(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211024928.4 (22)申请日 2022.08.25 (71)申请人 保银信科信息技 术 （湖北） 有限公司 地址 430080 湖北省武汉市青山区和平大 道1284号 (72)发明人 刘国才　 (51)Int.Cl. E21F 17/18(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种基于传感器采集分析的隧道维修智能 监测平台 (57)摘要 本发明公开一种基于传感器采集分析的隧 道维修智能监测平台， 包括照明系统维修监测分 析模块、 通风系统维修监测分析模块、 监控系统 维修监测分析模块、 隧道维修分析模块和隧道维 修处理模块， 本发明通过分析各隧道子区域对应 的通风系统维修系数， 打破了当前采用人工对隧 道的采集设备进行定期清洁和除尘的局限性， 提 高了隧道 通风系统监测分析自动化和 智能化， 不 仅提高了隧道内部采集设备表面附着物的清洗 和维护的响应效率， 同时还提升了采集设备的运 行准确率， 在很大程度上保障了采集设备表面附 着物清理的及时性， 大幅度提升了设备的运行安 全， 在最大限度上保障了设备的测量精度和准确 度。 权利要求书4页 说明书10页 附图1页 CN 115288798 A 2022.11.04 CN 115288798 A 1.一种基于传感器采集分析的隧道维修智能监测平台， 其特 征在于， 包括： 照明系统维修监测分析模块， 用于将目标隧道按照预设划分方式进行划分， 得到各隧 道子区域， 并获取各隧道子区域中照明系统线路布设位置， 同时对各隧道子区域对应的灯 具和照明线路进行监测， 由此分析 各隧道子区域对应的照明系统维修系数； 通风系统维修监测分析模块， 用于获取各隧道子区域中通风设备线路布设位置， 并对 各隧道子区域对应的环境状态、 采集设备表面附着物和通风设备运行状态进行监测， 由此 综合分析各隧道子区域对应的通风系统维修系数， 其中通风系统维修监测分析模块包括环 境状态监测分析 单元、 通风设备运行监测分析 单元和通风系统维修分析 单元； 监控系统维修监测分析模块， 用于对各隧道子区域中摄像头和环境监测传感器进行监 测， 同时获取各摄像头和各环境监测传感器的运行状态信息， 进而综合分析各隧道子区域 对应的监控系统维修系数； 隧道维修分析模块， 用于对各隧道子区域对应的照明系统维修系数、 通风系统维修系 数和监控系统维修系 数进行分析， 得到维修区域集合， 其中维修区域集合包括照明维修区 域、 通风维修区域和监控维修区域； 隧道维修处 理模块， 用于基于维修区域 集合进行相应的显示。 2.根据权利要求1所述的一种基于传感器采集分析的隧道维修智能监测平台， 其特征 在于： 所述对各隧道子区域对应的灯具和照明线路进行监测， 其具体监测方式为： 统计各隧道子区域中存在的灯 具数量， 并通过亮度传感器对各隧道子区域中各灯 具对 应的亮度进行监测， 得到 各隧道子区域中各灯具对应的亮度， 记为 i表示为各隧道 子区 域的编号， i ＝1,2,......,n， j表示 为各灯具的编号， j＝1,2,. .....,m； 基于各隧道子区域中照明系统线路布设位置， 通过超声波探伤仪对其线路绝缘层进行 监测， 得到各隧道子区域中照明系统线路对应线路绝缘层的状态， 并从中提取各隧道子区 域中照明系统线路对应线路绝缘层的总破损面积、 总凹坑体积和平均厚度， 分别记为 和 3.根据权利要求2所述的一种基于传感器采集分析的隧道维修智能监测平台， 其特征 在于： 所述分析 各隧道子区域对应的照明系统维修系数， 其具体分析 过程如下： 从各隧道子区域中各灯具对应的亮度内筛选出各隧道子区域中最大亮度对应的灯具 和最小亮度对应 的灯具， 分别记为 和 同时对各 隧道子区域中各灯具对应 的亮度 进行平均值计 算， 得到各隧道子区域对应的平均亮度， 记为 进而综合分析得到各隧道子 区域对应的照明状态评估指数， 记为φi； 对各隧道子区域中照明系统线路对应线路绝缘层的总破损面积、 总凹坑体积和平均厚 度进行综合分析， 得到各隧道子区域对应的绝 缘层状态评估指数， 记为 对各隧道子区域中各灯 具对应的亮度和使用年限进行综合分析， 得到各隧道子区域对 应的照明灯具评估指数， 记为γi； 依据公式 计算出各隧道子区域对应的照明系统维修系数， ηi权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115288798 A 2表示为第i个隧道子区域对应的照明系统维修系数c1、 c2、 c3分别表示为设定的照明状态评 估指数、 绝 缘层状态评估指数、 照明灯具评估指数对应的系数因子 。 4.根据权利要求1所述的一种基于传感器采集分析的隧道维修智能监测平台， 其特征 在于： 所述环境状态监测分析单元用于对各隧道子区域对应的环境状态和采集设备表面附 着物进行监测 和分析， 其具体执 行过程如下： 通过一氧化碳传感器、 二氧化碳传感器、 激光粉尘仪和氮氧化物检测仪分别对各隧道 子区域对应的一氧化碳浓度、 二氧化碳浓度、 可吸入颗粒物浓度、 一氧化氮浓度和二氧化氮 浓度进行监测， 得到各隧道子区域对应的一氧化碳浓度、 二氧化碳浓度、 可吸入颗粒物浓 度、 一氧化氮浓度和二氧化氮浓度， 分别记为COi、 PMi、 NOi和 依据公式 计算出各隧道子区域对应的环境 影响指数， 表示为第i个隧道子 区域对应的环境影响指数， e表示为自然常数， COi′、 PMi′、 NOi′、 分别表示为设定的第i个隧道子区域对应的参考一氧化碳浓度、 参考二氧化 碳浓度、 参考可吸入颗粒物浓度、 参考一氧化氮浓度、 参考二氧化氮浓度， d1、 d2、 d3、 d4、 d5分 别表示为设定的一氧化碳浓度、 二氧化碳浓度、 可吸入颗粒物浓度、 一氧化氮浓度、 二氧化 氮浓度对应的影响因子； 统计各隧道子区域中存在采集设备的数量， 并通过成分检测仪对各隧道子区域中各采 集设备表面附着物进 行成分检测， 得到各隧道子区域中各采集设备表面附着物对应的成分 种类数量和各成分种类的含量， 并将各隧道子区域中各采集设备表面附着物对应的相同成 分种类含量进 行累加， 得到各隧道子区域中采集设备表面附着物对应的成分种类总数量和 各种类成分的含量， 分别记为Ai和 f表示为各种类成分的编号， f＝1,2,. .....,g； 依据公式 计算出各隧道子区域对应的采集设备表面附着物影响指数， 表示为第i个隧道子区域对应的采集设备表面附着物影响指数， A ′表示为设定的允许成 分种类总数量， B ′f表示为设定的第f个种类成分对应的参考含量， d6、 d7分别表示为设定的 成分种类总数量、 种类成分含量对应的影响因子； 依据公式 计算出各隧道子区域对应的环境状态影响指数， κi表示为 设定的第i个隧道子区域对应的环境状态影响指数， c4、 c5分别表示为设定的环境影响指数、 采集设备表面附着物影响指数对应的权值因子 。 5.根据权利要求4所述的一种基于传感器采集分析的隧道维修智能监测平台， 其特征 在于： 所述通风设备运行监测分析单元用于对各隧道子区域对应的通风设备进行监测和分 析， 其具体执 行过程为： 基于各隧道子区域中通风设备线路布设位置， 通过超声波探伤仪对其线路绝缘层进行 监测， 得到各隧道子区域中通风设备对应线路绝缘层的状态， 并从中提取各隧道子区域中 通风设备对应线路绝缘层的总破损面积、 总凹坑体积和平均厚度， 分别记为 和 进而综合分析 各隧道子区域对应的通 风设备线路影响指数， 记为 权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115288798 A 3