(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210527319.4 (22)申请日 2022.05.16 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114622954 A (43)申请公布日 2022.06.14 (73)专利权人 合肥派光感知信息技 术有限公司 地址 230001 安徽省合肥市庐阳区庐阳工 业园区清河路868号大数据产业园19 号楼1层10 56室 (72)发明人 王列伟　夏宝前　李阳　陆海东　 连捷　石峥映　吴国强　 (74)专利代理 机构 广东君龙律师事务所 4 4470 专利代理师 金永刚 (51)Int.Cl. E21F 17/18(2006.01)G03B 15/03(2021.01) G01D 21/02(2006.01) H04N 5/225(2006.01) H04N 7/18(2006.01) (56)对比文件 CN 106050308 A,2016.10.26 CN 10834 4502 A,2018.07.31 CN 112362156 A,2021.02.12 CN 105678385 A,2016.0 6.15 CN 105628425 A,2016.0 6.01 CN 104462198 A,2015.0 3.25 DE 101483 03 A1,2003.04.30 审查员 罗行 (54)发明名称 照明与监测一体化的隧道安全监测系统及 方法 (57)摘要 本发明公开了照明与监测一体化的隧道安 全监测系统及方法， 包括设置在铁路隧道内壁上 的照明体和监测感应体， 监测感应体包括摄像 头、 振动感应单元、 温湿度感应单元、 电流、 电压 监测单元， 摄像头对所述照明体照射区域进行拍 摄， 并进行图像分析， 各感应单元实时感应监测 隧道内病害状态、 列车运行安全和设备安全， 实 现对铁路隧道内部的综合 安全监测。 权利要求书2页 说明书8页 附图7页 CN 114622954 B 2022.08.16 CN 114622954 B 1.照明与监测一体化的隧道安全监测系统， 其特征在于， 包括设置在铁路隧道内壁上 的照明体， 所述照明体上还设置有监测感应体， 所述监测感应体包括摄像头， 所述摄像头对 所述照明体照射区域进行拍摄， 并进行图像分析， 实现对铁路隧道内部的安全监测； 所述监测感应体包括振动感应单元， 所述振动感应单元监测火车在铁路隧道内的运行 振动以及所述监测感应体本身的振动， 通过对振动的分析对应开启或关闭照明体的照明， 并对所述 监测感应 体的安装稳定性进行判断； 所述振动感应单元对振动进行感应后， 得到振动感应信号的波形数据和频谱数据， 进 一步对波形数据和频谱数据进行特征提取， 分别得到振动波形能量指标、 振动波形形态指 标、 EMD分解后的本征模态分量指标、 振动频谱段能量指标； 进一步对特征提取后的指标归 一化处理后， 从中选取多个维度的指标参数来表征不同类型 的振动事件， 通过特征雷达图 加以呈现和区分出不同类型的振动事 件； 所述监测感应体还包括采集隧道内部无列 车通过时的第 一振动基准信号， 对应分析记 录振动指标参数， 作为隧道内部无列车通过时对应的第一振动模型； 还包括采集隧道内部 有列车通过时的第二振动基准信号， 对应分析记录振动指标参数， 作为隧道内部有列车通 过时对应的第二振动模型； 进一步在所述第一振动模型或/和 第二振动模型的基础上， 实时 采集振动信号， 并分析其频率范围、 幅频特性参数； 然后， 将实时采集的振动信号与上述振 动模型进行比较分析， 判定多个不同类型的振动事 件。 2.根据权利要求1所述的照明与监测一体化的隧道安全监测系统， 其特征在于： 所述监 测感应体包括通信单元， 所述摄 像头拍摄的图像经 所述通信单元传输到远端的中控系统。 3.根据权利要求1所述的照明与监测一体化的隧道安全监测系统， 其特征在于： 所述监 测感应体本身也包括独立的补光灯。 4.根据权利要求2所述的照明与监测一体化的隧道安全监测系统， 其特征在于： 所述监 测感应体包括温湿度感应单元， 所述温湿度感应单元采集的温湿度数据经所述通信单元传 输到远端的中控系统进行记录和显示。 5.根据权利要求1或2所述的照明与监测一体化的隧道安全监测系统， 其特征在于： 所 述图像分析包括对铁路隧道内部的隧道结构表面病害分析、 隧道内部的设备设施异常状态 分析、 隧道内异 物分析、 列车运行分析和/或外 部入侵分析。 6.根据权利要求1或2所述的照明与监测一体化的隧道安全监测系统， 其特征在于： 所 述监测感应 体包括电流、 电压监测单 元， 用于监测判断照明体工作是否正常。 7.根据权利要求2所述的照明与监测一体化的隧道安全监测系统， 其特征在于： 所述照 明体和监测感应体设置在照明装置内， 所述照明装置包括壳体、 照明灯、 调节板以及电路 板， 照明灯和调节板设置于壳体， 电路板设置于壳体的内部， 且电路板电连接照明灯， 所述 照明体、 监测感应体和通信单元均电连接电路板， 调节板的两端分别转动连接壳体的两侧， 所述照明体、 监测感应 体和壳体活动可拆卸连接 。 8.一种照明与监测一体化的隧道安全监测方法， 其特征在于， 包括步骤： 照明控制， 在 铁路隧道内部设置照明体， 所述照明体的照明开关状态及亮度根据所述照明体的位置、 列 车运行位置、 检修维护人员位置和/或外界光照变化而自适应动态改变； 感知监测， 所述照 明体上还设置有监测感应体， 所述监测感应体拍摄感知铁路隧道内部的影像并分析， 实现 对铁路隧道内部的安全监测； 所述监测感应体包括振动 感应单元， 所述振动 感应单元监测权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114622954 B 2火车在铁路隧道内的运行振动以及所述监测感应体本身的振动， 通过对振动的分析对应开 启或关闭照明体的照明， 并对所述 监测感应 体的安装稳定性进行判断； 所述振动感应单元对振动进行感应后， 得到振动感应信号的波形数据和频谱数据， 进 一步对波形数据和频谱数据进行特征提取， 分别得到振动波形能量指标、 振动波形形态指 标、 EMD分解后的本征模态分量指标、 振动频谱段能量指标； 进一步对特征提取后的指标归 一化处理后， 从中选取多个维度的指标参数来表征不同类型 的振动事件， 通过特征雷达图 加以呈现和区分出不同类型的振动事 件； 在所述感知监测步骤中， 包括采集隧道内部无列车通过时的第一振动基准信号， 对应 分析记录振动指标参数， 作为隧道内部无列车通过时对应的第一振动模型； 还包括采集隧 道内部有列车通过时的第二振动基准信号， 对应分析记录振动指标参数， 作为隧道内部有 列车通过时对应的第二振动模型； 进一步在所述第一振动模型或/和第二振动模型 的基础 上， 实时采集振动信号， 并分析其频率范围、 幅频特性参数； 然后， 将实时采集的振动信号与 上述振动模型进行比较分析， 判定多个不同类型的振动事 件。 9.根据权利要求8所述的照明与监测一体化的隧道安全监测方法， 其特征在于， 在所述 照明控制步骤中， 包括利用智能分析技术分析隧道内是否存在列车及人员； 若有列车时， 发 送指令自动关闭/打开照明体， 有人员时， 发送指令打开/关闭照明体。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114622954 B 3