本發(fā)明涉及遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種隧道無線組網(wǎng)與隧道施工及營運(yùn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著城市化進(jìn)程的推進(jìn)，為引導(dǎo)城市結(jié)構(gòu)調(diào)整、優(yōu)化空間布局、提高土地使用效率，我國不斷推進(jìn)城市軌道交通的建設(shè)，各地方政府也積極籌備，提交城市軌道交通建設(shè)規(guī)劃。這都將為城市軌道交通各子行業(yè)帶來巨大的市場需求。

牽引機(jī)車作為軌道交通建設(shè)中的重要設(shè)備，是軌道車輛運(yùn)輸?shù)囊环N牽引設(shè)備，在軌道交通基礎(chǔ)建設(shè)中，發(fā)揮著重要作用，廣泛使用在隧道掘進(jìn)時(shí)長距離、噸位物料運(yùn)輸。目前大部分隧道運(yùn)輸機(jī)車都是軌道電機(jī)車，采用新能源動力模組供給直流電源是研究和發(fā)展的主流。

隧道存在電磁環(huán)境復(fù)雜、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、濕度大等惡劣條件，導(dǎo)致施工人員間通信、軌道電機(jī)車設(shè)備與施工人員間的通信、軌道電機(jī)車運(yùn)行狀況監(jiān)控、軌道電機(jī)車與施工人員的定位都面臨著很大的挑戰(zhàn)。

軌道電機(jī)車采用新能源動力模組提供電源，對動力模組進(jìn)行安全監(jiān)控及有效管理，提高新能源動力模組的使用效率，達(dá)到增加續(xù)駛里程，延長其使用壽命，提高動力模組的可靠性的目的尤為重要。如何有效的遠(yuǎn)程監(jiān)控動力模組剩余電量SOC、放電電流電壓、溫度等信息，保證SOC維持在合理的工作范圍內(nèi)，防止過放電對動力模組的損傷，提高動力模組使用壽命，而且可以對故障動力模塊單體做出早期預(yù)測預(yù)警，防止因動力單體模塊損壞發(fā)現(xiàn)不及時(shí)造成的動力模組壽命降低。這都需要建立在隧道和地面間的通信基礎(chǔ)上。

無線局域網(wǎng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它利用射頻傳輸技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送，為用戶提供無線寬帶接入服務(wù)。WLAN的發(fā)展，解決了有線網(wǎng)絡(luò)布線困難的問題，打破了寬帶接入的地域限制，滿足了用戶移動數(shù)據(jù)通信的需要。WLAN網(wǎng)絡(luò)具有組網(wǎng)靈活、可擴(kuò)展性強(qiáng)、兼容性好的優(yōu)點(diǎn)，因而深受用戶的喜愛，在市場的推動下，近年以來WLAN業(yè)務(wù)得到了快速的發(fā)展。逐漸成為寬帶接入的有效手段之一。在隧道環(huán)境中，充斥著復(fù)雜的電磁波，多經(jīng)效應(yīng)、其他干擾源的存在使的實(shí)現(xiàn)無線信道中的高速數(shù)據(jù)傳輸比有線信道中困難，WLAN需要采用合適的調(diào)制技術(shù)以保證數(shù)據(jù)高速、穩(wěn)定、安全的傳送。WLAN的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可分為兩類，一類是無中心拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，另一類是有中心拓?fù)洹o中心拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)中任意兩個(gè)站點(diǎn)均可直接通信。有中心拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)中，無線基站做為中心站點(diǎn)，負(fù)責(zé)控制網(wǎng)絡(luò)中所有站點(diǎn)的訪問和通信，有中心拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是目前應(yīng)用得最為廣泛的一種組網(wǎng)方式。中心站點(diǎn)接入有線網(wǎng)絡(luò)，站點(diǎn)就可實(shí)現(xiàn)以無線方式接入有線網(wǎng)絡(luò)，與有線網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)進(jìn)行通信。目前已有的隧道建設(shè)軌道電機(jī)車大部分無法實(shí)現(xiàn)動力模組與運(yùn)行狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)控，軌道電機(jī)車故障率居高不下，大大影響施工進(jìn)度；目前大部分隧道無線局域網(wǎng)建設(shè)不完善，信號傳輸質(zhì)量差，實(shí)用性低；目前已有的隧道建設(shè)軌道電機(jī)車數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)不完善，很難有效實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程頁面顯示，不能及時(shí)準(zhǔn)確進(jìn)行故障預(yù)警。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種隧道無線組網(wǎng)與隧道施工及營運(yùn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種隧道無線組網(wǎng)與隧道施工及營運(yùn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，包括中央控制器，所述中央控制器內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)模組采集器和WIFI模塊，所述數(shù)據(jù)模組采集器通過CAN總線與動力模組能量管理系統(tǒng)雙向信號連接，所述數(shù)據(jù)模組采集器通過WIFI模塊連接設(shè)置在隧道內(nèi)的AP基站，所述AP基站信號連接WIFI網(wǎng)關(guān)，所述WIFI網(wǎng)關(guān)通過internet網(wǎng)絡(luò)連接遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，所述數(shù)據(jù)模組采集器還連接設(shè)置在軌道電機(jī)車上的傳感器設(shè)備。

優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)模組采集器還通過無線射頻網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)置在隧道內(nèi)的多個(gè)無線信標(biāo)，所述多個(gè)無線信標(biāo)包括第一無線信標(biāo)、第二無線信標(biāo)、第三無線信標(biāo)、第N無線信標(biāo)，N為大于3的整數(shù)，相鄰兩個(gè)無線信標(biāo)之間間距為90米一110米。

優(yōu)選的，所述傳感器設(shè)備包括紅外探頭、超聲探頭、視頻傳感器以及軌道電機(jī)車車輪輔助位置傳感器。

優(yōu)選的，所述無線射頻網(wǎng)絡(luò)采用2.4G無線射頻的傳輸通道。

優(yōu)選的，其使用方法包括以下步驟：

A、將數(shù)據(jù)模組采集器通過雙CAN總線和動力模組能量管理系統(tǒng)之間通信連接；

B、動力模組能量管理系統(tǒng)把檢測到動力模組動態(tài)SOC、放電電壓電流以及溫度等信息通過雙CAN總線傳輸給數(shù)據(jù)模組采集器；

C、數(shù)據(jù)模塊采集器上裝有無線WiFi信號發(fā)射裝置，將收集到的動力模組狀態(tài)信息發(fā)送給最近的AP基站，一級級向前發(fā)送給WiFi網(wǎng)關(guān)，最后經(jīng)intertnet網(wǎng)絡(luò)傳送給遠(yuǎn)程監(jiān)控終端；

D、軌道電機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)信息、進(jìn)出次數(shù)及載重噸位信息發(fā)送給數(shù)據(jù)模組采集器，從而發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

(1)本發(fā)明設(shè)計(jì)新穎，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控動力模組狀況以及軌道電機(jī)車運(yùn)行狀況信息，還能采集機(jī)車實(shí)時(shí)定位信息，機(jī)車進(jìn)出軌道次數(shù)及載重信息，提高機(jī)車運(yùn)行可靠性，為軌道電機(jī)車的智能控制提供支撐。

(2)本發(fā)明采用的數(shù)據(jù)模組采集器，能夠?qū)崿F(xiàn)新能源動力模組和軌道電機(jī)車運(yùn)行數(shù)據(jù)等信息的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確采集與發(fā)送，進(jìn)一步提高了遠(yuǎn)程監(jiān)控效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請參閱圖1，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種隧道無線組網(wǎng)與隧道施工及營運(yùn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，包括中央控制器1，所述中央控制器1內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)模組采集器2和WIFI模塊3，所述數(shù)據(jù)模組采集器2通過CAN總線與動力模組能量管理系統(tǒng)4雙向信號連接，所述數(shù)據(jù)模組采集器2通過WIFI模塊3連接設(shè)置在隧道內(nèi)的AP基站5，所述AP基站5信號連接WIFI網(wǎng)關(guān)6，所述WIFI網(wǎng)關(guān)6通過internet網(wǎng)絡(luò)7連接遠(yuǎn)程監(jiān)控終端8，所述數(shù)據(jù)模組采集器2還連接設(shè)置在軌道電機(jī)車上的傳感器設(shè)備；傳感器設(shè)備包括紅外探頭13、超聲探頭14、視頻傳感器15以及軌道電機(jī)車車輪輔助位置傳感器16。傳感器設(shè)備將采集到機(jī)車在隧道里的每日往返次數(shù)據(jù)、機(jī)車載重?cái)?shù)據(jù)，通過模組數(shù)據(jù)采集器經(jīng)無線WiFi網(wǎng)絡(luò)、Internet傳遞給遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器。這樣，每輛軌道電機(jī)車日運(yùn)輸情況、周運(yùn)輸情況、月運(yùn)輸情況經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析后，可以通過具體數(shù)據(jù)形式和柱狀圖形式顯示在監(jiān)控界面。便于隧道工程管理人員隨時(shí)查看，從而更好地把握生產(chǎn)進(jìn)度、制定更科學(xué)的施工管理措施，實(shí)現(xiàn)隧道施工科學(xué)管理，在安全生產(chǎn)生產(chǎn)的前提下，盡可能提高施工效率。

本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)模組采集器2還通過無線射頻網(wǎng)絡(luò)9連接設(shè)置在隧道內(nèi)的多個(gè)無線信標(biāo)，所述多個(gè)無線信標(biāo)包括第一無線信標(biāo)10、第二無線信標(biāo)11、第三無線信標(biāo)12、第N無線信標(biāo)，N為大于3的整數(shù)，相鄰兩個(gè)無線信標(biāo)之間間距為90米-110米，無線射頻網(wǎng)絡(luò)9采用2.4G無線射頻的傳輸通道，2.4G無線射頻網(wǎng)絡(luò)是一種高可靠的無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，采用2.4G無線射頻的傳輸通道，通過自己設(shè)定的上層通信協(xié)議，約定中對數(shù)據(jù)格式、同步方式、傳送速度、傳送步驟、檢糾錯(cuò)方式以及控制字符定義等問題做出統(tǒng)一規(guī)定，通信雙方必須共同遵守。通信距離從幾百米到幾公里，且支持無限擴(kuò)展，主要用于距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸以及典型的有周期性數(shù)據(jù)、間歇性數(shù)據(jù)和低反應(yīng)時(shí)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用。

本發(fā)明的使用方法包括以下步驟：

A、將數(shù)據(jù)模組采集器通過雙CAN總線和動力模組能量管理系統(tǒng)之間通信連接；

B、動力模組能量管理系統(tǒng)把檢測到動力模組動態(tài)SOC、放電電壓電流以及溫度等信息通過雙CAN總線傳輸給數(shù)據(jù)模組采集器；

C、數(shù)據(jù)模塊采集器上裝有無線WiFi信號發(fā)射裝置，將收集到的動力模組狀態(tài)信息發(fā)送給最近的AP基站，一級級向前發(fā)送給WiFi網(wǎng)關(guān)，最后經(jīng)intertnet網(wǎng)絡(luò)傳送給遠(yuǎn)程監(jiān)控終端；

D、軌道電機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)信息、進(jìn)出次數(shù)及載重噸位信息發(fā)送給數(shù)據(jù)模組采集器，從而發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。

本發(fā)明設(shè)計(jì)新穎，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控動力模組狀況以及軌道電機(jī)車運(yùn)行狀況信息，還能采集機(jī)車實(shí)時(shí)定位信息，機(jī)車進(jìn)出軌道次數(shù)及載重信息，提高機(jī)車運(yùn)行可靠性，為軌道電機(jī)車的智能控制提供支撐；本發(fā)明采用的數(shù)據(jù)模組采集器，能夠?qū)崿F(xiàn)新能源動力模組和軌道電機(jī)車運(yùn)行數(shù)據(jù)等信息的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確采集與發(fā)送，進(jìn)一步提高了遠(yuǎn)程監(jiān)控效率。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。