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1、10申请公布号CN102691523A43申请公布日20120926CN102691523ACN102691523A21申请号201210206491622申请日20120621E21F17/1820060171申请人中铁二十一局集团有限公司地址730000甘肃省兰州市城关区和平路63号72发明人唐述林74专利代理机构甘肃省知识产权事务中心62100代理人刘继春54发明名称地下工程有害气体远程数字智能监控预警方法与系统57摘要地下工程施工有害气体远程数字智能监控预警方法，包括下述步骤远程计算机安装数据接收处理系统；收集施工区域围岩工程地质参数等信息资料；基于VTK商业软件系统，建立地下工程施工。
2、有害气体远程数字三维可视化安全预警平台；采集有害气体浓度变化数据，并将实时监测数据传输到远程计算机数据接收处理系统；远程计算机对实测数据进行分析，通过三维可视化安全预警平台进行展现；根据有害气体浓度变化进行分级预警，预警信息通过与计算机连接的短信模块，以手机短信方式发送至现场施工管理相关人员以及地面管理人员的手机，从而完成地下工程施工有害气体远程数字智能监控预警。使施工管理相关人员根据预警信息及时采取预防措施，提高施工安全性。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图2页1/1页21一种地下工程施工有害气体远程数字。
3、智能监控预警方法，其特征在于包括下述步骤A远程计算机安装数据接收处理系统；B选择被研究的地下工程作业区作为地下工程施工有害气体远程数字智能监控预警实施的对象；收集该施工区域围岩工程地质参数以及围岩有害气体分布信息，收集地下工程作业区设计参数信息资料；C以步骤B所得到的围岩工程地质参数、围岩有害气体分布信息以及地下工程作业区设计参数信息资料为基础，基于VTK即VISUALIZATIONTOOLKIT商业软件系统，建立地下工程施工有害气体远程数字三维可视化安全预警平台；D在地下工程作业区上、中、下等部位安装气体传感器，采集有害气体浓度变化数据，将实时监测数据传输并加载到远程计算机；E远程计算机安装。
4、的数据接收处理系统对实测数据进行分析，通过地下工程施工有害气体远程三维可视化安全预警平台进行展现；根据有害气体浓度变化进行分级预警，预警信息通过与计算机连接的短信模块，以手机短信方式发送至现场施工管理相关人员以及地面管理人员的手机，从而完成地下工程施工有害气体远程数字智能监控预警。2如权利要求1所述的一种地下工程施工有害气体远程数字智能监控预警方法，其特征在于步骤D气体传感器采集的有害气体浓度变化数据，通过自动化数据采集仪发送至GPRS静态数据采集仪，再通过GPRS静态数据采集仪附近通信发射基站发至商用卫星，之后传输到其他通信接收基站，并进入互联网传输到远程计算机的数据接收处理系统。3一种地下。
5、工程施工有害气体远程数字智能监控预警系统，包括多个气体传感器；其特征在于还包括依次连接的自动化数据采集仪、GPRS静态数据采集仪、通信发射基站、商用卫星、通信接收基站、互联网及计算机；自动化数据采集仪输入端有线连接气体传感器；自动化数据采集仪输出端无线连接GPRS静态数据采集仪，GPRS静态数据采集仪、通信发射基站、商用卫星、通信接收基站及互联网之间依次无线信号通讯连接，互联网与远程计算机连接，远程计算机连接有F2003GSMDTU短信模块，F2003GSMDTU短信模块与数个手机无线信号通讯连接。4如权利要求3所述的一种地下工程施工有害气体远程数字智能监控预警系统，其特征在于多个气体传感器连。
6、接在一根主连接线上，主连接线与自动化数据采集仪输入端相连接。5如权利要求3或4所述的一种地下工程施工有害气体远程数字智能监控预警系统，其特征在于自动化数据采集仪和GPRS静态数据采集仪设置于隧道。6如权利要求4所述的一种地下工程施工有害气体远程数字智能监控预警系统，其特征在于气体传感器设置在隧道拱顶及拱腰。权利要求书CN102691523A1/3页3地下工程有害气体远程数字智能监控预警方法与系统技术领域0001本发明属于隧道以及地下工程施工领域，用于隧道与地下工程施工过程以及矿山开采施工中有害气体安全监控和预警；具体涉及一种地下工程施工有害气体远程数字智能监控预警方法，本发明还涉及地下工程有害。
7、气体远程数字智能监控预警系统。背景技术0002隧道穿越瓦斯富集区域以及矿山开采等地下工程施工作业中，有害气体安全监控问题尤为关键。这类地下工程作业区工程施工中，瓦斯等有害气体溢出经常发生，对施工人员的生命安全构成了严重威胁。因此开发地下工程施工有害气体远程数字监控预警具有十分重要的实际意义。0003国内外在地下工程施工有害气体远程数字监控预警系统研究方面尚少，截至目前，尚未见地下工程施工有害气体远程数字智能监控预警技术的文献报道。发明内容0004本发明要解决的技术问题在于提供一种地下工程施工有害气体远程数字智能监控预警方法；本发明要解决的技术问题还在于提供一种地下工程施工有害气体远程数字智能监。
8、控预警系统。使用该系统与方法，能够实时连续监测地下工程施工作业区有害气体浓度变化数据，并将有害气体浓度变化数据实时连续传输到远程监测主机，根据有害气体浓度的逐级变化，完成地下工程施工作业区有害气体远程数字智能监控预警。0005本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下一种地下工程施工有害气体远程数字智能监控预警方法，包括下述步骤A远程计算机安装数据接收处理系统；B选择被研究的地下工程作业区作为地下工程施工有害气体远程数字智能监控预警实施的对象；收集该施工区域围岩工程地质参数以及围岩有害气体分布信息，收集地下工程作业区设计参数信息资料；C以步骤B所得到的围岩工程地质参数、围岩有害气体分布信息以及。
9、地下工程作业区设计参数信息资料为基础，基于VTKVISUALIZATIONTOOLKIT商业软件系统，建立地下工程施工有害气体远程数字三维可视化安全预警平台；D在地下工程作业区上、中、下等部位安装气体传感器，采集有害气体浓度变化数据，将实时监测数据传输并加载到远程计算机；E远程计算机安装的数据接收处理系统对实测数据进行分析，通过地下工程施工有害气体远程三维可视化安全预警平台进行展现；根据有害气体浓度变化进行分级预警，预警信息通过与计算机连接的短信模块，以手机短信方式发送至现场施工管理相关人员以及地面管理人员的手机，从而完成地下工程施工有害气体远程数字智能监控预警。0006一种地下工程施工有害气。
10、体远程数字智能监控预警系统，包括多个气体传感器；其特征在于还包括依次连接的自动化数据采集仪、GPRS静态数据采集仪、通信发射基站、说明书CN102691523A2/3页4商用卫星、通信接收基站、互联网及计算机；自动化数据采集仪输入端有线连接气体传感器；自动化数据采集仪输出端无线连接GPRS静态数据采集仪，GPRS静态数据采集仪、通信发射基站、商用卫星、通信接收基站及互联网之间依次无线信号通讯连接，互联网与远程计算机连接，远程计算机连接有F2003GSMDTU短信模块，F2003GSMDTU短信模块与数个手机无线信号通讯连接。0007依据地下工程实际情况，确定气体传感器的布设。0008本发明提供。
11、了一种将基于气体传感器的地下工程作业区有害气体远程数字智能监控预警与地下工程施工过程相结合的技术。使施工管理相关人员根据预警信息及时采取预防措施，提高施工安全性。附图说明0009图1是地下工程作业区内气体传感器、自动化数据采集仪与GPRS静态数据采集仪布置纵断面图，图2是地下工程作业区内气体传感器布置横断面图，图3是本发明的结构与数据采集传输示意图。0010图中1气体传感器，2自动化数据采集仪，3GPRS静态数据采集仪，4施工区间，5掌子面，6初级支护体，7围岩临空面，8商用卫星，9通信发射基站，10互联网，11远程计算机，12F2003GSMDTU短信模块，13手机，14通信接受基站。001。
12、1具体实施方式系统实施例如图1、图2与图3所示一种地下工程施工有害气体远程数字智能监控预警系统，包括多个气体传感器1，还包括依次连接的自动化数据采集仪2、GPRS静态数据采集仪3、通信发射基站9、商用卫星8、通信接收基站14、互联网10及计算机11；多个气体传感器1连接在一根主连接线上，主连接线与自动化数据采集仪2输入端有线连接，自动化数据采集仪2输出端无线连接GPRS静态数据采集仪3，GPRS静态数据采集仪3、通信发射基站14、商用卫星8、通信接收基站14及互联网10之间依次无线信号通讯连接，互联网10与远程计算机11连接，计算机11连接有F2003GSMDTU短信模块12，F2003GSM。
13、DTU短信模块12与数个手机13无线信号通讯连接。0012隧道施工过程中，通常包括施工区间4与掌子面5，地下工程作业区围岩临空面7的下面设置初级支护体6。图1示出气体传感器1布设情况；在施工区间4设置多个气体传感器1，施工区间4还设置自动化数据1采集仪2和GPRS静态数据采集仪35。0013图2示出了地下工程作业区内气体传感器布置位置的横断面图，气体传感器1设置在隧道拱顶以及拱腰。0014远程计算机11安装有数据接收处理系统，并建立有地下工程施工有害气体远程三维可视化安全预警平台。地下工程施工有害气体远程数字三维可视化安全预警平台基于VTKVISUALIZATIONTOOLKIT商业软件系统。。
14、0015方法实施例（1）远程计算机安装数据接收处理系统；（2）选择一地下工程作业区作为地下工程施工有害气体远程数字智能监控预警方法与系统实施的对象；收集该施工区域围岩工程地质参数以及围岩有害气体分布信息，收集地说明书CN102691523A3/3页5下工程作业区设计参数信息资料；（3）以步骤（2）所得到的围岩工程地质参数、围岩有害气体分布信息以及地下工程作业区设计参数信息资料为基础，基于VTKVISUALIZATIONTOOLKIT商业软件系统建立地下工程施工有害气体远程数字三维可视化安全预警平台；（4）地下工程作业区施工中，依据地下工程实际情况同步安装气体传感器1，采集有害气体浓度变化数据，。
15、并将实时监测数据通过自动化数据采集仪2发送至GPRS静态数据采集仪3，再通过GPRS静态数据采集仪3附近通信发射基站9发至商用卫星8，之后传输到其他通信接收基站14，并进入互联网10传输到远程计算机11的数据接收处理系统；（5）远程计算机安装的数据接收处理系统，对实测数据进行分析，通过地下工程施工有害气体远程数字三维可视化安全预警平台进行展现；根据有害气体浓度变化进行分级预警，预警信息通过与计算机连接的短信模块，以手机短信方式发送至现场施工管理相关人员以及地面管理人员的手机，从而完成地下工程施工有害气体远程数字智能监控预警。说明书CN102691523A1/2页6图1图2说明书附图CN102691523A2/2页7图3说明书附图CN102691523A。