隧道施工应急预警系统及其使用方法与流程

1.本发明涉及隧道施工工程领域，特指一种隧道施工应急预警系统及其使用方法。


背景技术：

2.隧道施工过程中，若遇到危急情况时，传统的提醒方法包括如下步骤：
3.1)、掌子面作业人员口头提醒洞内人员撤离掌子面；2)、安排专人在隧道洞口进行站岗预警提醒；3)、安排专人去相邻的隧道内进行预警提醒，并另安排一名人员在相邻隧道洞口站岗提醒；4)、特殊工序作业前以及异常情况处理前，再次安排专人在相邻隧道洞内进行排查确认是否预警提醒到位，人员是否撤离到位；5)、执行特殊工序作业或者异常情况处置，结束后安排专人提醒本隧道及相邻隧道施工作业已完成，允许恢复正常施工作业。传统的做法需要的人工多，预警提醒的时间久，且不能实现同步，相互之间的预警提醒存在时间差，预警提醒情况确认较为困难，人为沟通过程多，较为复杂，预警提醒难以保证，特别是在突发异常情况发生的情况下，不能及时预警提醒将对不良地质隧道施工构成较大的安全隐患。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种隧道施工应急预警系统及其使用方法，解决现有的预警提醒需要的人工多、不能实现同步以及不能及时提醒的问题。
5.实现上述目的的技术方案是：
6.本发明提供了一种隧道施工应急预警系统，包括：
7.设于隧道内的台车上的第一报警装置；
8.与所述第一报警装置控制连接的触动开关，所述触动开关设于所述台车上；
9.设于隧道洞口处的第二报警装置，所述第二报警装置与所述第一报警装置连接以实现同步联动；以及
10.与所述第一报警装置和所述第二报警装置均控制连接的遥控开关。
11.本发明的预警系统在隧道内和隧道洞口处设置有报警装置，且两个报警装置能够同步联动，既可以在隧道内通过触控开关启动报警，还可以通过遥控开关启动报警，能够保证报警提醒的及时性，且双重启动机制给报警装置的启动带来方便，操作便利，时效性高。
12.本发明隧道施工应急预警系统的进一步改进在于，所述隧道包括左线隧道和右线隧道；
13.所述第一报警装置有两个，一个设于所述左线隧道内的台车上，另一个设于所述右线隧道的台车上；
14.所述第二报警装置也有两个，一个设于所述左线隧道的洞口处，另一个设于所述右线隧道的台车上；
15.所述左线隧道处的第一报警装置和第二报警装置连接以实现同步联动；
16.所述右线隧道处的第一报警装置和第二报警装置连接以实现同步联动。
17.本发明隧道施工应急预警系统的进一步改进在于，还包括安装在隧道内的台车上的摄像头以及设于值班室内的显示设备；
18.所述摄像头用于对隧道施工的掌子面进行拍摄形成视频数据；
19.所述显示设备与所述摄像头连接，用于显示所述视频数据。
20.本发明隧道施工应急预警系统的进一步改进在于，还包括设于隧道内的台车上的第一通讯设备以及设于值班室内的第二通讯设备，所述第二通讯设备和所述第一通讯设备连接。
21.本发明隧道施工应急预警系统的进一步改进在于，还包括设于所述隧道洞口处的交通信号灯。
22.本发明还提供了一种隧道施工应急预警系统的使用方法，包括如下步骤：
23.在隧道内发生异常情况时，通过触控开关控制所述第一报警装置运行以进行报警提醒，在所述第一报警装置运行的同时，所述第二报警装置同步运行进行报警提醒；或者
24.在隧道内发生异常情况时，通过遥控开关控制所述第一报警装置和所述第二报警装置同步运行以同步进行报警提醒。
25.本发明的使用方法的进一步改进在于，在隧道包括左线隧道和右线隧道时，判断对应的隧道内发生的异常情况是否会影响相邻的隧道，若会影响，则启动相邻的隧道内的第一报警装置和第二报警装置进行报警提醒。
26.本发明的使用方法的进一步改进在于，还包括在隧道洞口处设置交通信号灯；
27.在隧道内发生异常情况时，控制所述交通信号灯亮红灯以禁止人员进入隧道。
附图说明
28.图1为本发明隧道施工应急预警系统的平面布置图。
具体实施方式
29.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
30.参阅图1，本发明提供了一种隧道施工应急预警系统及其使用方法，用于解决传统人工预警难以做到及时与同步预警的问题，还用于解决传统预警方式需要的人工多的问题。本发明的应急预警系统操作方便，可以远程遥控启动，还可以在隧道内通过触动开关进行启动，在应急时间处理完成后，关闭报警装置即可恢复正常的隧道施工作业。本发明的预警系统具有结构简单，安装维修便利，成本低，效果好等优点。下面结合附图对本发明隧道施工应急预警系统及其使用方法进行说明。
31.参阅图1，显示了本发明隧道施工应急预警系统的平面布置图。下面结合图1，对本发明隧道施工应急预警系统进行说明。
32.如图1所示，本发明的隧道施工应急预警系统包括第一报警装置21、触动开关、第二报警装置22以及遥控开关，其中的第一报警装置21设于隧道10内的台车11上，台车11随着隧道10的施工而不断的向前移动，该台车11能够带着其上的第一报警装置21向着隧道内进行移动。触动开关与该第一报警装置21控制连接，通过触动开关可控制该第一报警装置21的启闭，该触动开关安装在台车11上，能够随着台一起移动。第二报警装置22设于隧道洞口12处，该第二报警装置22与第一报警装置21连接以实现同步联动，也即当第一报警装置
21启动运行时，该第二报警装置22同步启动运行，第一报警装置21关闭时，该第二报警装置22也同步关闭。反之第二报警装置22启动运行或关闭时，该第一报警装置21也能够同步的启动运行或关闭。遥控开关与第一报警装置21和第二报警装置22均控制连接，通过遥控开关可控制第一报警装置21和第二报警装置22的启闭。
33.本发明的应急预警系统的工作原理为：当隧道内进行起爆作业工序或者出现地质不良、初支沉降异常等突发情况时，隧道内的施工人员可立即触发触动开关以启动第一报警装置进行报警，第二报警装置也同步的进行报警，能够实现及时的进行预警，提醒隧道内的人员撤离以及隧道外的人员禁止进入隧道。或者在有异常情况时，隧道内外的人员可通过遥控开关及时的启动第一报警装置和第二报警装置进行报警。
34.在本发明的一种具体实施方式中，隧道10包括左线隧道和右线隧道，该左线隧道和右线隧道相邻设置；
35.第一报警装置21有两个，一个设于左线隧道内的台车上，另一个设于右线隧道的台车上；
36.第二报警装置22也有两个，一个设于左线隧道的洞口处，另一个设于右线隧道的台车上；
37.左线隧道处的第一报警装置和第二报警装置连接以实现同步联动；
38.右线隧道处的第一报警装置和第二报警装置连接以实现同步联动。
39.如此，在一个隧道内发生异常情况进行及时报警时，若该异常情况会影响到另一隧道时，可通过遥控开关及时的让另一隧道内的第一报警装置和第二报警装置进行报警提醒。实现了根据隧道内的实际情况，选择启动相邻隧道内的报警装置进行报警，能够对相邻隧道内的施工作业人员进行及时的提醒。
40.在本发明的一种具体实施方式中，第一报警装置21和第二报警装置22通过无线网桥23实现同步联动，无线网桥23与第一报警装置21和第二报警装置22无线连接，该无线网桥23能够将第一报警装置21的执行指令传递给第二报警装置22以使得第二报警装置能够同步联动，还能够将第二报警装置22的执行指令传递给第一报警装置21以使得该第一报警装置21能够同步联动。
41.在本发明的一种具体实施方式中，本发明的应急预警系统还包括安装在隧道10内的台车11上的摄像头以及设于值班室内的显示设备26；
42.摄像头用于对隧道施工的掌子面进行拍摄形成视频数据；
43.显示设备26与摄像头连接，用于显示视频数据。
44.值班室设于隧道洞口12处，在值班室内设置显示设备26能够让值班室内的值班人员直观的看到隧道内的情况，实现隧道内的实时监控，在隧道内发生异常时能够及时的发现并及时的进行报警。
45.在本发明的一种具体实施方式中，本发明的应急预警系统还包括设于隧道10内的台车11上的第一通讯设备以及设于值班室内的第二通讯设备，第二通讯设备和第一通讯设备连接。该第一通讯设备和第二通讯设备能够相互通话，通过设置通讯设备为隧道内外的人员提供便利的沟通功能，虽然现有的施工中隧道内外的人员会通过对讲机进行沟通，但对讲机的沟通实时性不佳，利用通讯设备能够提高隧道内外人员的实时沟通。且第一通讯设备和第二通讯设备通过通讯线缆直接连接，能够确保信号传输的可靠性。较佳地，第一通
讯设备和第二通讯设备为电话机。
46.在本发明的一种具体实施方式中，本发明的应急预警系统还包括设于隧道洞口12处的交通信号灯24。该交通信号灯24设于隧道洞口处，能够通过显示不同颜色的信号灯来进行提醒。
47.进一步地，在隧道洞口12处还设有摄像头25，该摄像头25用于对隧道洞口的情况进行拍摄，拍摄形成的视频数据传输给值班室的显示设备26进行显示。
48.较佳地，第一报警装置和第二报警装置为声光报警器及扬声器，在启动时，声光报警器播放报警音并控制灯光闪烁，扬声器播放预设的提示音。
49.本发明的应急预警系统的使用过程为：
50.在隧道洞内进行爆破等特殊工序或者掌子面存在异常或者初期支护发现异常情况时；立即撤离并随手按下隧道洞内安装于防水板台车上的手动触动开关，启动隧道洞内应急预警系统，声光报警器发出警报，扬声器进行扩音提醒；洞口通过无线网桥通讯设备同步联动启动声光报警器及交通信号灯设备进行预警提醒洞外人员禁止入内，同时提醒洞口值班室人员立即查看监控设备观察洞内情况；值班室值班人员通过视频监控系统了解洞内实际情况，并使用对讲机与洞内人员进行确认；
51.值班室值班人员根据不同情况启动相邻隧道洞内施工应急预警系统，(1)若是进行爆破作业危险工序作业时，则同洞内作业人员沟通后按照爆破作业三次警示信号进行启动双洞应急预警系统提醒作业人员撤离至爆破作业安全位置；(2)若是一侧洞内发生涌水突泥等可能影响双洞施工安全的地质灾害不良情况，则立即启动双洞隧道应急预警系统，并长时间连续报警提醒双洞内所有作业人员立即撤离洞内；(3)若是一侧洞内发生仅影响单侧洞内施工安全的地质灾害不良时，则仅启动有影响侧洞内洞口应急预警系统，提醒本侧洞内作业人员立即撤离洞内进行避险；(4)若是一侧洞内存在气体检测异常，存在可燃或其他有毒气体超标，可能导致左右洞均作业危险的异常情况，则立即启动双洞隧道应急预警系统，并长时间连续报警提醒双洞内所有作业人员立即撤离洞内；(5)若是一侧洞内其他非可燃气体、非有毒气体超标，部分监控量测点沉降或收敛超标，对另一侧暂未有较大安全影响的异常情况，则仅启动有影响侧洞内洞口应急预警系统，提醒本侧洞内作业人员立即撤离洞内，研讨相关解决方案后，按方案处理到位，直至检测正常为止，方可解除相关预警警戒；
52.以上洞内声光报警器、扬声器等预警设备启动后，洞内人员必须严格按要求立即撤离，洞口交通信号灯变红、声光报警器、扬声器启动报警后，隧道洞口车行闸道、人行闸道均关闭通行，洞口值班人员做好监管，非相关人员禁止进入洞内，同时做好预警应对准备。
53.以上爆破等特殊工序安全完成或者相关异常情况处理完毕后，洞口值班人员核对视频监控设备，并和洞内人员、项目主管人员确认后方可解除相关预警警戒，恢复正常施工作业，进入下一个监控预警循环。
54.本发明还提供了一种隧道施工应急预警系统的使用方法，下面对该使用方法进行说明。
55.本发明的使用方法包括如下步骤：
56.在隧道内发生异常情况时，通过触控开关控制第一报警装置运行以进行报警提醒，在第一报警装置运行的同时，第二报警装置同步运行进行报警提醒；或者
57.在隧道内发生异常情况时，通过遥控开关控制第一报警装置和第二报警装置同步运行以同步进行报警提醒。
58.在本发明的一种具体实施方式中，在隧道包括左线隧道和右线隧道时，判断对应的隧道内发生的异常情况是否会影响相邻的隧道，若会影响，则启动相邻的隧道内的第一报警装置和第二报警装置进行报警提醒。
59.在本发明的一种具体实施方式中，还包括在隧道洞口处设置交通信号灯；
60.在隧道内发生异常情况时，控制交通信号灯亮红灯以禁止人员进入隧道。
61.隧道工程属于地下工程施工，不确定因素多，特别是在地质条件复杂地段施工，在进行隧道工程施工过程中遇见有突泥涌水、溶洞、断层、夹层、软土、偏压、流沙等各种地质情况皆有可能，而前期的地质勘查资料又由于条件的限制，往往不能够精确的探明每一个施工段落的所有地质围岩情况，因此给施工过程造成了极大的困难和挑战，隧道施工中的冒顶坍塌、突泥、涌水等突发意外情况屡见不鲜；另一方面由于隧道工程在地下空间进行作业，施工最前线位置通讯信号难以穿透，通讯不畅通，因此，当隧道洞内发生意外情况或者进行爆破作业等特殊性工序需要暂时性撤离人员时，传统的靠人工进行传话提醒的工作方式，很难让洞内外以及相邻隧洞内的人员建立良好及时有效的沟通，对正常施工作业衔接以及突发事件的紧急处理造成较为严重时间延误。本发明的应急预警系统及其使用方法有效的解决了传统提醒方式存在的问题，本发明的应急预警系统及其使用方法具有如下的有益效果：
62.1、替换人工进行预警提醒，保证预警提醒的及时性；
63.2、设置遥控开关以及洞内按钮启动开关双重启动机制；
64.3、采用声光报警器、扬声器、交通信号灯多个预警提醒装置，提升预警效果；
65.4、将视频监控系统、对讲通讯设备信息化设备相结合，保证现场实时沟通到位；
66.5、洞口洞内声光报警器、扬声器、交通信号灯同步联动。
67.以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。