(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 202210546524.5 (22)申请日 2022.05.19 (71)申请人 中铁十五局集团第五工程有限公司 地址 300131 天津市红桥区湘潭道1号 申请人 河南科技大 学 (72)发明人 文亮亮　肖鹏帅　吕子丰　程川芸　 李军库　郝婷　李文杰　梁斌　 庞作发　刘士丁　 (74)专利代理 机构 陕西铭一知识产权代理有限 公司 61287 专利代理师 马歆甜 (51)Int.Cl. E21F 1/00(2006.01) E21F 17/18(2006.01) F04D 27/00(2006.01)F04D 29/70(2006.01) G06V 20/40(2022.01) G06V 20/52(2022.01) G06V 40/20(2022.01) (54)发明名称 一种隧道 施工通风系统 (57)摘要 本发明公开了一种隧道施工通风系统， 涉及 隧道施工领域， 其技术方案包括操控主机、 安装 在隧道内部的cmos摄像头、 监控仪以及通风装 置， 操控主机的内部包括数据系统、 中央处理系 统、 云端存储模块、 输出系统和图像系统， 数据系 统的内部包括瓦斯监控模块、 CO监控模块和粉尘 监控模块， 数据系统对隧道内部的数据进行实时 监控， 数据系统与中央处理系统之间通信连接， 通过深度学习模块对接收到的危险气体数据与 通风装置数据进行深度学习， 建立出 “通风装置 自调节模型 ”， 通过“通风装置自调节模型 ”与通 风调节模块的配合使用， 实现对通风装置的工作 状态进行实时调整， 不需要人工进行调节， 从而 降低了人力与电力消耗。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 114718629 A 2022.07.08 CN 114718629 A 1.一种隧道施工通风系统， 包括操控主机、 安装在隧道内部的cmos摄像头、 监控仪以及 通风装置， 其特征在于， 所述操控主机的内部包括数据系统(1)、 中央处理系统(2)、 云端存 储模块(5)、 输出系统(6)和图像系统(10)， 所述数据系统(1)的内部包括瓦斯监控模块 (16)、 CO监控模块(17)和粉尘监控模块(18)， 所述数据系统(1)对隧道内部的数据进行实时 监控， 所述数据系统(1)与所述中央处理系统(2)之间通信 连接， 所述图像系统(10)的内部 包括图像采集模块(1 1)、 图像处 理模块(12)、 图像分割模块(13)和图像识别模块(14)； 所述图像系统(10)对cmos摄像头拍摄的图像进行采集、 处理、 分割和识别， 将拍摄的图 像分割成节点数据， 所述图像系统(10)将数据传输到所述数据系统(1)中， 所述中央处理系 统(2)的内部包括节 点运动模块(3)和深度学习模块(4)， 所述中央处理系统(2)对收集到的 节点数据进行运动模拟， 并通过深度学习建立出 “人员运动模型 ”， 通过“人员运动模型 ”对 隧道内部人员的运动趋势进行 预测； 所述中央处理系统(2)对所述数据系统(1)内部的数据进行获取， 并且根据接收到的数 据进行深度学习， 所述云端存储模块(5)与所述中央处理系统(2)之间通信连接， 所述云端 存储模块(5)对操控主机的内部进行 数据进行实时同步； 所述输出系统(6)的内部包括净化处理模块(7)、 安全警报模块(8)和通风调节模块 (9)， 所述输出系统(6)的外部通信连接有扩音器(15)， 所述输出系统(6)通过扩音器(15)发 出警报对隧道内部的人员进行及时提醒， 所述输出系统(6)根据接收到的数据对隧道内部 的通风装置的风速进行实时调节， 同时对排出的气流进行多 级过滤。 2.根据权利要求1所述的一种隧道施工通风系统， 其特征在于， 所述监控仪包括瓦斯检 测仪、 CO检测仪以及粉尘检测仪， 监控仪按照隧道内部危险气体的分布进行安装。 3.根据权利要求2所述的一种隧道施工通风系统， 其特征在于， 所述图像采集模块(11) 对cmos摄像头中的图像进行采集， 所述图像采集模块(11)与所述图像处理模块(12)之间通 信连接， 所述图像采集模块(11)将采集到的图像传输到所述图像处理模块(12)中， 所述图 像处理模块(12)对接收到的图像进 行处理， 所述图像处理模块(12)对接收到的图像亮度进 行增强， 同时对图像中的噪点进行去除。 4.根据权利要求3所述的一种隧道施工通风系统， 其特征在于， 所述图像处理模块(12) 与所述图像 分割模块(13)之间通信连接， 所述图像处理模块(12)处理后的图像传输到所述 图像分割模块(13)中， 所述图像分割模块(13)对图像进行分割， 所述图像分割模块(13)与 所述图像识别模块(14)之间通信连接， 所述图像 分割模块(13)将图像数据传输到所述图像 识别模块(14)中。 5.根据权利要求4所述的一种隧道施工通风系统， 其特征在于， 所述图像识别 模块(14) 对接收到的图像数据进行识别， 所述图像识别模块(14)对图像中的人物图像进行识别， 并 且根据识别的结果进 行节点绘制， 所述图像识别模块(14)将识别后的节点数据传输到所述 中央处理系统(2)中。 6.根据权利要求5所述的一种隧道施工通风系统， 其特征在于， 所述节点运动模块(3) 对所述图像识别模块(14)中的运动节点进行识别， 同时将三秒内的节点进行运动联立， 所 述节点运动模块(3)将运动数据传输到所述深度学习模块(4)中， 通过所述深度学习模块 (4)依据人物 惯性运动进行深度学习， 从而建立出 “人员运动模型 ”。 7.根据权利要求6所述的一种隧道施工通风系统， 其特征在于， 通过 “人员运动模型 ”对权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114718629 A 2隧道内部的人员运动进 行实时监控， 当 “人员运动模型 ”判断出隧道内部人员的后续的运动 路径存在危险时， 所述深度学习模块(4)将危险信号传输到所述安全警报模块(8)中， 所述 安全警报模块(8)将信号传输 到所述扩音器(15)中， 通过 所述扩音器(15)发出警报。 8.根据权利要求7所述的一种隧道施工通风系统， 其特征在于， 所述数据系统(1)将监 控的瓦斯数据、 C O数据以及 粉尘数据实时传输到所述深度学习模块(4)中， 同时所述深度学 习模块(4)对通风装置的最大通风量进行获取， 所述深度学习模块(4)根据接收到的数据进 行深度学习， 从而建立出 “通风装置自调节模型 ”。 9.根据权利要求8所述的一种隧道施工通风系统， 其特征在于， 通过 “通风装置自调节 模型”对监控到的危险气体数据进行处理， 从而生成出调节信号， 所述深度学习模块(4)将 信号传输到通风调节模块(9)中， 通过所述通风调节模块(9)对通风装置的工作状态进 行实 时调整， 同时所述净化处 理模块(7)对排出的气体进行 净化。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114718629 A 3