(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210822443.3 (22)申请日 2022.07.13 (71)申请人 郑州祥和集团有限公司 地址 450000 河南省郑州市中原区淮河路9 号院 申请人 国网河南省电力公司郑州供电公司 　 国家电网有限公司 (72)发明人 宋岸峰　冯帆　赵勇　行明涛　 李志刚　郭立　付晓勇　 (74)专利代理 机构 郑州金成知识产权事务所 (普通合伙) 41121 专利代理师 段海霞 (51)Int.Cl. G05B 19/042(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种隧道电缆对接过程环 境综合监控装置、 系统及方法 (57)摘要 本发明公开了一种隧道电缆对接过程环境 综合监控装置、 系统及方法， 包括主控制器， 主控 制器上连接有颗粒物温湿度一体化检测传感器 和CO浓度检测传感器， 颗 粒物温湿度一体化检测 传感器通过颗粒物温湿度检测电路与主控制器 连接， CO浓度检测传感器通过CO浓度检测电路与 主控制器连接， 主控制器上还设置有语音播告模 块和报警指示模块， 主控制器通过I2C串口与按 键显示模块连接， 通过TX_2引脚和RX_2引脚与 WIFI通讯模块连接， 本发明能够检测出现场制作 环境中温湿度， PM值以及CO浓度是否达标， 当检 测数据出现异常时， 能够通过语音播告模块和报 警指示模块进行声光报警提醒工作人员及时改 善现场环境质量， 从而有效提高电缆对接作业环 境的监测水平。 权利要求书3页 说明书8页 附图9页 CN 115356956 A 2022.11.18 CN 115356956 A 1.一种隧道电缆对接过程环境综合监控装置， 包括主控制器， 其特征是： 所述主控制器 上连接有颗粒物温湿度一体化检测传感器和C O浓度检测传感器， 所述颗粒物温湿度一体化 检测传感器通过颗粒物温湿度检测电路与所述主控制器连接， 所述C O浓度检测传感器通过 CO浓度检测电路与所述主控制器连接， 所述主控制器上还设置有语音播告模块和报警指示 模块， 所述主控制器通过I2C串口与按键显示模块连接， 通过TX_2引脚和RX_2引脚与WIFI通 讯模块连接， 所述主控制器上还连接有能够对所述颗粒物温湿度一体化检测传感器、 CO浓 度检测传感器、 W IFI通讯模块和语音播告模块的供电 电源进行控制的电源 控制模块。 2.根据权利要求1所述的一种隧道电缆对接过程环境综合监控装置， 其特征是： 所述颗 粒物温湿度一体化检测传感器上连接有颗粒物温湿度传感器电源， 所述C O浓度检测传感器 上连接有CO浓度检测传感器电源， 所述语音播告模块上连接有语音播告模块电源， 所述 WIFI通讯模块上连接有WIFI通讯模块电源； 所述电源控制模块包括用于控制所述颗粒物温 湿度传感器电源的颗粒物温湿度传感器电源控制电路、 用于控制C O浓度检测传感器电源的 CO浓度检测传感器电源控制电路、 用于控制语音播告模块电源的语音播告模块电源控制电 路和用于控制W IFI通讯模块电源的W IFI通讯模块电源 控制电路。 3.根据权利要求2所述的一种隧道电缆对接过程环境综合监控装置， 其特征是： 所述颗 粒物温湿度传感器电源控制电路包括场效应管Q15和三极管Q13， 所述场效应管Q15的漏极 与所述颗粒物温湿度一体化检测传感器连接， 源极接VCC， 栅极通过电阻R31与三极管Q 13上 的集电极c连接， 所述三极管Q13上的基极b 通过一个电阻R32后利用PM_PWR_Ctrl端口与所 述主控制器连接， 所述三极管Q 13上的发射极e接地， 通过所述主控制器给所述场效应管Q15 上的栅极一个低电平， 使 所述场效应管Q 15上的漏极产生高电平， 从而给所述颗粒物温湿度 一体化检测传感器通上电， 所述场效应管Q15上的漏极和源极之间设置有用于平常测试用 的短路测试块JP6 。 4.根据权利要求3所述的一种隧道电缆对接过程环境综合监控装置， 其特征是： 所述CO 浓度检测传感器电源控制电路包括三极管Q7和三极管Q9， 所述三极管Q7的集电极c与CO浓 度检测传感器连接， 发射极e接VCC， 基极b通过电阻R20与三极管Q9上的集电极c连接， 所述 三极管Q9上的基极b 通过一个电阻R22后利用CO_PWR_Ctrl端口与所述主控制器连接， 所述 三极管Q9上的发射极e接地， 通过所述主控制器给所述三极管Q7上集电极c一个高电平， 从 而给所述C O浓度检测传感器通上电， 所述三极管Q7上的集电极c和发射极e之间设置有用于 平常测试用的短路测试块JP4。 5.根据权利要求4所述的一种隧道电缆对接过程环境综合监控装置， 其特征是： 所述语 音播告模块电源控制电路包括三极管Q1、 三极管Q2和三极管Q6， 所述三极管Q1和所述三极 管Q2并联连接， 所述三极管Q2的集电极c与语音播告模块中的语音芯片连接， 发射极e接 VCC， 基极b通过电阻R4与所述三极管Q6上的集电极c连接， 所述三极管Q6上的基极b通过一 个电阻R10后利用HK_PWR_Ctr l端口与所述主控制器连接， 所述三极管Q6上的发射极e接地， 通过所述主控制器给所述三极管Q2上集电极c一个高电平， 从而给所述语音播告模块通上 电， 所述三极管Q2上的集电极c和发射极e之间设置有用于平常测试用的短路测试块JP3 。 6.根据权利要求5所述的一种 隧道电缆对接过程环境综合监控装置， 其特征是： 所述 WIFI通讯模块电源控制电路包括三极管Q8和三极管Q 10， 所述三极管Q8和所述三极管Q10并 联连接， 三极管Q10的集电极c与所述WIFI通讯模块中的通讯芯片连接， 发射极e接VCC， 基 极权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115356956 A 2b通过电阻R26利用E103_PWR_Ctrl端口与所述主控制器连接， 通过所述主控制器给所述三 极管Q10上集电极c一个高电平， 从而给所述WIFI通讯模块通上电， 三极管Q10上的集电极c 和发射极e之间设置有用于平常测试用的短路测试块JP5 。 7.根据权利要求6所述的一种隧道电缆对接过程环境综合监控装置， 其特征是： 所述主 控制器、 报警指示模块、 按键显示模块和所述电源控制模块均由电源模块进行供电， 且所述 主控制器、 颗粒物温湿度一体化检测传感器、 CO浓度检测传感器、 语音播告模块、 报警指示 模块、 按键 显示模块、 W IFI通讯模块、 电源 控制模块和电源 模块均设置在同一个壳体上。 8.一种隧道电缆对接过程环境综合监控系统， 包括主控制器模块及与主控制器模块连 接的颗粒物温湿度一体化检测模块、 CO浓度检测模块、 按键显示模块、 WIFI通讯模块、 语音 播告模块、 报警指示模块和电源 控制模块； 颗粒物温湿度一体化检测模块： 内设颗粒物温湿度一体化检测传感器， 能够检测出现 场制作环境中的温湿度和PM值并传输 到主控制器模块； CO浓度检测模块： 内设CO浓度检测传感器， 能够检测出现场制作环境中的CO浓度并传 输到主控制器模块； 主控制器模块： 其内置有中央处理器CPU， 能够获取颗粒物温湿度一体化检测传感器和 CO浓度检测传感器的检测值， 并与预定阈值进行对比， 检测值超过预定阈值或低于预定阈 值则生成告警信号并发送到语音播告模块和报警指示模块； 通过电源控制模块控制颗粒物 温湿度一体化检测模块、 C O浓度检测模块、 语音播告模块和WIFI通讯模块的通电和断电； 通 过WIFI通讯模块与智能手持终端通讯； 按键显示模块： 包括LCD显示模块和按键模块， LCD显示模块接收主控制器模块发送的 环境数据和告警信号并进 行显示， 并通过操作按键来查看颗粒物温湿度一体化检测传感器 或CO浓度检测传感器数据； WIFI通讯模块： 完成主控制器模块与智能手持终端的通讯， 通过智能手持终端自建 WIFI热点后， 主控制器模块与WIFI热点连接， 将主控制器上存储的历史数据和报警时间上 传给智能手持终端； 语音播告模块： 包括语音播报模块和语音告警模块， 语音播报模块主要完成实测环境 数据时的语音播报， 语音告警模块主要完成在实测环境时， 检测 值超过预定阈值或低于预 定阈值时进行语音 告警； 报警指示模块： 在完成实测环境数据后， 在环境数据检测值超过预定阈值或低于预定 阈值时通过蜂鸣器和LED灯进行声光预警； 电源控制模块： 对颗粒物温湿度一体化检测模块、 CO浓度检测模块、 语音播告模块和 WIFI通讯模块进 行供电， 在不需要颗粒物温湿度一体化检测模块、 C O浓度检测模块、 语音播 告模块和WIFI通讯模块进行工作时， 能够切断电源模块给颗粒物温湿度一体化检测模块、 CO浓度检测模块、 语音播告模块和WIFI通讯模块的供电， 且不妨碍主控制器进 行正常工作； 在需要颗粒物温湿度一体化检测模块、 CO浓度检测模块、 语音播告模块和WIFI通讯模块进 行工作的时候， 通过电源 控制模块启动相应的模块进行工作。 9.根据权利要求8所述的一种隧道电缆对接过程环境综合监控系统， 其特征是： 所述颗 粒物温湿度一体化检测传感器上连接有颗粒物温湿度传感器电源， 颗粒物温湿度传感器电 源由电源 控制模块上的颗粒物温湿度传感器电源 控制电路进行控制；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115356956 A 3