WO2020243908A1

WO2020243908A1 - 一种隧道施工车辆的车载系统

Info

Publication number: WO2020243908A1
Application number: PCT/CN2019/090008
Authority: WO
Inventors: 周建杰; 郭圣文; 舒利中; 周瑞; 唐东; 王淑海; 何垠杉
Original assignee: 深圳市虹鹏能源科技有限责任公司
Priority date: 2019-06-04
Filing date: 2019-06-04
Publication date: 2020-12-10
Also published as: CN111373773A

Abstract

一种隧道施工车辆的车载系统，包括：车载采集装置（11）、车载终端（12）和车载微基站（13），车载采集装置（11）用于采集隧道施工车辆的信息，车载终端（12）设置在隧道施工车辆内，连接车载采集装置（11）和车载微基站（13），用于将隧道施工车辆的信息传输至车载微基站（13），车载微基站（13）设置在隧道施工车辆上，连接隧道微基站，用于通过隧道微基站发送隧道施工车辆的信息。

Description

一种隧道施工车辆的车载系统

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，尤其涉及一种隧道施工车辆的车载系统。

背景技术

随着科技的发展，互联网车辆上大都安装有各种车载系统，能实现各种智能控制、测速、定位及传输信号等功能。目前各种车载系统都是基于地面网络通信系统，在城市地铁、水利隧道、城市管廊、矿山等隧道内施工阶段，由于工程施工周期较短，在隧道土建施工时，不会安装移动通信基站。现有的隧道内移动网络是通过在隧道内安装隧道微基站，采用隧道微基站自组网技术，实现隧道内移动网络的覆盖。

技术问题

然而，现有的隧道内移动网络只限于监控、语音对讲等安全生产监控用途，无法应用于隧道施工车辆的车载系统，隧道施工车辆无法连接到隧道内移动网络，隧道施工车辆的车载系统在隧道内无法实现智能控制、测速、定位及传输信号等功能，导致作业效率低，给隧道内施工作业带来极大的不便。并且地面指挥中心无法获知隧道施工车辆的现状，且当发生撞车、溜车等情况时，隧道施工车辆的车载系统无法及时将施工现场情况发送至地面指挥中心，地面指挥中心的调度人员也无法监控隧道施工车辆，不能及时指示隧道内施工人员躲避危险，引发安全事故。

技术解决方案

有鉴于此，本发明提供了一种隧道施工车辆的车载系统，用于解决现有技术中隧道施工车辆与车辆之间、以及车辆与地面指挥中心的调度人员之间无法互联互通，隧道施工车辆作业效率低、安全隐患大的问题。

为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明实施例的第一方面提供了一种隧道施工车辆的车载系统，包括：车载采集装置、车载终端和车载微基站；

所述车载采集装置，用于采集隧道施工车辆的信息；

所述车载终端，设置在所述隧道施工车辆内，连接所述车载采集装置和所述车载微基站，用于将所述隧道施工车辆的信息传输至所述车载微基站；

所述车载微基站，设置在所述隧道施工车辆上，连接隧道微基站，用于通过所述隧道微基站发送所述隧道施工车辆的信息。

在其中一个实施例中，所述车载微基站，还用于通过所述隧道微基站接收地面信号，所述地面信号包括地面指挥中心发送的调度指令信息；

所述车载终端，还用于从所述车载微基站接收所述地面信号。

在其中一个实施例中，所述车载采集装置包括：摄像头；

所述摄像头设置在所述隧道施工车辆外表面，用于采集隧道施工车辆周边环境的图像信息。

在其中一个实施例中，所述车载采集装置包括：第一传感器，所述第一传感器包括距离传感器、温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器中的至少一个；

所述第一传感器设置在所述隧道施工车辆上，用于采集所述隧道施工车辆所处环境信息。

在其中一个实施例中，所述车载采集装置包括：第二传感器，所述第二传感器包括定位传感器、测速传感器、加速度传感器中的至少一个；

所述第二传感器设置在所述隧道施工车辆上，用于通过所述车载微基站和所述隧道微基站采集所述隧道施工车辆的状态信息。

在其中一个实施例中，所述车载终端包括：显示器；

所述显示器，用于显示所述调度指令信息，或所述图像信息，或所述环境信息，或所述状态信息。

在其中一个实施例中，所述车载终端包括：对讲机；

所述对讲机，连接其他隧道施工车辆的对讲机，用于传输语音信息。

在其中一个实施例中，所述车载终端包括：警报装置；

所述警报装置包括第一模块和第二模块，所述第一模块设置在所述隧道施工车辆内，所述第二模块设置在所述隧道施工车辆外，所述警报装置用于接收、显示和传递警报信号。

在其中一个实施例中，所述所述车载终端和所述车载微基站底部设置有强力磁铁，所述车载终端和所述车载微基站通过所述强力磁铁吸附在所述隧道施工车辆上。

在其中一个实施例中，所述车载微基站与隧道微基站之间通过无线自组织Ad hoc网络连接。

有益效果

本发明提供了一种隧道施工车辆的车载系统，包括：车载采集装置、车载终端和车载微基站，所述车载采集装置，用于采集隧道施工车辆的信息，所述车载终端，设置在所述隧道施工车辆内，连接所述车载采集装置和所述车载微基站，用于将所述隧道施工车辆的信息传输至所述车载微基站，所述车载微基站，设置在所述隧道施工车辆上，连接隧道微基站，用于通过所述隧道微基站发送所述隧道施工车辆的信息，实现了无基础设施的情况下隧道施工车辆与地面指挥中心进行通信，使得地面指挥中心通过网络对隧道施工车辆实现智能控制，提高了隧道内施工作业的效率，增加了隧道内施工作业的便捷性，解决现有技术中隧道施工车辆与车辆之间、以及车辆与地面指挥中心的调度人员之间无法互联互通，安全隐患大的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是本发明实施例一提供的一种隧道施工车辆的车载系统的示意图；

图2是本发明实施例二提供的另一种隧道施工车辆的车载系统的示意图；

图3是本发明实施例三提供的又一种隧道施工车辆的车载系统的示意图；

图4是本发明实施例四提供的再一种隧道施工车辆的车载系统的示意图。

本发明的实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1是本发明实施例一提供的一种隧道施工车辆的车载系统的示意图，如图1所示，本实施例提供的隧道施工车辆的车载系统包括：车载采集装置11、车载终端12和车载微基站13。

其中，所述车载采集装置11，用于采集隧道施工车辆的信息，所述车载终端12，设置在所述隧道施工车辆内，连接所述车载采集装置11和所述车载微基站13，用于将所述隧道施工车辆的信息传输至所述车载微基站13，所述车载微基站13，设置在所述隧道施工车辆上，连接隧道微基站，用于通过所述隧道微基站发送所述隧道施工车辆的信息。

现阶段，我国隧道内施工阶段，隧道通讯多采用微基站无线自组织Ad hoc网络技术，在隧道的沿途每隔500米左右安装1个隧道微基站，隧道微基站之间通过无线连接，其中一个隧道微基站与地面服务器通过有线（例如光纤）连接，从而实现了隧道内无线网络的覆盖。

Ad hoc网络是一种多跳的、无中心的、自组织无线网络，又称为多跳网（Multi-hop Network）、无基础设施网（Infrastructureless Network）或自组织网（Self-organizing Network）。整个网络没有固定的基础设施，每个节点都是移动的，并且都能以任意方式动态地保持与其它节点的联系。在这种网络中，由于终端无线覆盖取值范围的有限性，两个无法直接进行通信的用户终端可以借助其它节点进行分组转发。每一个节点同时是一个路由器，它们能完成发现以及维持到其它节点路由的功能。但目前该移动网络只用于隧道内视频监控、语音对讲等监控用途。

由于隧道施工车辆不具有地面车辆设置的车载终端和网络，无法实现地面上安装有车载终端的车辆上的各种功能。本实施例提供的车载系统弥补了这一缺陷。本实施例的车载系统包括的车载微基站13与隧道微基站之间通过无线自组织Ad hoc网络连接，实现无线通讯，使得车载系统包括的车载终端12得以联网。通过车载系统的车载采集终端11采集隧道内的施工信息、隧道车辆信息或隧道施工作业人员信息，将其采集的信息发送至车载终端12，由车载终端12将采集的信息通过车载微基站13和隧道微基站，发送至地面指挥中心，以使地面指挥中心远程监控隧道施工车辆的施工情况。地面指挥中心可以通过采集的信息控制隧道施工车辆，当隧道内出现各种危险情况时，地面指挥中心可以通过采集的信息及时获知，以便及时通知正在隧道内施工的作业人员，实现了无基础设施的情况下隧道施工车辆与地面指挥中心进行通信，使得地面指挥中心通过网络对隧道施工车辆实现智能控制，提高了隧道内施工作业的效率，增加了隧道内施工作业的便捷性，解决现有技术中隧道施工车辆与车辆之间、以及车辆与地面指挥中心的调度人员之间无法互联互通，安全隐患大的问题。

本实施例中，所述车载微基站13，还用于通过所述隧道微基站接收地面信号，所述地面信号包括地面指挥中心发送的调度指令信息，所述车载终端12，还用于从所述车载微基站13接收所述地面信号。地面指挥中心的指挥人员可主动向隧道施工车辆的车载系统发送调度指令，以使隧道施工作业人员根据调度指令进行相应的操作。例如，指挥人员预获取隧道施工车辆的速度和位置，通过隧道微基站和车载微基站13，将获取指令发送至车载终端12，车载终端12通过网络、车载采集装置11采集速度、位置信息，再将其反馈给指挥中心。

可选的，本实施例中所述车载终端12和所述车载微基站13可以通过螺栓、焊接、卡接或吸附等方式固定在隧道施工车辆上。优选的，本实施例中车载终端12和车载微基站13均采用吸附方式固定在隧道施工车辆上，车载终端12和车载微基站13的底部都设置有强力磁铁，通过强力磁铁吸附在隧道施工车辆上，便于拆卸安装，且无需对隧道施工车辆进行改装。

可选的，当隧道施工车辆为多个时，每个车辆上设置一个车载终端12和一个车载微基站13，每个车载终端12具有唯一的标识码，不同的车载终端12对应不同的隧道施工车辆，地面指挥人员可以根据车载终端12的唯一的标识码，确定每个标识码对应的隧道施工车辆。

本实施例提供了一种隧道施工车辆的车载系统，包括：车载采集装置、车载终端和车载微基站，所述车载采集装置，用于采集隧道施工车辆的信息，所述车载终端，设置在所述隧道施工车辆内，连接所述车载采集装置和所述车载微基站，用于将所述隧道施工车辆的信息传输至所述车载微基站，所述车载微基站，设置在所述隧道施工车辆上，连接隧道微基站，用于通过所述隧道微基站发送所述隧道施工车辆的信息，实现了无基础设施的情况下隧道施工车辆与地面指挥中心进行通信，使得地面指挥中心通过网络对隧道施工车辆实现智能控制，提高了隧道内施工作业的效率，增加了隧道内施工作业的便捷性，解决现有技术中隧道施工车辆与车辆之间、以及车辆与地面指挥中心的调度人员之间无法互联互通，安全隐患大的问题。

图2是本发明实施例二提供的另一种隧道施工车辆的车载系统的示意图，本实施例二是在图1所示实施例一的基础上提供的车载采集装置11的具体组成单元。如图2所示，本实施例二提供的车载采集装置11包括摄像头111，所述摄像头111设置在所述隧道施工车辆外表面，用于采集隧道施工车辆周边环境的图像信息。

本实施例中，车载采集装置11具体为采集图像信息的摄像头111，摄像头111至少为一个，可设置在隧道施工车辆的前端、后端或两侧，或者其他位置，以采集隧道施工车辆周边的环境信息，还可以采集其他隧道施工车辆的信息。采集的图像信息可以为实时监控视频信息，也可以为周期性采集的图片信息，或者根据指挥人员或隧道施工作业人员发送的指令拍摄的图片或视频。采集完成后，将采集的图像发送至车载终端12，车载终端12对采集图像信息进行处理操作，如压缩、筛选等，再将处理后的信息传输至地面指挥中心。地面指挥中心的指挥人员根据接收到的信息远程监控、控制隧道施工车辆。

可选的，摄像头111可位于隧道施工车辆前端、后端或两侧，用于拍摄隧道施工车辆驾驶员的视线盲区的实时监控以方便其安全驾驶，如倒车影响便于倒车等。

图3是本发明实施例三提供的又一种隧道施工车辆的车载系统的示意图，本实施例三是在图2所示实施例二的基础上提供的车载采集装置11的具体组成单元。如图3所示，本实施例三提供的车载采集装置11包括第一传感器112，所述第一传感器112包括距离传感器、温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器中的至少一个，所述第一传感器112设置在所述隧道施工车辆上，用于采集所述隧道施工车辆所处环境信息。

隧道施工车辆可根据距离传感器感应的距离，自动提醒驾驶员车辆四周障碍物的距离，例如当距离传感器感应到车辆安全行驶范围（如1m）内出现障碍物时，立即作出警示以提醒驾驶员，避免发生安全事故。或者，隧道施工车辆根据温度传感器感应的温度，判断车辆是否故障，或者隧道内是否发生火灾等情况，或者隧道内环境不适宜作业，向驾驶员发送提醒信息。或者，隧道施工车辆根据湿度传感器感应的湿度，判断隧道内环境是否适宜作业。或者，隧道施工车辆根据烟雾传感器感应隧道内的烟雾浓度，当浓度超过预设阈值后，向驾驶员发送提醒信息。当然，本实施例中的第一传感器112还可以为其他可采集隧道施工车辆所处环境信息的传感器，此处不再赘述。

第一传感器112同时将采集的距离、温度、湿度、烟雾等信息发送至地面指挥中心，以使指挥人员及时获知、监控隧道施工车辆在隧道内所处的环境。

可选的，如图3所示，本实施例提供的车载采集装置11还可以包括第二传感器113，所述第二传感器113包括定位传感器、测速传感器、加速度传感器中的至少一个，所述第二传感器113设置在所述隧道施工车辆上，用于通过所述车载微基站13和所述隧道微基站采集所述隧道施工车辆的状态信息。当然，本实施例中的第二传感器113还可以为其他可采集隧道施工车辆状态信息的传感器，此处不再赘述。

隧道施工作业人员或地面指挥中心的指挥人员，可以采用第二传感器113获取所有隧道施工车辆当前的位置、速度和加速度信息中至少一个，第二传感器113将采集的信息经过处理发送给车载终端12进行显示，以便作业人员查看，或者车载终端12将采集的信息通过车载微基站13、隧道微基站发送给指挥人员，指挥人员远程监控隧道施工车辆。当隧道施工车辆在静置时，地面指挥人员通过监控监测到其出现溜车情况时，通过远程发送控制指令至车载终端12以控制隧道施工车辆，避免发生安全事故。

图4是本发明实施例四提供的再一种隧道施工车辆的车载系统的示意图，本实施例四是在实施例三的基础上提供的车载终端12的具体组成单元。如图4所示，本实施例四提供的车载终端12包括显示器121，所述显示器，用于显示所述调度指令信息，或所述图像信息，或所述环境信息，或所述状态信息，驾驶员通过查看车载终端12的显示器121，在车内即可立即获取车外或地面的信息，有利于安全驾驶。

可选的，本实施例中所述车载终端12还可以包括对讲机122，所述对讲机122，连接其他隧道施工车辆的对讲机，用于传输语音信息。

可选的，本实施例中所述车载终端12还可以包括警报装置123，所述警报装置123包括第一模块和第二模块，所述第一模块设置在所述隧道施工车辆内，所述第二模块设置在所述隧道施工车辆外，所述警报装置用于接收、显示和传递警报信号。第一模块用于向车内的驾驶员发送警报信息，第二模块用于向车外的作业人员发送警报信息，以使驾驶员或作业人员尽快获知不安全信号，第一时间处理险情或逃生。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

一种隧道施工车辆的车载系统，其特征在于，包括：车载采集装置、车载终端和车载微基站；

所述车载采集装置，用于采集隧道施工车辆的信息；

所述车载终端，设置在所述隧道施工车辆内，连接所述车载采集装置和所述车载微基站，用于将所述隧道施工车辆的信息传输至所述车载微基站；

所述车载微基站，设置在所述隧道施工车辆上，连接隧道微基站，用于通过所述隧道微基站发送所述隧道施工车辆的信息。
根据权利要求1所述的隧道施工车辆的车载系统，其特征在于，

所述车载微基站，还用于通过所述隧道微基站接收地面信号，所述地面信号包括地面指挥中心发送的调度指令信息；

所述车载终端，还用于从所述车载微基站接收所述地面信号。
根据权利要求2所述的隧道施工车辆的车载系统，其特征在于，所述车载采集装置包括：摄像头；

所述摄像头设置在所述隧道施工车辆外表面，用于采集隧道施工车辆周边环境的图像信息。
根据权利要求3所述的隧道施工车辆的车载系统，其特征在于，所述车载采集装置包括：第一传感器，所述第一传感器包括距离传感器、温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器中的至少一个；

所述第一传感器设置在所述隧道施工车辆上，用于采集所述隧道施工车辆所处环境信息。
根据权利要求4所述的隧道施工车辆的车载系统，其特征在于，所述车载采集装置包括：第二传感器，所述第二传感器包括定位传感器、测速传感器、加速度传感器中的至少一个；

所述第二传感器设置在所述隧道施工车辆上，用于通过所述车载微基站和所述隧道微基站采集所述隧道施工车辆的状态信息。
根据权利要求5所述的隧道施工车辆的车载系统，其特征在于，所述车载终端包括：显示器；

所述显示器，用于显示所述调度指令信息，或所述图像信息，或所述环境信息，或所述状态信息。
根据权利要求1所述的隧道施工车辆的车载系统，其特征在于，所述车载终端包括：对讲机；

所述对讲机，连接其他隧道施工车辆的对讲机，用于传输语音信息。
根据权利要求1所述的隧道施工车辆的车载系统，其特征在于，所述车载终端包括：警报装置；

所述警报装置包括第一模块和第二模块，所述第一模块设置在所述隧道施工车辆内，所述第二模块设置在所述隧道施工车辆外，所述警报装置用于接收、显示和传递警报信号。
根据权利要求1所述的隧道施工车辆的车载系统，其特征在于，所述车载终端和所述车载微基站底部设置有强力磁铁，所述车载终端和所述车载微基站通过所述强力磁铁吸附在所述隧道施工车辆上。
根据权利要求1至9任一项所述的隧道施工车辆的车载系统，其特征在于，所述车载微基站与隧道微基站之间通过无线自组织Ad hoc网络连接。