[0001] 本技术发明涉及一种适用于盾构隧道电瓶车的可视监控安全预警系统，该系统将深度学习和嵌入式系统相结合，具有低成本、低能耗、监测距离远、准确度高，并且可全方位无死角监测的特点。该系统涉及盾构施工技术领域，尤其是涉及一种适用于盾构隧道电瓶车的可视监控安全预警系统。

[0002] 我国每年因车辆碰撞引发大量的交通事故，尤其是一些特种车辆。盾构隧道电瓶车作为隧道施工中重要的长距离隧道运输特种车辆，承担起了运输沙石土方、材料、设备等工作。但是，在实际的作业环境中，由于盾构隧道电瓶车行驶的铁轨曲率半径小、光线条件差、空间狭窄等因素，导致驾驶员驾驶视线不开阔，且电瓶车体积和质量较大，致使其惯性也较大，当电瓶车行驶前方存在行人或杂物时，电瓶车很容易出现制动距离延长或溜车现象。在目前的可视监控安全预警市场中，现有的系统还不能充分满足盾构施工电瓶车的全部需求，比如现有系统监测的距离较短，车辆在行驶过程中无法及时观测到轨道上的人员工作情况，或无法接收到相关信息,造成安全事故。此外，现有的系统监测到任何障碍物都会触发预警系统，且隧道中一些必要设施等也都会引起误报。因此，为了最大限度地防止安全事故的发生，保障施工过程中人员、机械设备的安全，针对现在盾构工程普遍采用信息化设计、施工和管理的现状，亟需一种适用于盾构隧道电瓶车的可视监控安全预警系统，用来实时监测盾构隧道电瓶车的行驶状态，并对偶然性和突发性情况做出相关预警。

[0015] 为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图作详细说明，显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

[0016] 下面结合图1‑图3对本发明专利作详细说明。一种适用于盾构隧道电瓶车的可视监控安全预警系统，包括红外监测子系统A1、数据传输子系统A2、数据处理子系统A3、安全预警子系统A4、声光报警子系统A5。

[0017] 具体地，所述红外监测子系统A1包括车载定位通讯单元B9、车架/洞口定位单元B3/B11、里程计B8和红外监控相机B5/B10。其中，所述车载定位通讯单元B9固定在所述盾构隧道电瓶车B6的车头上，用于定位盾构隧道电瓶车B6的位置；所述车架/洞口定位单元B3/B11安装在隧道上的管片上，包括安装在隧道洞口区的第一洞口定位单元和均匀分布在隧道其他位置的固定洞口定位单元；所述车载定位通讯单元B9、所述洞口定位单元B11上安装了无线超宽带接收机，所述固定洞口定位单元B11之间通过所无线超宽带接收机连接；所述里程计B8安装在所述盾构隧道电瓶车B6的前面车轮部位，用于测量所述盾构隧道电瓶车的实时速度、里程；所述红外监控相机B5/B10安装在车体的前后左右四个方位上，用于监测盾构隧道电瓶车B6车体周围全方位的实时图像,包括盾构隧道电瓶车B6后视视频监控、行人识别和车体两侧监控。

[0018] 需要说明的是，盾构隧道电瓶车操作人员在车体启动时需提前检查设备的使用是否存在安全问题，红外监测子系统A3中的所有设备在盾构隧道电瓶车B6行驶时要全程保持打开的状态。

[0019] 具体地，所述数据传输子系统A2包括电缆通讯模块和数据通讯网络模块；所述电缆通讯模块的通讯方式为同轴电缆通讯方式，所述数据通讯网络模块的通讯方式为以太网通讯方式；所述车载定位通讯单元B9、车架/洞口定位单元B3/B11、里程计B8、红外监控相机B5/B10分别通过所述无线超宽带接收机和数据通讯线缆与数据通讯网络模块相连接。

[0020] 在其中一种实施例中，所述无线超宽带接收机通过所述数据通讯网络模块与所述数据处理子系统A3进行通讯，所述数据处理子系统A3通过数据通讯网络模块分别与所述安全预警子系统A4、盾构机驾驶室的显示器B7进行数据传输。

[0021] 具体地，所述数据处理子系统A3用于接收所述数据传输子系统发出的车载定位通讯单元B9、车架/洞口定位单元B3/B11、里程计B8、红外监控相机B5/B10的信号，确定所述盾构隧道电瓶车B6的实时位置、实时速度、里程、实时图像，根据所述实时位置、实时速度、里程信息确定所述盾构隧道电瓶车B6与洞口之间的实时距离，根据所述红外监控相机B5/B10得出的实时图像识别所述盾构隧道电瓶车B6周围是否存在障碍物或行人，将所述实时位置、实时速度、里程、实时图像、实时图像的识别结果、实时距离，以及实时速度、实时图像的识别结果发送给所述安全预警子系统A4。

[0022] 需要说明的是，所述安全预警子系统A4会对所述盾构隧道电瓶车B6的行驶状态进行显示和预警，并将结果反馈给声光报警子系统A5，达到阈值车载报警装置B4会发出警报。

[0023] 具体地，所述安全预警子系统A4包括显示屏、PC端和移动端的数据显示平台和结果预警平台，用于将数据处理子系统A3发送过来的信息存入数据库，操作人员在进行查询时，会从数据库中查找出与查询指令相匹配的信息，并将结果反馈到查询端。所述数据显示平台和所述结果预警平台均通过数据通信网络与施工中心相连接；所述数据显示平台用于显示所述盾构隧道电瓶车B6的实时位置、实时速度、里程、实时图像、实时图像识别结果以及所述盾构隧道电瓶车B6与洞口之间的实时距离；所述结果预警平台用于对接收到的实时结果进行反馈，对所述盾构隧道电瓶车B6的行驶状态进行预警。

[0024] 具体地，所述声光报警子系统A5包括安装在所述盾构隧道电瓶车B6上的车载报警装置B4、配电和不间断电源以及安装在隧道洞口固定端的报警源B12，所述车载报警装置B4用于在接收到危险查询结果指令后发出声光警报；所述洞口固定端的报警源B12上装有无线超宽带接收机，在接收到危险查询结果指令后也会发出警报。

[0025] 在图2中，所述红外监测子系统A1与所述数据传输子系统A2和所述数据处理子系统A3单相连接，所述数据传输子系统A2与数据处理子系统A3双向连接与安全预警子系统A4单向连接，所述红外监测子系统A1、所述数据传输子系统A2、所述数据处理子系统A3、所述安全预警子系统A4和所述声光报警子系统A5均通过数据通信网络与施工中心相连接。

[0026] 在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

[0027] 以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。