一种基于WF-IoT的无线重力传感驱动电源及电源系统的制作方法

一种基于wf
‑
iot的无线重力传感驱动电源及电源系统
技术领域
1.本实用新型涉及wf
‑
iot和重力传感技术领域，具体而言，涉及一种基于wf
‑
iot的无线重力传感驱动电源及电源系统。


背景技术：

2.随着我国基本建设规模的扩大,隧道工程已经成为铁路、公路和水利水电等大型项目中的重要工程。隧道工程的重要性越来越显著,隧道工程的数量和长度明显增加,规模不断扩大。然而,不良的工程地质和水文地质以及由此而引发的塌方是隧道施工过程中不可回避的技术难题。
3.塌方是隧道在自然力作用下，出现的塌陷下坠的自然现象。塌方是矿井隧道施工中最常出现的重大地质灾害，约占各类重大地质灾害的90％以上。因此，塌方是矿井隧道施工中出现的最多最大的地质灾害。现在的塌方等地质监测预报，主要是使用应用了地震波预报技术(tsp)的地质预报技术tgp类仪器测量前面的地质类型，然后由分析人员根据地质类型来分析塌方。这种方法存在的缺陷是，需要分析人员具有相当丰富的经验和技术，因为同一监测数据、因分析人员不同，其预测结果也大不相同、其可靠性也会因人而异。


技术实现要素：

4.为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本实用新型实施例提供一种基于wf
‑
iot的无线重力传感驱动电源。
5.本实用新型的实施例是这样实现的：
6.一方面，本实用新型提供一种基于wf
‑
iot的无线重力传感驱动电源，包括：用于捕捉并处理上述无线重力传感驱动电源持续下坠信号的重力传感器电路以及用于将持续下坠信号发送给后端接收设备的wf
‑
iot无线通信电路，上述重力传感器电路的输出端与上述wf
‑
iot无线通信电路的输入端连接，上述wf
‑
iot无线通信电路包括wf
‑
iot节点电路和无线通信电路,上述wf
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iot节点电路和上述无线通信电路分别与上述重力传感器电路连接。
7.这样的无线重力传感驱动电源，上述无线重力传感驱动电源与前端照明灯具连接，用于给照明灯具供电，无线重力传感驱动电源设置有重力传感器电路和wf
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iot无线通信电路，wf
‑
iot无线通信电路设置有wf
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iot节点电路和无线通信电路，当出现塌方时，照明灯与无线重力传感驱动电源出现坠落，此时，重力传感器电路捕捉到上述无线重力传感驱动电源持续下坠信号，该下坠信号通过无线通信电路发送给后端接收设备，上述后端接收设备可以是手机、电脑、平板等，后端接收设备进行报警提示，便于工作人员及时发现隧道塌方情况，及时启动事故救援应急预案。
8.基于第一方面，上述重力传感器电路包括用于捕捉上述持续下坠信号的加速度测量电路以及用于处理持续下坠信号的信号处理电路；上述加速度测量电路的输出端与上述信号处理电路的输入端连接，上述信号处理电路的输出端与上述wf
‑
iot无线通信电路的输入端连接。
9.基于第一方面，还包括用于给重力传感器电路及wf
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iot无线通信电路供电的电源电路，上述电源电路的电源输出端与上述重力传感器电路及上述wf
‑
iot无线通信电路的电源输入端连接。
10.基于第一方面，上述电源电路包括市电电路和备用蓄电池电路，上述市电电路和上述备用蓄电池电路分别与上述重力传感器电路及上述wf
‑
iot无线通信电路连接。
11.基于第一方面，上述加速度测量电路包括scl3300
‑
d01芯片，上述scl3300
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d01芯片的a_extc引脚经电容c6后接地，vdd引脚经电容c8后接地，d_extc电路经电容c7后接地，dvio引脚经电容c9后接地，csb引脚、miso引脚、sck引脚、mosi引脚分别接入上述处理电路。
12.基于第一方面，上述信号处理电路包括stm32l431cbt6芯片，上述stm32l431cbt6芯片的vbat引脚经电容c10后接地，osc32_in引脚与osc32_out接接晶振y1，osc_in引脚与osc_out引脚接晶振y2，sck引脚、miso引脚、mosi引脚、csb引脚对应连接上述scl3300
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d01芯片的sck引脚、miso引脚、mosi引脚、csb引脚；mcu_de/re引脚、mcu_rxd引脚、mcu_txd引脚分别接入收发电路。
13.基于第一方面，上述wf
‑
iot节点电路包括，接插件p1的3号引脚、5号引脚分别与上述stm32l431cbt6芯片的第一串口插接、第二串口插接。
14.基于第一方面，上述无线通信电路包括gm3085e芯片，上述gm3085e芯片的mcu_de/re引脚、mcu_rxd引脚、mcu_txd引脚对应连接上述stm32l431cbt6芯片的mcu_de/re引脚、mcu_rxd引脚、mcu_txd引脚。
15.基于第一方面，上述市电电路包括ht7333
‑
2芯片，ht7333
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2芯片经vin引脚接收0.1a电流电路和24v电压，经vout引脚输出3.3v电压分别接入scl3300
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d01芯片、stm32l431cbt6芯片和gm3085e芯片；上述备用蓄电池电路包括am21
‑
5w05v芯片，上述am21
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5w05v芯片的vout引脚接入二极管d6的正极，上述二极管d6的正极接入p沟道mos管q1的栅极，p沟道mos管q1的源极作为上述蓄电池电路的输出端，上述二极管d6的负极以及p沟道mos管q1的漏级接电源端。
16.另一方面，本实用新型提供一种基于wf
‑
iot的无线重力传感驱动电源系统，包括网关和多个上述的无线重力传感驱动电源，多个上述无线重力传感驱动电源分别与网关无线连接，上述网关用于安装于隧道出口处，多个上述无线重力传感驱动电源用于沿着隧道长度方向间隔设置，上述无线重力传感驱动电源用于与前端照明灯具一一对应连接，相邻两个上述无线重力传感驱动电源通过其设置的wf
‑
iot节点电路连接。
17.这样的无线重力传感驱动电源系统，可以与隧道内的照明灯具一一对应连接，用于给照明灯具供电；无线重力传感驱动电源设置有重力传感器电路和wf
‑
iot无线通信电路，而wf
‑
iot无线通信电路设置有wf
‑
iot节点电路和无线通信电路，当出现塌方时，照明灯与无线重力传感驱动电源出现坠落，此时，重力传感器电路捕捉到上述无线重力传感驱动电源持续下坠信号，上述无线重力传感驱动电源的下坠信号通过无线通信电路及wf
‑
iot节点“手拉手”传递至隧道出口处，最终由上述网关将信号发送给后端接收设备进行报警提示，便于工作人员及时发现隧道塌方情况，及时启动事故救援应急预案，上述后端接收设备可以是手机、电脑、平板等。
18.本实用新型实施例至少具有如下优点或有益效果：
19.一方面，本实用新型提供一种基于wf
‑
iot的无线重力传感驱动电源，包括：用于捕
捉并处理上述无线重力传感驱动电源持续下坠信号的重力传感器电路以及用于将持续下坠信号发送给后端接收设备的wf
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iot无线通信电路，上述重力传感器电路的输出端与上述wf
‑
iot无线通信电路的输入端连接，上述wf
‑
iot无线通信电路包括wf
‑
iot节点电路和无线通信电路,上述wf
‑
iot节点电路和上述无线通信电路分别与上述重力传感器电路连接。
20.这样的无线重力传感驱动电源，上述无线重力传感驱动电源与前端照明灯具连接，用于给照明灯具供电，无线重力传感驱动电源设置有重力传感器电路和wf
‑
iot无线通信电路，wf
‑
iot无线通信电路设置有wf
‑
iot节点电路和无线通信电路，当出现塌方时，照明灯与无线重力传感驱动电源出现坠落，此时，重力传感器电路捕捉到上述无线重力传感驱动电源持续下坠信号，该下坠信号通过无线通信电路发送给后端接收设备，上述后端接收设备可以是手机、电脑、平板等，后端接收设备进行报警提示，便于工作人员及时发现隧道塌方情况，及时启动事故救援应急预案。
21.另一方面，本实用新型提供一种基于wf
‑
iot的无线重力传感驱动电源系统，包括网关和多个上述的无线重力传感驱动电源，多个上述无线重力传感驱动电源分别与网关无线连接，上述网关用于安装于隧道出口处，多个上述无线重力传感驱动电源用于沿着隧道长度方向间隔设置，上述无线重力传感驱动电源用于与前端照明灯具一一对应连接，相邻两个上述无线重力传感驱动电源通过其设置的wf
‑
iot节点电路连接。
22.这样的无线重力传感驱动电源系统，可以与隧道内的照明灯具一一对应连接，用于给照明灯具供电；无线重力传感驱动电源设置有重力传感器电路和wf
‑
iot无线通信电路，而wf
‑
iot无线通信电路设置有wf
‑
iot节点电路和无线通信电路，当出现塌方时，照明灯与无线重力传感驱动电源出现坠落，此时，重力传感器电路捕捉到上述无线重力传感驱动电源持续下坠信号，上述无线重力传感驱动电源的下坠信号通过无线通信电路及wf
‑
iot节点“手拉手”传递至隧道出口处，最终由上述网关将信号发送给后端接收设备进行报警提示，便于工作人员及时发现隧道塌方情况，及时启动事故救援应急预案，上述后端接收设备可以是手机、电脑、平板等。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
24.图1为本实用新型一种基于wf
‑
iot的无线重力传感驱动电源一实施例的结构示意图；
25.图2为本实用新型一种基于wf
‑
iot的无线重力传感驱动电源另一实施例的结构示意图；
26.图3为本实用新型一种基于wf
‑
iot的无线重力传感驱动电源一实施例中加速度测量电路的结构示意图；
27.图4为本实用新型一种基于wf
‑
iot的无线重力传感驱动电源一实施例中信号处理电路的结构示意图；
28.图5为本实用新型一种基于wf
‑
iot的无线重力传感驱动电源一实施例中wf
‑
iot节
点电路的结构示意图；
29.图6为本实用新型一种基于wf
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iot的无线重力传感驱动电源一实施例中无线通信电路的结构示意图；
30.图7为本实用新型一种基于wf
‑
iot的无线重力传感驱动电源一实施例中电源电路的结构示意图；
31.图8为本实用新型一种基于wf
‑
iot的无线重力传感驱动电源系统一实施例的结构示意图。
32.图标：1、无线重力传感驱动电源；11、重力传感器电路；111、加速度测量电路；112、信号处理电路；12、wf
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iot无线通信电路；121、wf
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iot节点电路；122、无线通信电路；13、电源电路；131、市电电路；132、备用蓄电池；2、网关；3、隧道；4、照明灯具。
具体实施方式
33.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
34.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
36.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
37.此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
38.在本实用新型实施例的描述中，“多个”代表至少2个。
39.在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“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实用新型中的具体含义。
40.实施例
41.请参照图1，一方面，本实用新型提供一种基于wf
‑
iot的无线重力传感驱动电源1，包括：用于捕捉并处理上述无线重力传感驱动电源1持续下坠信号的重力传感器电路11以
及用于将持续下坠信号发送给后端接收设备的wf
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iot无线通信电路12，上述重力传感器电路11的输出端与上述wf
‑
iot无线通信电路12的输入端连接，上述wf
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iot无线通信电路12包括wf
‑
iot节点电路121和无线通信电路122,上述wf
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iot节点电路121和上述无线通信电路122分别与上述重力传感器电路11连接。
42.这样的无线重力传感驱动电源1，上述无线重力传感驱动电源1可以与前端照明灯具4连接，用于给照明灯具4供电，无线重力传感驱动电源1设置有重力传感器电路11和wf
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iot无线通信电路12，wf
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iot无线通信电路12设置有wf
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iot节点电路121和无线通信电路122，当出现塌方时，照明灯与无线重力传感驱动电源1出现坠落，此时，重力传感器电路11捕捉到上述无线重力传感驱动电源1持续下坠信号，该下坠信号通过无线通信电路122发送给后端接收设备，上述后端接收设备可以是手机、电脑、平板等，后端接收设备进行报警提示，便于工作人员及时发现隧道3塌方情况，及时启动事故救援应急预案。
43.基于第一方面，上述重力传感器电路11包括用于捕捉上述持续下坠信号的加速度测量电路111以及用于处理持续下坠信号的信号处理电路112；上述加速度测量电路111的输出端与上述信号处理电路112的输入端连接，上述信号处理电路112的输出端与上述wf
‑
iot无线通信电路12的输入端连接。
44.塌方时，加速度测量电路111捕捉下坠信号，并将下坠信号发生给信号处理电路112进行处理得到处理后的下坠信号，处理后的下坠信号通过无线通信电路122发送给后端接收设备。
45.请参照图2，基于第一方面，还包括用于给重力传感器电路11及wf
‑
iot无线通信电路12供电的电源电路13，上述电源电路13的电源输出端与上述重力传感器电路11及上述wf
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iot无线通信电路12的电源输入端连接。
46.上述电源电路13用于给上述重力传感器电路11及上述wf
‑
iot无线通信电路12供电。
47.基于第一方面，上述电源电路13包括市电电路131和备用蓄电池132电路，上述市电电路131和上述备用蓄电池132电路分别与上述重力传感器电路11及上述wf
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iot无线通信电路12连接。
48.正常工作时，由市电电路131为上述重力传感器电路11及上述wf
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iot无线通信电路12供电，当出现塌方时，当市电电路131无法为重力传感器电路11及上述wf
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iot无线通信电路12供电时，此时，由蓄电池电路为重力传感器电路11及上述wf
‑
iot无线通信电路12进行供电，保障无线重力传感驱动电源1在塌方时也能正常工作。
49.请参照图3，示例性的，上述加速度测量电路111包括scl3300
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d01芯片，上述scl3300
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d01芯片的a_extc引脚经电容c6后接地，vdd引脚经电容c8后接地，d_extc电路经电容c7后接地，dvio引脚经电容c9后接地，csb引脚、miso引脚、sck引脚、mosi引脚分别接入上述处理电路。
50.请参照图4，示例性的，上述信号处理电路112包括stm32l431cbt6芯片，上述stm32l431cbt6芯片的vbat引脚经电容c10后接地，osc32_in引脚与osc32_out接接晶振y1，osc_in引脚与osc_out引脚接晶振y2，sck引脚、miso引脚、mosi引脚、csb引脚对应连接上述scl3300
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d01芯片的sck引脚、miso引脚、mosi引脚、csb引脚；mcu_de/re引脚、mcu_rxd引脚、mcu_txd引脚分别接入收发电路。
51.请参照图5，示例性的，上述wf
‑
iot节点电路121包括，接插件p1的3号引脚、5号引脚分别与上述stm32l431cbt6芯片的第一串口插接、第二串口插接。
52.请参照图6，示例性的，上述无线通信电路122包括gm3085e芯片，上述gm3085e芯片的mcu_de/re引脚、mcu_rxd引脚、mcu_txd引脚对应连接上述stm32l431cbt6芯片的mcu_de/re引脚、mcu_rxd引脚、mcu_txd引脚。
53.请参照图7，示例性的，上述市电电路131包括ht7333
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2芯片，ht7333
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2芯片经vin引脚接收0.1a电流电路和24v电压，经vout引脚输出3.3v电压分别接入scl3300
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d01芯片、stm32l431cbt6芯片和gm3085e芯片；上述备用蓄电池132电路包括am21
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5w05v芯片，上述am21
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5w05v芯片的vout引脚接入二极管d6的正极，上述二极管d6的正极接入p沟道mos管q1的栅极，p沟道mos管q1的源极作为上述蓄电池电路的输出端，上述二极管d6的负极以及p沟道mos管q1的漏级接电源端。
54.请参照图8，另一方面，本实用新型提供一种基于wf
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iot的无线重力传感驱动电源1系统，包括网关2和多个上述的无线重力传感驱动电源1，多个上述无线重力传感驱动电源1分别与网关2无线连接，上述网关2用于安装于隧道3出口处，多个上述无线重力传感驱动电源1用于沿着隧道3长度方向间隔设置，上述无线重力传感驱动电源1用于与前端照明灯具4一一对应连接，相邻两个上述无线重力传感驱动电源1通过其设置的wf
‑
iot节点电路121连接。
55.这样的无线重力传感驱动电源1系统，可以与隧道3内的照明灯具4一一对应连接，用于给照明灯具4供电；无线重力传感驱动电源1设置有重力传感器电路11和wf
‑
iot无线通信电路12，而wf
‑
iot无线通信电路12设置有wf
‑
iot节点电路121和无线通信电路122，当出现塌方时，照明灯与无线重力传感驱动电源1出现坠落，此时，重力传感器电路11捕捉到上述无线重力传感驱动电源1持续下坠信号，上述无线重力传感驱动电源1的下坠信号通过无线通信电路122及wf
‑
iot节点“手拉手”传递至隧道3出口处，最终由上述网关2将信号发送给后端接收设备进行报警提示，便于工作人员及时发现隧道3塌方情况，及时启动事故救援应急预案，上述后端接收设备可以是手机、电脑、平板等。
56.综上，一方面，本实用新型提供一种基于wf
‑
iot的无线重力传感驱动电源1，包括：用于捕捉并处理上述无线重力传感驱动电源1持续下坠信号的重力传感器电路11以及用于将持续下坠信号发送给后端接收设备的wf
‑
iot无线通信电路12，上述重力传感器电路11的输出端与上述wf
‑
iot无线通信电路12的输入端连接，上述wf
‑
iot无线通信电路12包括wf
‑
iot节点电路121和无线通信电路122,上述wf
‑
iot节点电路121和上述无线通信电路122分别与上述重力传感器电路11连接。
57.这样的无线重力传感驱动电源1，上述无线重力传感驱动电源1与前端照明灯具4连接，用于给照明灯具4供电，无线重力传感驱动电源1设置有重力传感器电路11和wf
‑
iot无线通信电路12，wf
‑
iot无线通信电路12设置有wf
‑
iot节点电路121和无线通信电路122，当出现塌方时，照明灯与无线重力传感驱动电源1出现坠落，此时，重力传感器电路11捕捉到上述无线重力传感驱动电源1持续下坠信号，该下坠信号通过无线通信电路122发送给后端接收设备，上述后端接收设备可以是手机、电脑、平板等，后端接收设备进行报警提示，便于工作人员及时发现隧道3塌方情况，及时启动事故救援应急预案。
58.另一方面，本实用新型提供一种基于wf
‑
iot的无线重力传感驱动电源1系统，包括
网关2和多个上述的无线重力传感驱动电源1，多个上述无线重力传感驱动电源1分别与网关2无线连接，上述网关2用于安装于隧道3出口处，多个上述无线重力传感驱动电源1用于沿着隧道3长度方向间隔设置，上述无线重力传感驱动电源1用于与前端照明灯具4一一对应连接，相邻两个上述无线重力传感驱动电源1通过其设置的wf
‑
iot节点电路121连接。
59.这样的无线重力传感驱动电源1系统，可以与隧道3内的照明灯具4一一对应连接，用于给照明灯具4供电；无线重力传感驱动电源1设置有重力传感器电路11和wf
‑
iot无线通信电路12，而wf
‑
iot无线通信电路12设置有wf
‑
iot节点电路121和无线通信电路122，当出现塌方时，照明灯与无线重力传感驱动电源1出现坠落，此时，重力传感器电路11捕捉到上述无线重力传感驱动电源1持续下坠信号，上述无线重力传感驱动电源1的下坠信号通过无线通信电路122及wf
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iot节点“手拉手”传递至隧道3出口处，最终由上述网关2将信号发送给后端接收设备进行报警提示，便于工作人员及时发现隧道3塌方情况，及时启动事故救援应急预案，上述后端接收设备可以是手机、电脑、平板等。
60.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
61.对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。