過自動報警主機裝置中的可攜式設備轉發模塊，發送給可攜式安全報警裝置；[0037]10、自動報警遠程監督平臺中的用於自動報警遠程監測的伺服器將接收到信息展示在運維或搶險救災系統平臺上，同步GIS (地理信息系統)圖形化信息則更為直觀，並產生聲光報警信息，自動報警遠程監督平臺可以監督施工作業現場的進展情況，以及施工作業結束後清理情況，提供遠程監督管理的參考依據並達成考核目的。[0038]11、可攜式安全報警裝置通過第三信號接收模塊接收監測到的報警信號，通過振動器、第二聲光報警器進行振動、聲光報警的方式確保報警信息能及時通知到作業人員和安保防護人員，排除了因為施工作業現場視線差或聲音嘈雜影響作業人員及時發現報警信息的隱患。[0039]總之，本實用新型的自動報警遠程監督平臺可以全面了解作業現場安全防護裝置的工作狀態；可以管理任意一個或多個裝置的應用配置關係；檢測裝置攜帶便捷、提高維護、搶險、救災、預防事故的效率，精簡作業現場安保人員，降低勞動強度，最終實現無人值守安全防護；無需使用特定的通信手段和裝備，應用領域廣泛。[0040]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本實用新型的涵蓋範圍。
權利要求1.一種基於線路施工安全防護的多功能安全報警系統，其特徵在於該系統包括依次連接的自動預警監測裝置、中繼轉發裝置、自動報警主機裝置以及自動報警遠程監督平臺；所述自動預警監測裝置包括物體進入監測模塊、第一時間同步器、第一 MCU、第一無線通信功能檢測模塊、第一設備傾倒檢測模塊、第一供電電路以及信號發射模塊；所述物體進入監測模塊、第一時間同步器、第一無線通信功能檢測模塊、第一設備傾倒檢測模塊、第一供電電路、信號發射模塊均與所述第一 MCU連接；所述物體進入檢測模塊包括至少一組光柵傳感器、物體移動檢測模塊以及物體接近檢測模塊；所述一組為兩個對應設置的光柵傳感器，所述一組光柵傳感器、物體移動檢測模塊、物體接近檢測模塊均與所述第一 MCU連接；所述中繼轉發裝置包括依次連接的中繼模塊、第一設備自動檢測電路和第二供電電路；所述自動報警主機裝置包括第二時間同步器、第二 MCU、第二無線通信功能檢測模塊、第二設備傾倒檢測模塊、第一信號接收模塊、信息顯示屏、圖像採集模塊、遠程通信控制模塊以及雙迴路聲光報警器；所述第二時間同步器、第二無線通信功能檢測模塊、第二設備傾倒檢測模塊、第一信號接收模塊、信息顯示屏、圖像採集模塊、遠程通信控制模塊、雙迴路聲光報警器與所述第二 MCU連接；所述自動報警遠程監督平臺包括依次連接的第二信號接收模塊、用於自動報警遠程監測的伺服器和第一聲光報警器。
2.根據權利要求I所述的基於線路施工安全防護的多功能安全報警系統，其特徵在於所述自動報警主機裝置還包括可攜式設備轉發模塊和第三供電電路，所述可攜式設備轉發模塊、第三供電電路與所述第二 MCU連接。
3.根據權利要求2所述的基於線路施工安全防護的多功能安全報警系統，其特徵在於該系統包括一可攜式安全報警裝置，該可攜式安全報警裝置與所述自動報警主機裝置連接；所述可攜式安全報警裝置包括第三信號接收模塊、振動器、第二聲光報警器以及第四供電電路；所述振動器、第二聲光報警器、第四供電電路均與所述第三信號接收模塊連接；第三信號接收模塊與所述可攜式設備轉發模塊進行通訊。
4.根據權利要求3所述的基於線路施工安全防護的多功能安全報警系統，其特徵在於所述第一信號接收模塊、第二信號接收模塊、第三信號接收模塊均包括第一點對點數據傳輸收發模塊、第一無線自組網通信模塊、第一 GPRS通訊模塊和第一有線通信模塊。
5.根據權利要求I所述的基於線路施工安全防護的多功能安全報警系統，其特徵在於所述信號發射模塊包括第二點對點數據傳輸收發模塊、第二無線自組網通信模塊、第二 GPRS通訊模塊和第二有線通信模塊；所述第二點對點數據傳輸收發模塊、第二無線自組網通信模塊、第二 GPRS通訊模塊、第二有線通信模塊均與所述第一 MCU連接。
6.根據權利要求I所述的基於線路施工安全防護的多功能安全報警系統，其特徵在於所述第一設備傾倒檢測模塊和第二設備傾倒檢測模塊均為傾角傳感器。
7.根據權利要求I所述的基於線路施工安全防護的多功能安全報警系統，其特徵在於所述物體移動檢測模塊包括雷射傳感器、雷達傳感器以及微波傳感器；所述雷射傳感器、雷達傳感器、微波傳感器均與所述第一 MCU連接。
8.根據權利要求I所述的基於線路施工安全防護的多功能安全報警系統，其特徵在於所述物體接近檢測模塊包括接近傳感器、感應傳感器、限位傳感器以及光電傳感器；所述接近傳感器、感應傳感器、限位傳感器、光電傳感器均與所述第一 MCU連接。
專利摘要本實用新型提供了一種基於線路施工安全防護的多功能安全報警系統，該系統包括依次連接的自動預警監測裝置、中繼轉發裝置、自動報警主機裝置以及自動報警遠程監督平臺；該多功能安全報警系統還包括一可攜式安全報警裝置，該可攜式安全報警裝置與所述自動報警主機裝置連接；通過自動預警監測裝置在施工現場採集到的事故發生的報警信號，將報警信號經中繼轉發裝置轉發給自動報警主機裝置，自動報警主機裝置進行報警處理，並將報警對應的事件信息發送給自動報警遠程監督平臺進行備案、監督、管理。本實用新型有效避免了因個人疏忽導致群體危險的情況發生；提高維護、搶險、救災、預防事故的效率，最終實現無人值守安全防護，降低事故人員的傷亡。
文檔編號G08B25/10GK202816098SQ201220479630
公開日2013年3月20日 申請日期2012年9月19日 優先權日2012年9月19日
發明者張河海, 張金水 申請人:北京捷運信通科技有限公司