基本信息
- 项目名称：
- 现场环境监控系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 目前我国城市轨道建设处于快速发展时期，轨道隧道施工安全将成为城市轨道建设中的一项重要内容。实时监控隧道施工场所环境状态将有效防范现场环境安全隐患。基于此目的，特设计出设计一种现场环境监控系统，用于监控现场环境的可燃气体、易燃气体浓度和现场环境温度，一旦现场环境出现恶化，现场环境监控系统立即发出报警信号以及对环境进行优化处理。
- 详细介绍：
- 现场环境监控系统主要分为两个部分，分别是分布在各个站点的现场环境采样模块和设置在中央监控站点的中央监控模块。其中，现场环境采样模块以STC12C5206AD单片机为处理核心，使用MQ-5气敏传感器对现场的可燃气体浓度进行采样，并且通过由LED灯组成的可燃气体浓度指示条显示可燃气体的浓度，可燃气体的浓度越高，可燃气体浓度指示条中点亮LED灯个数越多，当检测到可燃气体的浓度超过一定程度时及时启动隧道的通风系统降低可燃气体浓度同时发出报警信号，引起施工人员的注意；还使用了数字温度传感器18B20对现场的温度进行采样，如果现场温度过高不利于施工时，立刻发出报警信号引起施工人员的注意。中央监控模块以STC89C52为处理核心，用液晶显示屏作为显示，同时设有报警输出，中央监控模块主要负责对各个采用站点采集数据的显示和告警提示。中央监控模块通过串行总线把各个采用站点连接起来，可以是485总线，中央监控模块与各站点的现场采样模块之间的通讯采用松下电工FP系列可编程序控制器的通讯协议MEWTOCOL，数据传输采用ASCII码的形式，首先由中央监控模块发出指令，再由各站点的现场环境采样模块自动进行响应。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 采用分布式采样和集中监控的方式，中央监控模块通过总线的方式把各个采样站点连接在一起，通过中央监控站点可以了解其他各个站点的情况，各个采样站点又设有自己的指示和报警功能；各个采样站点可以动态接入和撤除；中央监控模块与各个采用站点之间的通讯采用松下电工FP系列可编程序控制器的通讯协议MEWTOCOL，通讯协议成熟而稳定； C语言的编程；对输入信号模数转换的处理等。 温度采样的精度为0.5度；可燃气体浓度分高中低三个级别；兼容松下电工FP系列可编程序控制器的通讯协议MEWTOCOL；符合《铁路瓦斯隧道技术规范》和《煤矿安全规程》等。
科学性、先进性
- 采用分布式采样和集中监控的方式，中央监控模块通过总线的方式把各个采样站点连接在一起，通过中央监控站点可以了解其他各个站点的情况，各个采样站点又设有自己的指示和报警功能；各个采样站点可以动态接入和撤除；中央监控模块与各个采用站点之间的通讯采用松下电工FP系列可编程序控制器的通讯协议MEWTOCOL，通讯协议成熟而稳定； C语言的编程；对输入信号模数转换的处理等。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 实物
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 实用范围：该装置采用多点采样集中监控，对现场工作环境中可燃性气体、温度进行检测。实用与隧道加工、煤矿作业等地下多点作业场所，可对多地点监控，中央监控系统统一管理。 推广前景：目前广州市规划局向公众公示了地铁2015年规划方案。公示资料显示，广州市在2011年至2015年期间计划建设的地铁线路确定为11条，线路全长330.6公里。依托行业高速发展背景，隧道施工安全监控系统必然成为一潜在行业。现场施工环境检测系统为安全作业提供最基本、重要的数据及保障，因此必然存在广阔的市场以及可观的经济效益。作品针对现场环境问题采用分布采样，中央监控处理。适用于隧道多地点施工作业集中监控，便于施工单位监控处理，节约成本等具有较强的应用价值。 经济效益预测：作品如符合施工单位安全性能要求即符合广大市场需求，将有广阔的市场、带来可观的经济效益！
同类课题研究水平概述
- 地铁具有大容量、高效率、低污染、集约化的特点。无论是建设速度，还是建设规模，目前我国地铁建设正经历一个前所未有的发展期，中国已成为世界上最大的地铁建设市场。北京、上海、广州等一线城市，沿海经济发达的城市地铁建设正在出现前所未有的大干快上之势，如北京市仅2010年就开建11条地铁，有5条地铁线通车，通车里程超过100公里。同时一些中西部城市的地铁建设也如火如荼。武汉轨道交通线网规划显示，政府将斥资300亿元修建530公里轨道交通网络，其中70公里力争2012年建成；重庆宣布斥资455亿元投资轨道交通建设。此外，郑州、宁波、长沙、东莞等30多个城市也在不遗余力的争抢地铁建设的“入场券”。 如果将运营的、在建的、已获批的以及正在筹建的项目汇总，今后我国40余座城市轨道交通线路规模将超过3400公里。 如此巨大的建设工程量伴随而来严峻的安全问题，有关专家指出：发达国家每年地铁建设里程也不超过10公里，但中国现在每年都有40-50公里地铁建成投入运营。因此，在建设过程中安全防范工作将成为建设重点之一。作品研究方向符合现阶段以及未来我国地铁建设发展方向，对提高隧道施工安全水平具有重要的意义和使用价值。
