一种隧道多参数环境检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及隧道施工技术领域，尤其涉及一种隧道多参数环境检测装置；采用检测模块、Zigbee模块、无线模块为核心的技术设计，解决了监测隧道环境布线繁琐的技术问题，达到了整个系统无线智能监控且可远程控制设备动作的效果；采用以PWM模块调节LED灯以及智能设备无线控制LED灯的设计手法，解决了传统隧道照明耗费资源大、照明方式单一的问题，达到了车辆进出隧道时LED灯自动调节亮度、智能设备控制LED灯频闪的技术效果；采用超声波探测模块监测车辆进入、栏杆防护的技术方式，解决了车辆在隧道出现状况时无法获知的技术问题，实现了及时提醒行车注意隧道状况以及安全保护的技术效果。

A multi parameter environment detection device for tunnel

The utility model relates to the technical field of tunnel construction, especially a multi parameter environment detection device for tunnel. It adopts the technical design of detection module, Zigbee module and wireless module as the core. It solves the tedious technical problem of monitoring tunnel environment wiring, and achieves wireless intelligent monitoring of the whole system and can control the equipment remotely. The effect of the action; using the PWM module to adjust the LED lamp and the design of the wireless control LED lamp of the intelligent equipment, it solves the problem that the traditional tunnel lighting consumes a lot of resources and the lighting mode is single, and achieves the technical effect of the automatic adjustment of the brightness of the LED lamp and the control of the flicker of the LED lamp by the intelligent equipment when the vehicle is in and out of the tunnel; and the ultrasonic wave is used in the ultrasonic wave. The detection module monitors the technical methods of vehicle entry and rail protection. It solves the technical problems that the vehicle can not be known when the tunnel appears, and realizes the technical effect of timely reminder of the tunnel condition and the safety protection.

【技术实现步骤摘要】
一种隧道多参数环境检测装置
本技术涉及隧道施工
，尤其涉及一种隧道多参数环境检测装置。
技术介绍
现如今，当前所施工隧道内布设有施工环境监控装置，所布设在施工环境监控装置一般都包括延隧道延伸方向布设的多个监测单元，而对于长大隧道而言，多个监测单元的控制线路相当长。而且不良地质的存在使得崩塌、滑坡、泥石流、岩溶、土洞、河流冲刷以及渗透变形等现象频出，他们既影响场地稳定性，也对地基基础、边坡工程、地下洞室等具体工程的安全、经济和正常使用不利。另外，由于隧道内外的明暗差别较大，司机在进出隧道时容易产生“黑洞”和“白洞”效应，看不清路面上的交通状况，从而导致交通事故的发生。因而，需要设计一种安全布设方便、使用操作简便且智能化程度高的隧道施工监控与报警系统，其无需布设大量长距离控制线路，工作性能可靠。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供了一种隧道多参数环境检测装置，采用检测模块、Zigbee模块、无线模块为核心的技术设计，解决了监测隧道环境布线繁琐的技术问题，达到了整个系统无线智能监控且可远程控制设备动作的效果；采用以PWM模块调节LED灯以及智能设备无线控制LED灯的设计手法，解决了传统隧道照明耗费资源大、照明方式单一的问题，达到了车辆进出隧道时LED灯自动调节亮度、智能设备控制LED灯频闪的技术效果；采用超声波探测模块监测车辆进入、栏杆防护的技术方式，解决了车辆在隧道出现状况时无法获知的技术问题，实现了及时提醒行车注意隧道状况以及安全保护的技术效果。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：包括控制装置、检测模块、栏杆；控制装置通过Zigbee协议无线连接检测模块；控制装置通过无线信号连接智能设备；控制装置通过Internet网络无线连接终端设备；隧道口两端装有超声波探测模块，控制装置通过Zigbee协议无线连接超声波探测模块；隧道两端入口处安装有栏杆，栏杆旁装有电子屏和扬声器；隧道内墙壁两侧安装有LED灯，LED灯的控制端连接控制装置；每隔一段距离放置一个控制装置和检测模块；控制装置包括MCU单元、驱动开关模块、信号处理模块、PWM模块、无线模块、GSM模块、Zigbee接收模块、电源模块；驱动开关模块中的光耦开关的1脚通过电阻R8电性连接MCU单元的PC3脚，驱动开关模块通过信号处理模块连接固态继电器，驱动开关模块包括继电器，固态继电器输出端连接三相异步电机；MCU单元通过PWM模块电性连接LED灯，PWM模块包括光耦开关和MOS管，PWM模块中的光耦开关的1脚连接MCU单元的PA3脚；MCU单元通过无线模块无线连接智能设备；MCU单元通过GSM模块无线连接终端设备；Zigbee接收模块输出端连接MCU单元的I/O口；电源模块的输出端连接MCU单元；MCU单元分别与电子屏和扬声器电性连接；三相异步电机带动栏杆运动；进一步优化本技术方案，所述的检测模块包括Zigbee发射模块、数模转换模块、放大电路、湿度检测器、烟雾传感器、温度传感器、隧道塌方自动监测仪；超声波探测模块输出端连接放大电路；Zigbee发射模块通过Zigbee协议无线连接Zigbee接收模块；进一步优化本技术方案，所述的PWM模块中的光耦开关的2脚和4脚接地，PWM模块中的光耦开关的5脚连接MOS管的基极，PWM模块中的光耦开关的6脚通过上拉电阻连接电源模块；进一步优化本技术方案，所述的驱动开关模块中的光耦开关的2脚、4脚接地，驱动开关模块中的光耦开关的5脚连接三极管Q4的基极，驱动开关模块中的光耦开关的6脚通过上拉电阻连接电源模块，驱动开关模块中的继电器的公共触点连接电源模块，驱动开关模块中的继电器的另外两端一端不接一端通过电阻R7接三极管Q1的基极，驱动开关模块中的三极管Q1的集电极通过上拉电阻R8连接电源模块，驱动开关模块中的三极管Q1的集电极连接信号处理模块；进一步优化本技术方案，所述的MCU单元为ATmega128单片机系统，数模转换模块为ADC0809芯片；PWM模块中的MOS管为IRFP460芯片，PWM模块中的光耦开关为PC817芯片；信号处理模块为SN74HC14芯片；驱动开关模块中的继电器为JQC-3F-05UDC-1ZS芯片；无线模块为NRF24L01芯片；GSM模块为EM310GSM芯片；Zigbee发射模块和Zigbee接收模块为CC2420芯片；电源模块为LM317L芯片、78L12芯片和7824芯片；与现有技术相比，本技术具有以下优点：1、传感器智能实时检测工作环境状况并Zigbee模块传输给控制装置，通过GSM模块将控制装置所获得的信号传输给远处的终端设备；2、通过PWM脉宽调制的手法控制LED灯，达到行车过程中LED灯智能控制亮度、智能设备无线连接控制LED灯频闪以提醒车辆绕行的效果；3、采用固态继电器控制三相异步电动机以驱使栏杆动作的方式，结合电子屏和扬声器实现提醒行车过往安全提醒，以使进出隧道时避免因隧道内外光线差异而碰撞车辆，隧道出现状况时阻止行车进入。附图说明图1是一种隧道多参数环境检测装置的控制功能图；图2是一种隧道多参数环境检测装置的概况结构图；图3是一种隧道多参数环境检测装置的MCU单元电路结构图；图4是一种隧道多参数环境检测装置的电源模块电路结构图；图5是一种隧道多参数环境检测装置的驱动开关模块电路结构图；图6是一种隧道多参数环境检测装置的PWM模块电路结构图。图中，1、控制装置；2、检测模块；3、超声波探测模块；4、栏杆；5、电子屏；6、扬声器；7、终端设备；8、LED灯；9、智能设备；10、MCU单元；11、驱动开关模块；12、信号处理模块；13、固态继电器；14、三相异步电机；15、PWM模块；16、无线模块；17、GSM模块；18、Zigbee接收模块；19、Zigbee发射模块；20、数模转换模块；21、电源模块；22、隧道塌方自动监测仪；23、温度传感器；24、烟雾传感器；25、湿度检测器；26、放大电路；27、光耦开关；28、继电器。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本技术的概念。具体实施方式一：如图1-6所示，包括控制装置1、检测模块2、栏杆4；控制装置1通过Zigbee协议无线连接检测模块2；控制装置1通过无线信号连接智能设备9；控制装置1通过Internet网络无线连接终端设备7；隧道口两端装有超声波探测模块3，控制装置1通过Zigbee协议无线连接超声波探测模块3；隧道两端入口处安装有栏杆4，栏杆4旁装有电子屏5和扬声器6；隧道内墙壁两侧安装有LED灯8，LED灯的控制端连接控制装置1；每隔一段距离放置一个控制装置1和检测模块2；控制装置1包括MCU单元10、驱动开关模块11、信号处理模块12、PWM模块15、无线模块16、GSM模块17、Zigbee接收模块18、电源模块21；驱动开关模块11中的光耦开关27的1脚通过电阻R8电性连接MCU单元10的PC3脚，驱动开关模块11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隧道多参数环境检测装置，其特征在于：包括控制装置(1)、检测模块(2)、栏杆(4)；控制装置(1)通过Zigbee协议无线连接检测模块(2)；控制装置(1)通过无线信号连接智能设备(9)；控制装置(1)通过Internet网络无线连接终端设备(7)；隧道口两端装有超声波探测模块(3)，控制装置(1)通过Zigbee协议无线连接超声波探测模块(3)；隧道两端入口处安装有栏杆(4)，栏杆(4)旁装有电子屏(5)和扬声器(6)；隧道内墙壁两侧安装有LED灯(8)，LED灯的控制端连接控制装置(1)；每隔一段距离放置一个控制装置(1)和检测模块(2)；控制装置(1)包括MCU单元(10)、驱动开关模块(11)、信号处理模块(12)、PWM模块(15)、无线模块(16)、GSM模块(17)、Zigbee接收模块(18)、电源模块(21)；驱动开关模块(11)中的光耦开关(27)的1脚通过电阻R8电性连接MCU单元(10)的PC3脚，驱动开关模块(11)通过信号处理模块(12)连接固态继电器(13)，驱动开关模块(11)包括继电器(28)，固态继电器(13)输出端连接三相异步电机(14)；MCU单元(10)通过PWM模块(15)电性连接LED灯(8)，PWM模块(15)包括光耦开关(27)和MOS管，PWM模块(15)中的光耦开关(27)的1脚连接MCU单元(10)的PA3脚；MCU单元(10)通过无线模块(16)无线连接智能设备(9)；MCU单元(10)通过GSM模块(17)无线连接终端设备(7)；Zigbee接收模块(18)输出端连接MCU单元(10)的I/O口；电源模块(21)的输出端连接MCU单元(10)；MCU单元(10)分别与电子屏(5)和扬声器(6)电性连接；三相异步电机(14)带动栏杆(4)运动。...

【技术特征摘要】
1.一种隧道多参数环境检测装置，其特征在于：包括控制装置(1)、检测模块(2)、栏杆(4)；控制装置(1)通过Zigbee协议无线连接检测模块(2)；控制装置(1)通过无线信号连接智能设备(9)；控制装置(1)通过Internet网络无线连接终端设备(7)；隧道口两端装有超声波探测模块(3)，控制装置(1)通过Zigbee协议无线连接超声波探测模块(3)；隧道两端入口处安装有栏杆(4)，栏杆(4)旁装有电子屏(5)和扬声器(6)；隧道内墙壁两侧安装有LED灯(8)，LED灯的控制端连接控制装置(1)；每隔一段距离放置一个控制装置(1)和检测模块(2)；控制装置(1)包括MCU单元(10)、驱动开关模块(11)、信号处理模块(12)、PWM模块(15)、无线模块(16)、GSM模块(17)、Zigbee接收模块(18)、电源模块(21)；驱动开关模块(11)中的光耦开关(27)的1脚通过电阻R8电性连接MCU单元(10)的PC3脚，驱动开关模块(11)通过信号处理模块(12)连接固态继电器(13)，驱动开关模块(11)包括继电器(28)，固态继电器(13)输出端连接三相异步电机(14)；MCU单元(10)通过PWM模块(15)电性连接LED灯(8)，PWM模块(15)包括光耦开关(27)和MOS管，PWM模块(15)中的光耦开关(27)的1脚连接MCU单元(10)的PA3脚；MCU单元(10)通过无线模块(16)无线连接智能设备(9)；MCU单元(10)通过GSM模块(17)无线连接终端设备(7)；Zigbee接收模块(18)输出端连接MCU单元(10)的I/O口；电源模块(21)的输出端连接MCU单元(10)；MCU单元(10)分别与电子屏(5)和扬声器(6)电性连接；三相异步电机(14)带动栏杆(4)运动。2.根据权利要求1所述的一种隧道多参数环境检测装置，其特征在于：检测模块(2)包括Zigbee发射模块(19)、数模转换模块(20)、放大电路(26...

【专利技术属性】
技术研发人员：张恩亮，李宗杰，吕晓晨，刘金彤，
申请(专利权)人：紫光捷通科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11