CN213899056U - 一种下沉式公路隧道运营风险动态评估系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种下沉式公路隧道运营风险动态评估系统，包括：所述隧道环境检测单元，与数据传输单元通信连接；车辆状态检测单元，与数据传输单元通信连接；隧道结构检测单元，与数据传输单元通信连接；隧道电力检测单元，与数据传输单元通信连接；所述数据传输单元，与远程监控单元通信连接；所述远程监控单元，接收数据传输单元上传的数据，并根据上传的数据进行隧道运营风险评估；能够实时采集公路隧道内系统全面的评估数据，然后及时上传，从而为公路隧道的运营风险评估提供全面准确的数据，确保运营风险评估的准确性，能够为交通事故发生进行及时预防，减少生命财产损失。

Description

一种下沉式公路隧道运营风险动态评估系统

技术领域

本实用新型涉及一种风险评估系统，尤其涉及一种下沉式公路隧道运营风险动态评估系统。

背景技术

公路隧道是公路交通网中极为重要的设施，为了保证公路交通的运行稳定性，需要对公路隧道的运营风险进行准确评估，现有技术中，对于公路隧道的运营风险评估存在风险评估准确性差，不能够为公路交通的稳定运行提供准确的数据支持，从而为公路交通带来严重的安全风险。

因此，为了解决上述技术问题，继续提出一种新的技术手段。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种下沉式公路隧道运营风险动态评估系统，能够实时采集公路隧道内系统全面的评估数据，然后及时上传，从而为公路隧道的运营风险评估提供全面准确的数据，确保运营风险评估的准确性，能够为交通事故发生进行及时预防，减少生命财产损失。

本实用新型提供的一种下沉式公路隧道运营风险动态评估系统，包括隧道环境检测单元、车辆状态检测单元、隧道结构检测单元、数据传输单元以及远程监控单元；

所述隧道环境检测单元，与数据传输单元通信连接，用于检测隧道环境状态并输出至数据传输单元；

车辆状态检测单元，与数据传输单元通信连接，用于检测隧道内的车辆实时状态并输出至数据传输单元；

隧道结构检测单元，与数据传输单元通信连接，用于检测隧道结构变化状态并输出至数据传输单元；

隧道电力检测单元，与数据传输单元通信连接，用于检测隧道内电力器件状态并输出至数据传输单元；

所述数据传输单元，与远程监控单元通信连接，用于接收环境状态、车辆实时状态以及隧道结构变化状态并将接收到的数据上传至远程监控单元；

所述远程监控单元，接收数据传输单元上传的数据，并根据上传的数据进行隧道运营风险评估。

进一步，所述隧道环境检测单元包括一氧化碳传感器、氮氧化物传感器、固体颗粒物浓度传感器、风速传感器、风向传感器、信号调理电路、模数转换电路以及环境检测处理电路；

所述一氧化碳传感器、氮氧化物传感器、固体颗粒物浓度传感器、风速传感器和风向传感器的输出端与信号调理电路的输入端连接，所述信号调理电路的输出端与模数转换电路的输入端连接，所述模数转换电路的输出端与环境处理电路的输入端连接，所述环境处理电路与数据传输单元通信连接。

进一步，所述车辆状态检测单元包括车速传感器、RFID读写器、电子标签、车流图像采集设备和车辆状态处理电路；

所述车速传感器、RFID读写器、车流量采集设备和车流图像采集设备的输出端与车辆状态处理电路连接，车辆状态处理电路与数据传输单元通信连接，RFID读写器读取设置于车辆的电子标签记录的车辆信息以及记录RFID读取信息的时间，所述RFID读写器设置于隧道的入口处和出口处。

进一步，所述结构检测单元包括隧道洞壁图像采集设备和结构检测处理电路，所述洞壁图像采集设备的输出端与结构检测处理电路连接，结构处理电路与数据传输单元通信连接。

进一步，所述数据传输单元包括GPS授时电路、数据处理电路和信号传输电路；所述GPS授时电路与数据处理电路通信连接，所述数据处理电路与隧道环境检测单元、隧道电力检测单元、车辆状态检测单元和隧道结构检测单元连接，所述数据处理电路通过信号传输电路与远程监控单元通信连接。

进一步，所述远程监控单元包括监管主机、数据管理服务器、显示器、告警器以及指纹采集器；

所述监管主机与数据管理服务器通信连接，所述数据管理服务器与数据传输单元通信连接，所述显示器、告警器和指纹采集器与监管主机连接。

进一步，所述隧道电力检测单元包括电流互感器、电压互感器、信号调理电路、电流转电压电路、设置于隧道风机的霍尔传感器、亮度传感器、模数转换电路和电力检测处理电路；

所述电流互感器的输出端与电流转电压电路的输入端连接，所述电流转电压电路的输出端和电压互感器的输出端与信号调理电路的输入端连接，所述信号调理电路与模数转换电路的输入端连接，所述亮度传感器和霍尔传感器的输出端与信号调理电路的输入端连接，所述信号调理电路的输出端与模数转换电路的输入端连接，所述模数转换电路的输出端与电力检测处理电路连接，电力检测处理电路与数据传输单元通信连接。

本实用新型的有益效果：通过本实用新型，能够实时采集公路隧道内系统全面的评估数据，然后及时上传，从而为公路隧道的运营风险评估提供全面准确的数据，确保运营风险评估的准确性，能够为交通事故发生进行及时预防，减少生命财产损失。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型进行进一步详细说明：

本实用新型提供的一种下沉式公路隧道运营风险动态评估系统，包括隧道环境检测单元、车辆状态检测单元、隧道结构检测单元、数据传输单元以及远程监控单元；

所述隧道环境检测单元，与数据传输单元通信连接，用于检测隧道环境状态并输出至数据传输单元；

车辆状态检测单元，与数据传输单元通信连接，用于检测隧道内的车辆实时状态并输出至数据传输单元；

隧道结构检测单元，与数据传输单元通信连接，用于检测隧道结构变化状态并输出至数据传输单元；

隧道电力检测单元，与数据传输单元通信连接，用于检测隧道内电力器件状态并输出至数据传输单元；

所述数据传输单元，与远程监控单元通信连接，用于接收环境状态、车辆实时状态以及隧道结构变化状态并将接收到的数据上传至远程监控单元；

所述远程监控单元，接收数据传输单元上传的数据，并根据上传的数据进行隧道运营风险评估；通过本实用新型，能够实时采集公路隧道内系统全面的评估数据，然后及时上传，从而为公路隧道的运营风险评估提供全面准确的数据，确保运营风险评估的准确性，能够为交通事故发生进行及时预防，减少生命财产损失。

本实施例中，所述隧道环境检测单元包括一氧化碳传感器、氮氧化物传感器、固体颗粒物浓度传感器、风速传感器、风向传感器、信号调理电路、模数转换电路以及环境检测处理电路；

所述一氧化碳传感器、氮氧化物传感器、固体颗粒物浓度传感器、风速传感器和风向传感器的输出端与信号调理电路的输入端连接，所述信号调理电路的输出端与模数转换电路的输入端连接，所述模数转换电路的输出端与环境处理电路的输入端连接，所述环境处理电路与数据传输单元通信连接，其中，环境处理电路采用现有的单片机，信号调理电路包含有放大电路和滤波电路，先进性信号放大处理，然后进行滤波处理，当然，放大电路也可以采用现有的比例调节电路实现，环境检测处理电路通过CAN总线、光纤等方式与数据传输单元通信连接，用于对隧道环境参数进行压缩、打包等处理并上传，通过上述结构，能够对隧道内的环境进行准确检测。

本实施例中，所述车辆状态检测单元包括车速传感器、RFID读写器、电子标签、车流图像采集设备和车辆状态处理电路；

所述车速传感器、RFID读写器、车流量采集设备和车流图像采集设备的输出端与车辆状态处理电路连接，车辆状态处理电路与数据传输单元通信连接，RFID读写器读取设置于车辆的电子标签记录的车辆信息以及记录RFID读取信息的时间，所述RFID读写器设置于隧道的入口处和出口处，其中，RFID读写器用于记录单个车辆的进入隧道和驶出隧道的时间信息，另外，通过RFID读写器识别隧道内车辆的类别，包括大型货车、小轿车、危化车辆等；车速传感器用于获取单个目标车辆的实时车速，车流图像采集设备采用现有的高清摄像头，用于获取车流图像信息，根据车流图像一方面获取车流量，另一方面判断车辆拥堵状态，车辆状态处理电路采用现有的单片机，车辆状态处理电路通过CAN总线、光纤等方式与数据传输单元通信连接，用于对车辆状态实时数据进行压缩、打包等处理，通过上述结构，能够对隧道内的车辆状态进行全面、及时的采集并上传。

本实施例中，所述结构检测单元包括隧道洞壁图像采集设备和结构检测处理电路，所述洞壁图像采集设备的输出端与结构检测处理电路连接，结构处理电路与数据传输单元通信连接，其中，洞壁图像采集设备采用现有的高清摄像头，通过该图像，可以判断洞壁结构的变化，比如裂纹、渗水等，结构检测处理电路采用现有的单片机，通过CAN总线、光纤等方式与数据传输单元通信连接，用于对洞壁图像进行压缩、打包等处理。

本实施例中，所述数据传输单元包括GPS授时电路、数据处理电路和信号传输电路；所述GPS授时电路与数据处理电路通信连接，所述数据处理电路与隧道环境检测单元、隧道电力检测单元、车辆状态检测单元和隧道结构检测单元连接，所述数据处理电路通过信号传输电路与远程监控单元通信连接，数据处理电路采用现有的PC主机，用于所接收到的数据进行压缩、打包等处理，并且将接收到的实时时间信息添加到各个信息中，信号传输电路采用现有的通信电路，如果采用无线通信，则采用移动通信模块，比如4G模块、5G模块等，如果有线，比如光纤，则信号处理电路为现有的光电信号转换模块，用于将数据进行光信号调制转换，并在接收时进行光信号解调处理，如果是传统网线，则采用现有的PCI通信接口。

本实施例中，所述远程监控单元包括监管主机、数据管理服务器、显示器、告警器以及指纹采集器；

所述监管主机与数据管理服务器通信连接，所述数据管理服务器与数据传输单元通信连接，所述显示器、告警器和指纹采集器与监管主机连接，其中，数据管理服务器用于对接收到的数据进行存储，并且数据管理服务器还预存有公路隧道设计参数，比如路面宽度、隧道走向、路面坡度、隧道电力布局等等参数，监管主机用于远程监控中心的工作人员进行数据查看、分析处理，必须通过指纹采集器采集指纹验证，否则无法调用数据管理服务器中的参数，确保数据的安全性，监管主机通过显示器和告警器进行风险评估告警显示。

本实施例中，所述隧道电力检测单元包括电流互感器、电压互感器、信号调理电路、电流转电压电路、设置于隧道风机的霍尔传感器、亮度传感器、模数转换电路和电力检测处理电路；

所述电流互感器的输出端与电流转电压电路的输入端连接，所述电流转电压电路的输出端和电压互感器的输出端与信号调理电路的输入端连接，所述信号调理电路与模数转换电路的输入端连接，所述亮度传感器和霍尔传感器的输出端与信号调理电路的输入端连接，所述信号调理电路的输出端与模数转换电路的输入端连接，所述模数转换电路的输出端与电力检测处理电路连接，电力检测处理电路与数据传输单元通信连接，其中，信号调理电路采用现有的放大电路和滤波电路，先进性信号放大处理，然后进行滤波处理，当然，放大电路也可以采用现有的比例调节电路实现，霍尔传感器用于检测隧道内风机的转速状态，电流互感器和电压互感器用于检测隧道内供电稳定性状态，亮度传感器用于检测隧道内的照明状态，电力检测处理电路采用现有的单片机，通过CAN总线、光纤等于数据传输单元通信连接。

对于风险具体的评估，采用现有模糊评估算法实现，属于现有技术，在此不加以赘述。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种下沉式公路隧道运营风险动态评估系统，其特征在于：包括隧道环境检测单元、车辆状态检测单元、隧道结构检测单元、数据传输单元以及远程监控单元；

所述隧道环境检测单元，与数据传输单元通信连接，用于检测隧道环境状态并输出至数据传输单元；

车辆状态检测单元，与数据传输单元通信连接，用于检测隧道内的车辆实时状态并输出至数据传输单元；

隧道结构检测单元，与数据传输单元通信连接，用于检测隧道结构变化状态并输出至数据传输单元；

隧道电力检测单元，与数据传输单元通信连接，用于检测隧道内电力器件状态并输出至数据传输单元；

所述数据传输单元，与远程监控单元通信连接，用于接收环境状态、车辆实时状态以及隧道结构变化状态并将接收到的数据上传至远程监控单元；

所述远程监控单元，接收数据传输单元上传的数据，并根据上传的数据进行隧道运营风险评估。

2.根据权利要求1所述一种下沉式公路隧道运营风险动态评估系统，其特征在于：所述隧道环境检测单元包括一氧化碳传感器、氮氧化物传感器、固体颗粒物浓度传感器、风速传感器、风向传感器、信号调理电路、模数转换电路以及环境检测处理电路；

所述一氧化碳传感器、氮氧化物传感器、固体颗粒物浓度传感器、风速传感器和风向传感器的输出端与信号调理电路的输入端连接，所述信号调理电路的输出端与模数转换电路的输入端连接，所述模数转换电路的输出端与环境处理电路的输入端连接，所述环境处理电路与数据传输单元通信连接。

3.根据权利要求1所述一种下沉式公路隧道运营风险动态评估系统，其特征在于：所述车辆状态检测单元包括车速传感器、RFID读写器、电子标签、车流图像采集设备和车辆状态处理电路；

所述车速传感器、RFID读写器、车流量采集设备和车流图像采集设备的输出端与车辆状态处理电路连接，车辆状态处理电路与数据传输单元通信连接，RFID读写器读取设置于车辆的电子标签记录的车辆信息以及记录RFID读取信息的时间，所述RFID读写器设置于隧道的入口处和出口处。

4.根据权利要求1所述一种下沉式公路隧道运营风险动态评估系统，其特征在于：所述结构检测单元包括隧道洞壁图像采集设备和结构检测处理电路，所述洞壁图像采集设备的输出端与结构检测处理电路连接，结构处理电路与数据传输单元通信连接。

5.根据权利要求1所述一种下沉式公路隧道运营风险动态评估系统，其特征在于：所述数据传输单元包括GPS授时电路、数据处理电路和信号传输电路；所述GPS授时电路与数据处理电路通信连接，所述数据处理电路与隧道环境检测单元、隧道电力检测单元、车辆状态检测单元和隧道结构检测单元连接，所述数据处理电路通过信号传输电路与远程监控单元通信连接。

6.根据权利要求1所述一种下沉式公路隧道运营风险动态评估系统，其特征在于：所述远程监控单元包括监管主机、数据管理服务器、显示器、告警器以及指纹采集器；

所述监管主机与数据管理服务器通信连接，所述数据管理服务器与数据传输单元通信连接，所述显示器、告警器和指纹采集器与监管主机连接。

7.根据权利要求1所述一种下沉式公路隧道运营风险动态评估系统，其特征在于：所述隧道电力检测单元包括电流互感器、电压互感器、信号调理电路、电流转电压电路、设置于隧道风机的霍尔传感器、亮度传感器、模数转换电路和电力检测处理电路；

所述电流互感器的输出端与电流转电压电路的输入端连接，所述电流转电压电路的输出端和电压互感器的输出端与信号调理电路的输入端连接，所述信号调理电路与模数转换电路的输入端连接，所述亮度传感器和霍尔传感器的输出端与信号调理电路的输入端连接，所述信号调理电路的输出端与模数转换电路的输入端连接，所述模数转换电路的输出端与电力检测处理电路连接，电力检测处理电路与数据传输单元通信连接。

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