一种隧道环境预警方法及预警系统与流程

本发明涉及隧道，具体而言，涉及一种隧道环境预警方法及预警系统。

背景技术：

1、经济的飞速发展以及城市化进程的加速，促使我国探寻更多地下空间以应对交通拥堵的难题，这也正是交通建设发展的未来走向。在此背景下，公路隧道作为地下空间利用的典型形式，日益受到关注。

2、地下道路隧道虽然在很大程度上便利了人们的日常生活，但因其特殊结构和功能，消防安全问题显得尤为关键。近年来，随着交通事业的蓬勃发展，公路隧道建设规模不断扩大，长度日益延长，隧道内行车密度和速度的提升使得车辆自燃、碰撞等事故愈发频繁。尽管隧道火灾发生的概率相对较低，但一旦发生，不仅对隧道内人员的生命财产构成巨大威胁，还会对隧道结构造成严重损害。

3、因此，隧道火灾发生后，及时预警火灾至关重要。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明提出了一种隧道环境预警方法及预警系统，主要是为了解决如何对隧道环境内的火灾进行及时预警的问题。

2、一个方面，本发明提出了一种隧道环境预警方法，该方法包括：

3、在目标隧道内延隧道延伸方向设置若干实时监测点，并在若干所述实时监测点内设置传感器组件，通过所述传感器组件获取所述目标隧道内的传感器监测数据；

4、在所述目标隧道的一端尽头外设置对照监测点，并在所述对照监测点内设置所述传感器组件，通过所述传感器组件获取所述目标隧道外的标准环境监测数据；

5、根据所述传感器监测数据和标准环境监测数据判断所述目标隧道内是否存在火灾风险点；

6、当判断所述目标隧道内存在所述火灾风险点后，根据所述传感器监测数据确定所述火灾风险点的最终火灾风险等级；

7、当确定所述最终火灾风险等级后，根据所述最终火灾风险等级进行预警。

8、在本技术的一些实施例中，所述传感器组件包括：

9、温度传感器，用于监测所述目标隧道内所述实时监测点的实时温度；

10、压力传感器，用于监测所述目标隧道内所述实时监测点的实时空气压力；

11、湿度传感器，用于监测所述目标隧道内所述实时监测点的实时湿度；

12、激光散射颗粒物传感器，用于监测所述目标隧道内所述实时监测点的实时悬浮颗粒物浓度数据。

13、在本技术的一些实施例中，在根据所述传感器监测数据和标准环境监测数据判断所述目标隧道内是否存在火灾风险点时，包括：

14、获取所有所述实时监测点的实时温度，记为ai，i＝1，2，…，n；

15、以所述实时监测点距所述目标隧道一端的长度为横轴，以所述实时温度为纵轴，建立所述目标隧道的温度-距离变化关系图；

16、预先设定实时温度最高阈值，记为aa；

17、根据所述温度-距离变化关系图确定是否存在所述火灾风险点；

18、当存在ai＞aa时，则判断存在所述火灾风险点，且满足ai＞aa的所述实时监测点即为所述火灾风险点，记为di，i＝1，2，…，n；

19、当不存在ai＞aa时，则进行辅助判断。

20、在本技术的一些实施例中，当不存在ai＞aa，则进行辅助判断时，包括：

21、预先设定辅助判断时长；

22、根据所述标准环境监测数据获取所述目标隧道外的实时环境温度，记为b；

23、获取在所述辅助判断时长内所述实时监测点与所述对照监测点之间的实时温度变化值，记为ci，i＝1，2，…，n；

24、且，ci＝ai-b；

25、预先设定温度变化最高阈值，记为ca；

26、根据实时温度变化值ci判断是否存在所述火灾风险点；

27、当存在ci＞ca时，则所述辅助判断结果为存在所述火灾风险点，且满足ci＞ca的所述实时监测点即为所述火灾风险点，记为di，i＝1，2，…，n；

28、当不存在c i＞ca时，则所述辅助判断结果为不存在所述火灾风险点。

29、在本技术的一些实施例中，当确定存在火灾风险点di时，i＝1，2，…，n，还包括：

30、根据火灾风险点di对应的所述传感器监测数据获取风险点实时温度，记为e；

31、根据火灾风险点di对应的所述传感器监测数据获取风险点实时湿度，记为f；

32、根据火灾风险点di对应的所述传感器监测数据获取风险点实时空气压力，记为g；

33、根据火灾风险点di对应的所述传感器监测数据获取风险点实时悬浮颗粒物浓度，记为h；

34、预先设定第一预设实时温度阈值e1、第二预设实时温度阈值e2、第三预设实时温度阈值e3、第四预设实时温度阈值e4，且e1＞e2＞e3＞e4＝ea；

35、当e＞aa时，则根据第i预设实时温度阈值ei和风险点实时温度e确定火灾风险点di的所述最终火灾风险等级；

36、当e≤aa时，则根据风险点实时湿度f、风险点实时空气压力g和风险点实时悬浮颗粒物浓度h确定火灾风险点di的所述最终火灾风险等级。

37、在本技术的一些实施例中，当e＞aa，则根据第i预设实时温度阈值e i和风险点实时温度e确定火灾风险点di的所述最终风险等级时，包括：

38、预先设定第一预设火灾风险等级x1、第二预设火灾风险等级x2、第三预设火灾风险等级x3、第四预设火灾风险等级x4，且x1＞x2＞x3＞x4；

39、当e i＞e1时，则确定火灾风险点di的所述最终火灾风险等级为第一预设火灾风险等级x1；

40、当e1≥ei＞e2时，则确定火灾风险点di的所述最终火灾风险等级为第二预设火灾风险等级x2；

41、当e2≥ei＞e3时，则确定火灾风险点di的所述最终火灾风险等级为第三预设火灾风险等级x3；

42、当e1≥ei＞e4时，则确定火灾风险点di的所述最终火灾风险等级为第四预设火灾风险等级x4。

43、在本技术的一些实施例中，当e≤aa，则根据风险点实时湿度f、风险点实时空气压力g和风险点实时悬浮颗粒物浓度h确定火灾风险点d i的所述最终火灾风险等级时，包括：

44、预先设定第一预设悬浮颗粒物浓度h1、第二预设悬浮颗粒物浓度h2、第三预设悬浮颗粒物浓度h3、第四预设悬浮颗粒物浓度h4，且h1＞h2＞h3＞h4；

45、当h＞h1时，则选定第一预设火灾风险等级x1作为火灾风险点di的初始火灾风险等级；

46、当h1≥h＞h2时，则选定第二预设火灾风险等级x2作为火灾风险点d i的初始火灾风险等级；

47、当h2≥h＞h3时，则选定第三预设火灾风险等级x3作为火灾风险点d i的初始火灾风险等级；

48、当h3≥h＞h4时，则选定第四预设火灾风险等级x4作为火灾风险点d i的初始火灾风险等级。

49、在本技术的一些实施例中，在选定第i预设火灾风险等级xz作为火灾风险点di的初始火灾风险等级后，z＝1，2，3，4，还包括：

50、预先设定风险点实时湿度最低阈值fa和风险点实时空气压力最低阈值ga；

51、当满足f＜fa和g＜ga其中的任意一项时，则将所述初始火灾风险等级调升一级后作为火灾风险点di的所述最终火灾风险等级，最高不超过第四预设火灾风险等级x4；

52、当满足f＜fa和g＜ga其中的两项时，则将所述初始火灾风险等级调升两级后作为火灾风险点di的所述最终火灾风险等级，第四预设火灾风险等级x4；

53、当均不满足f＜fa和g＜ga时，则不对所述初始火灾风险等级进行调整，直接将所述初始火灾风险等级作为火灾风险点di的所述最终火灾风险等级。

54、另一个方面，本发明提出了一种隧道环境预警系统，该系统包括：

55、传感器监测单元，用于在目标隧道内沿隧道延伸方向设置若干实时监测点，并在若干所述实时监测点内设置传感器组件，通过所述传感器组件获取所述目标隧道内的传感器监测数据；

56、所述传感器监测单元还用于在所述目标隧道的一端尽头外设置对照监测点，并在所述对照监测点内设置所述传感器组件，通过所述传感器组件获取所述目标隧道外的标准环境监测数据；

57、风险点判断单元，用于根据所述传感器监测数据和标准环境监测数据判断所述目标隧道内是否存在火灾风险点；

58、风险等级确定单元，用于当判断所述目标隧道内存在所述火灾风险点后，根据所述传感器监测数据确定所述火灾风险点的最终火灾风险等级；

59、风险等级预警单元，用于当确定所述最终火灾风险等级后，根据所述最终火灾风险等级进行预警。

60、与现有技术相比，本发明存在以下有益效果：本发明首先通过在隧道内设置实时监测点和传感器组件，能够实时地获取隧道内的各种监测数据，有助于提前发现潜在的火灾风险。在隧道尽头外设置对照监测点，获取标准环境监测数据，可以用作基准，与隧道内的监测数据进行对比，更准确地判断是否存在异常情况。结合传感器监测数据和标准环境监测数据，能够智能地判断目标隧道内是否存在火灾风险点，有助于减少误报和提高准确性。当存在火灾风险点时，不仅仅提供了警报，还能根据传感器监测数据确定风险点的具体等级，可以根据该等级提供相应的预警，有助于隧道管理人员和相关机构及时采取必要的安全措施，确保人员和财产的安全。通过实时监测和自动判断，可以在火灾风险出现时迅速做出反应，提高了对潜在危险的感知能力和响应速度，从而减少事故发生的可能性。