CN220084799U - 一种有限空间空气检测与视频监控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种有限空间空气检测与视频监控系统，包括：空气检测传感器、监控摄像头、串口服务器、交换机、无线路由器、第一无线网桥、电池、安装架、第二无线网桥、无线流量卡路由器和终端设备；空气检测传感器与串口服务器连接，串口服务器和监控摄像头连接交换机，交换机连接路由器，通过第一无线网桥将网络信号点对点传输给第二无线网桥，第二无线网桥连接无线流量卡路由器，无线流量卡路由器通过4G网络将信号传输至终端设备。本实用新型提供的系统实现了不间断动态的空气检测和实时视频监控，有利于及时发现异常情况并提供预警信息排除险情，使用大功率网桥进行远距离传输，克服了有线网络的缺点。
Description
技术领域
本实用新型涉及有限空间气体检测技术领域，尤其涉及一种有限空间空气检测与视频监控系统。
背景技术
有限空间是指封闭或者部分封闭、与外界相对隔离、出入口较为狭窄、作业人员不能长时间在内工作、自然通风不良、易造成有毒有害、易燃易爆物质积聚或者氧含量不足的空间。在这些有限空间场所作业时，如果通风不良，加之窒息性气体浓度较高，会导致空气中氧含量下降。当空气中氧含量降到16％以下，人即可产生缺氧症状；氧含量降至10％以下，可出现不同程度意识障碍，甚至死亡。因此为了防止作业人员空气中毒，要对空气进行检测，包括对含氧量、一氧化碳、硫化氢、可燃气体等浓度进行检测是否符合安全要求。
在进行有限空间场所作业时，传统做法一般是气体检测人员携带便携式检测仪进入到有限空间内进行气体浓度的检测，空气符合标准后工人才可进行作业。但是这种检测方法需要检测人员进入有限空间内检测，无法在线实时检测，空间内情况无法实时监控，存在安全漏洞；同时如果采用固定式的空气检测仪器，还得解决有限空间内不适合铺设线缆等问题。
实用新型内容
鉴于现有技术的上述不足，本实用新型提供一种有限空间空气检测与视频监控系统，有效解决需要检测人员进入有限空间内检测，无法在线实时检测，空间内情况无法实时监控等问题。
本实用新型提供的一种有限空间空气检测与视频监控系统，包括：有限空间内部装置和有限空间外部装置，其中：
所述有限空间内部装置包括空气检测传感器、监控摄像头、串口服务器、交换机、无线路由器、第一无线网桥、电池和安装架，所述有限空间外部装置包括第二无线网桥、无线流量卡路由器和终端设备；
所述空气检测传感器、监控摄像头、串口服务器、交换机、无线路由器、第一无线网桥和电池均集成安装在所述安装架上；
所述空气检测传感器与所述串口服务器连接，所述串口服务器和监控摄像头连接所述交换机，所述交换机连接所述路由器，通过所述第一无线网桥将网络信号传输给所述第二无线网桥，所述第二无线网桥连接所述无线流量卡路由器，所述无线流量卡路由器通过4G网络将信号传输至所述终端设备。
作为优选的，所述电池为磷酸铁锂电池，用于给有限空间内部装置的元件供电。
作为优选的，所述空气检测传感器包括氧气传感器、一氧化碳传感器、硫化氢传感器和可燃气体传感器。
作为优选的，所述串口服务器为RS-485转以太网串口服务器，用于将所述空气检测传感器获得的RS-485信号转换成网络信号。
作为优选的，所述第一无线网桥与所述第二无线网桥构成点对点组网，所述第一无线网桥设置在有限空间内部作为发射端，所述第二无线网桥设置在有限空间外部入口处作为接收端。
作为优选的，所述第一无线网桥和所述第二无线网桥的传输路径上还安装有中继器，用于接收和发送网络信号。
作为优选的，所述终端可以实时查看所述空气检测传感器的实时数据和所述监控摄像头的实时监控画面，所述终端连接有限空间内的排风系统，若有限空间内出现有毒有害气体，所述终端自动报警，并且联动有限空间内的排风系统进行排风。
作为优选的，所述有限空间外部装置还包括：RS-485串口和可编程逻辑控制器；
所述第二无线网桥将接收到的所述空气检测传感器的参数信号通过所述RS-485串口转换成RS-485信号，并传输给所述可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器连接有限空间内的排风系统，若空气参数出现异常，所述可编程逻辑控制器联动有限空间内的排风系统进行排风。
本实用新型提供的一种有限空间空气检测与视频监控系统，实现了不间断动态的空气检测与记录，同时针对人员及空间内情况进行实时视频监控，及时发现异常情况提供预警信息；配置有大容量磷酸铁锂电池，可不受市电无法接入的影响，保持随时不断电进行持续工作；有效解决有限空间内信号传输的问题，使用大功率网桥进行远距离传输，并在有限空间入口处设置无线外网，通过4G网络向远程终端传输，克服了有线网络的缺点；同时，当出现险情时可以通过终端的预警和通过可编程逻辑控制器(Programmable LogicController，PLC)联动有限空间内的排风系统，及时排除险情。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的有限空间空气检测与视频监控系统框架图；
图2为本实用新型实施例提供的地下顶管空气检测与视频监控系统结构示意图；
附图标号：1、监控摄像头；2、空气检测传感器；3、交换机；4、无线路由器；5、第一无线网桥；6、安装架；7、顶管；8、第二无线网桥；9、无线流量卡路由器
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型的技术方案作进一步清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本申请实施例中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。
本申请实施例中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列部件或单元的系统、产品或设备没有限定于已列出的部件或单元，而是可选地还包括没有列出的部件或单元，或可选地还包括对于这些产品或设备固有的其它部件或单元。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在进行有限空间场所作业时，传统做法一般是气体检测人员携带便携式检测仪进入到有限空间内进行气体浓度的检测，空气符合标准后工人才可进行作业。但是这种检测方法需要检测人员进入有限空间内检测，无法在线实时检测，空间内情况无法实时监控，存在安全漏洞；同时如果采用固定式的空气检测仪器，还得解决有限空间内不适合铺设线缆等问题。
本实用新型提供一种有限空间空气检测与视频监控系统，有效解决需要检测人员进入有限空间内检测，无法在线实时检测，空间内情况无法实时监控等问题。
图1为本实用新型实施例提供的有限空间空气检测与视频监控系统框架图，系统包括：有限空间内部装置和有限空间外部装置，其中：
有限空间内部装置包括空气检测传感器、监控摄像头、串口服务器、交换机、无线路由器、第一无线网桥、电池和安装架，有限空间外部装置包括第二无线网桥、无线流量卡路由器和终端设备；
空气检测传感器、监控摄像头、串口服务器、交换机、无线路由器、第一无线网桥和电池均集成安装在安装架上；
空气检测传感器与串口服务器连接，串口服务器和监控摄像头连接交换机，交换机连接路由器，通过第一无线网桥将网络信号传输给第二无线网桥，第二无线网桥连接无线流量卡路由器，无线流量卡路由器通过4G网络将信号传输至终端设备。
下面结合具体的应用实例对本实用新型的效果作进一步的说明，本实施例针对地下顶管施工过程中的有限空间进行空气检测和视频监控，图2为本实用新型实施例提供的地下顶管空气检测与视频监控系统结构示意图，如图所示：
监控摄像头1、空气检测传感器2、交换机3、无线路由器4、第一无线网桥5集成安装在一个定制的安装架6上，为避免人员走动和物体移动时，造成信号衰减，安装架6安装在地下顶管7的内部最高位置。
在顶管7的外部入口处，安装有第二无线网桥8和无线流量卡路由器9。
安装架6上还集成安装了选配的大容量磷酸铁锂电池，给安装架6上需要供电器件进行供电，解决地下顶管内市电不便利、不可靠的问题。同时电池配有插头，工作人员在地下顶管内部作业时，碰到需要用电的情况可随时进行充电。
空气检测传感器2包括氧气传感器、一氧化碳传感器、硫化氢传感器和可燃气体传感器，安装架6上安装有RS-485转以太网串口服务器，用于将空气检测传感器2获得的RS-485信号转换成网络信号，再通过安装架6上交换机3、无线路由器4、第一无线网桥5点对点传输到地下顶管外部入口的第二无线网桥8，再经过地下顶管外部入口的无线流量卡路由器9通过4G网络传输到终端设备。
监控摄像头采用网络视频摄像头，能够实现360度实时监控地下顶管作业情况，实时监控视频信号也通过安装架6上交换机3、无线路由器4、第一无线网桥5点对点传输到地下顶管外部入口的第二无线网桥8，再经过地下顶管外部入口的无线流量卡路由器9通过4G网络传输到终端设备。
第一无线网桥5和第二无线网桥8构成组网，在安装架6上的第一无线网桥5是发送端，安装在地下顶管外部入口处的第二无线网桥8是接收端。通过网桥组网进行信号传输，无需布线即可实现几公里的网络传输，解决了地下顶管施工布线的难题。网桥可选用2.4G网桥或者5.8G网桥，如果有一些障碍物干扰，或者有较大的弯度，无法实现通视无阻挡的条件，则可以根据需要在中间加装中继器避开障碍物，同时可以对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离。
当网络信号由无线流量卡路由器9通过4G网络传输到终端设备时，用户可以通过手机终端观看监控视频，也可以通过触摸屏终端查看空气是否达标，当出现有毒有害气体时，触摸屏终端将会发出报警，并通过PLC联动地下顶管内的排风系统进行强排风。
同时，为了便于同时观看监控摄像头监控画面与空气检测传感器实时数据，可将网络视频摄像头的目标机名写成触摸屏的IP地址，开启穿透功能，这样便可在同一个终端屏幕上同时显示摄像头实时画面与空气参数。
在本实用新型的优选实施例中，为了更快速的应对出现地下顶管出现有毒有害气体的情况，还可以在地下顶管的外部入口处安装RS-485串口和PLC，第二无线网桥8将接收到的空气检测传感器2的参数信号通过RS-485串口转换成RS-485信号，并传输给PLC，PLC连接地下顶管内的排风系统，若空气参数出现异常，PLC联动地下顶管内的排风系统进行强排风。
在本实用新型的优选实施例中，根据实际需要，可以在地下顶管内设置多个空气检测和视频监控的集成系统装置；也可以不采用固定式的装置，在地下顶管顶部安装吊轨，设置可滑动吊轨小车并将集成系统装置安装在小车上，进行巡航监测；同时可以给集成系统装置安装坦克履带，在地下顶管地面行走巡航。
综上所述，本实用新型提供的一种有限空间空气检测与视频监控系统，实现了不间断动态的空气检测与记录，同时针对人员及空间内情况进行实时视频监控，及时异常情况提供预警信息；配置有大容量磷酸铁锂电池，可不受市电无法接入的影响，保持随时不断电进行持续工作；有效解决有限空间内信号传输的问题，使用大功率网桥进行远距离传输，并在有限空间入口处设置无线外网，通过4G网络向远程终端传输，克服了有线网络的缺点；同时，当出现险情时可以通过终端的预警和通过PLC联动有限空间内的排风系统，及时排除险情。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种有限空间空气检测与视频监控系统，其特征在于，包括：有限空间内部装置和有限空间外部装置，其中：
所述有限空间内部装置包括空气检测传感器、监控摄像头、串口服务器、交换机、无线路由器、第一无线网桥、电池和安装架，所述有限空间外部装置包括第二无线网桥、无线流量卡路由器和终端设备；
所述空气检测传感器、监控摄像头、串口服务器、交换机、无线路由器、第一无线网桥和电池集成安装在所述安装架上；
所述空气检测传感器与所述串口服务器连接，所述串口服务器和监控摄像头连接所述交换机，所述交换机连接所述路由器，通过所述第一无线网桥将网络信号传输给所述第二无线网桥，所述第二无线网桥连接所述无线流量卡路由器，所述无线流量卡路由器通过4G网络将信号传输至所述终端设备。
2.根据权利要求1所述的有限空间空气检测与视频监控系统，其特征在于，所述电池为磷酸铁锂电池，用于给有限空间内部装置的器件供电。
3.根据权利要求1所述的有限空间空气检测与视频监控系统，其特征在于，所述空气检测传感器包括氧气传感器、一氧化碳传感器、硫化氢传感器和可燃气体传感器。
4.根据权利要求1所述的有限空间空气检测与视频监控系统，其特征在于，所述串口服务器为RS-485转以太网串口服务器，用于将所述空气检测传感器获得的RS-485信号转换成网络信号。
5.根据权利要求1所述的有限空间空气检测与视频监控系统，其特征在于，所述第一无线网桥与所述第二无线网桥构成点对点组网，所述第一无线网桥设置在有限空间内部作为发射端，所述第二无线网桥设置在有限空间外部入口处作为接收端。
6.根据权利要求5所述的有限空间空气检测与视频监控系统，其特征在于，所述第一无线网桥和所述第二无线网桥的传输路径上还安装有中继器，用于接收和发送网络信号。
7.根据权利要求1所述的有限空间空气检测与视频监控系统，其特征在于，所述终端设备可以实时查看所述空气检测传感器的实时数据和所述监控摄像头的实时监控画面，所述终端设备连接有限空间内的排风系统，若有限空间内出现有毒有害气体，所述终端自动报警，并且联动有限空间内的排风系统进行排风。
8.根据权利要求1所述的有限空间空气检测与视频监控系统，其特征在于，所述有限空间外部装置还包括：RS-485串口和可编程逻辑控制器；
所述第二无线网桥将接收到的所述空气检测传感器的参数信号通过所述RS-485串口转换成RS-485信号，并传输给所述可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器连接有限空间内的排风系统，若空气参数出现异常，所述可编程逻辑控制器联动有限空间内的排风系统进行排风。
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