[发明专利]一种隧道环境监测数据无线接力传输系统

说明书

本发明涉及一种隧道环境监测数据无线接力传输系统，包括：环境监测数据采集终端、串口服务器、无线网桥、信号转弯传输装置、计算机和/或控制器；所述的环境监测数据采集终端布署在隧道中相应的断面上、采用RS485双绞线与其相应断面上所布署的串口服务器连接；所述的无线网桥由无线信号主站、无线信号从站两两一组对应组成，在转弯处或者上下沉路段设置信号转弯传输装置；计算机和/或控制器布署在隧道的终点处。本发明弥补了线缆传输移动不方便、易破损、故障率高、故障排除难度大等缺陷；解决了斜井及横洞的长大隧道、小半径隧道转弯处易出现无线数据信号中断的问题；设备简单、故障率低、安装方便、操作简单、成本低廉，实用性强。

技术领域

本发明属于隧道环境监测技术领域，具体涉及一种隧道环境监测数据无线接力传输系统，特殊适用于隧道有害气体监测数据的无线传输。

背景技术

伴随着隧道及地下工程的修建，塌方、涌水、瓦斯爆炸等大量的地质灾害接踵而至，给隧道及地下工程建设和运营带来了极大的困难。近年来，随着地质复杂的偏远山区隧道及地下工程数量的不断增加，在一些非煤系地层中出现多种、高浓度有害气体，有害气体中毒、高压气体突出等情况，给隧道及地下工程建设和运营带来巨大的威胁和挑战，防止有害气体中毒是有害气体隧道及地下工程安全控制的重要环节之一，隧道环境监测、特别是有害气体监测是施工中掌握气体浓度变化最直观的手段。

隧道及地下工程环境监测目前主要采用人工监测和自动监测两种方式，实时监测隧道作业环境中的数据变化、特别是有害气体浓度的变化，进行危险性评价，采取针对性措施，保证隧道及地下工程施工和运营安全。现有的隧道环境自动监测多采用传感器收集环境数据、特别是有害气体浓度的变化数据，并传输至指挥中心显示、记录和数据处理。在隧道内，传统的方式可采用线缆传输数据。但隧道作业环境数据传输中，线缆传输存在以下问题：一是传输线缆长度需要根据隧道掘进长度接长，线缆接头数量增加，故障风险率高；二是隧道爆破作业时，作业面附近传感器需根据施工需要移动，线缆的存在影响传感器移动灵活性；三是隧道施工周期长，且施工环境差，施工本身造成的线缆破损无法避免；四是对于存在瓦斯等易燃易爆气体的隧道，采用线缆传输危险性较大，传输线缆需满足煤矿相关规定，成本高。

在隧道中采用无线数据传输系统，可很好地解决线缆传输中存在的问题。但因部分隧道长度较长，加之隧道作业环境有限，一些含斜井及横洞的长大隧道、小半径隧道在转弯处易出现无线数据信号中断问题。因此，隧道环境监测数据无线传输需要一套稳定、可靠的信息接力传输系统。

发明内容

本发明主要针对隧道环境监测数据传输现有技术的不足，提供一种隧道环境监测数据无线接力传输系统，主要应用于隧道施工、运营期间有害气体及空气质量自动监测和预警管理。本发明所采用的技术方案如下：

一种隧道环境监测数据无线接力传输系统，包括：环境监测数据采集终端(比如传感器)、串口服务器、无线网桥、信号转弯传输装置、计算机和/或控制器；所述的环境监测数据采集终端布署在隧道中相应的断面上、采用RS485双绞线与其相应断面上所布署的串口服务器连接；

所述的无线网桥由无线信号主站、无线信号从站两两一组对应组成，同一个无线网桥的无线信号主站与无线信号从站之间以无线通讯方式传输数据，同一个无线网桥的无线信号主站与无线信号从站在同一平行线上、形成一条直线，避免上、下和转角错位；如果同一个无线网桥的无线信号主站与无线信号从站之间存在转弯或者上下沉路段，在转弯处或者上下沉路段设置信号转弯传输装置，用于调整无线信号的传输方向、完成转弯；

无线网桥的数量与隧道的长度相适应，第一个无线网桥的无线信号主站布署在第一个断面上；第一个无线网桥的无线信号从站和第二个无线网桥的无线信号主站之间设置一台交换机，三者通过网线连接、布署在第二个断面上；后面依次类推进行布署，最后一个无线网桥的无线信号从站布署在隧道的终点处；