一种地铁施工安全监控系统

本实用新型涉及施工安全监测技术领域，特别是涉及一种地铁施工安全监控系统。

背景技术：

地下铁路越来越受到人们的欢迎，地铁的修建近些年来在我国越来越多的城市开展，地铁线路也不断增多。但是需要注意的是,地铁施工具有一定的复杂性和不确定性，地铁的需求量和技术的发展并没有协调发展，地铁施工中还存在着不少的问题，因此需要对施工现场进行严格的安全监控。目前地铁施工主要通过rfid设备来实现人员和设备的位置监测，通过施工现场定位数据分布式存储、点对点传输来完成人员和设备的识别与监测。由于地铁施工隧道内环境比较恶劣，密闭性较高，外部干扰噪声和信号的衰减很容易造成信息读取失败，给地铁施工数据的完整性造成严重影响，不利于施工的安全进行。

所以本实用新型提供一种新的方案来解决此问题。

技术实现要素：

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的在于提供一种地铁施工安全监控系统。

其解决的技术方案是，一种地铁施工安全监控系统，包括rfid电子标签和rfid读写设备，所述rfid读写设备包括信息接收处理单元和控制器，所述信息接收处理单元包括读取信号匹配电路和放大调节电路，所述信号匹配电路包括用于接收所述rfid电子标签信息的天线e1，所述天线e1的输出信号依次经lc串联谐振滤波器和rlc匹配网络处理后送入所述放大调节电路中，所述放大调节电路用于对所述信号匹配电路的输出信号进行放大，并将放大后的信号送入所述控制器。

进一步的，所述lc串联谐振滤波器包括电容c1和电感l1，电容c1的一端连接所述天线e1的信号输出端，电容c1的另一端连接电感l1的一端，电感l1的另一端连接所述rlc匹配网络。

进一步的，所述rlc匹配网络包括电阻r1、电容c2、c3和电感l2，电阻r1、电容c2的一端连接电感l1的另一端，并通过电容c3连接电感l2的一端，电阻r1、电容c2与电感l2的另一端并联接地。

进一步的，所述放大调节电路包括运放器ar1，运放器ar1的同相输入端连接电感l1的一端和电阻r2、r3的一端，电阻r2的另一端连接+5v电源和三极管vt1的集电极，电阻r3的另一端接地，运放器ar1的反相输入端通过电容c4接地，运放器ar1的输出端连接三极管vt1的基极和vt2的集电极，并通过并联的电阻r4、电容c5接地，三极管vt1的发射极连接所述控制器，并分别通过电阻r5、r6连接三极管vt2的发射极、基极，三极管vt2的发射极通过稳压二极管dz1接地，三极管vt2的基极通过电阻r7接地。

通过以上技术方案，本实用新型的有益效果为：

1.天线e1用于读取施工人员或施工设备上的rfid电子标签，并转换为电信号输出至lc串联谐振滤波器进行信号滤波，有效消除外界噪声干扰，提升信息读取的有效性；

2.经过滤波后的信号再送入rlc匹配网络中进行阻抗匹配，由电阻、电感、电容元器件组成的rlc阻抗网络对信号进行特性阻抗匹配，减少杂讯干扰，避免错误读取，从而提升信号传输效率；

3.放大调节电路运用射极跟随器原理极大地提升了信号放大效率，三极管vt2在vt1放大过程中起到调节管的作用，保证三极管vt1放大信号的稳定输出，有效改善信号输出波形，提升控制器数据信号接收的精确度和完整性。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。

一种地铁施工安全监控系统，包括rfid电子标签和rfid读写设备，rfid读写设备包括信息接收处理单元和控制器，信息接收处理单元包括读取信号匹配电路和放大调节电路，信号匹配电路包括用于接收rfid电子标签信息的天线e1，天线e1的输出信号依次经lc串联谐振滤波器和rlc匹配网络处理后送入放大调节电路中，放大调节电路用于对信号匹配电路的输出信号进行放大，并将放大后的信号送入控制器。

进一步的，lc串联谐振滤波器包括电容c1和电感l1，电容c1的一端连接天线e1的信号输出端，电容c1的另一端连接电感l1的一端，电感l1的另一端连接rlc匹配网络。当天线e1读取到rfid电子标签的反馈信息时，首先送入lc串联谐振滤波器进行信号滤波，有效消除外界噪声干扰，提升信息读取的有效性。

经过滤波后的信号再送入rlc匹配网络中进行阻抗匹配，rlc匹配网络包括电阻r1、电容c2、c3和电感l2，电阻r1、电容c2的一端连接电感l1的另一端，并通过电容c3连接电感l2的一端，电阻r1、电容c2与电感l2的另一端并联接地。其中，由电阻、电感、电容元器件组成的rlc阻抗网络对信号进行特性阻抗匹配，减少杂讯干扰，避免错误读取，从而提升信号传输效率。

信号匹配电路的输出信号送至放大调节电路中进行放大，放大调节电路包括运放器ar1，运放器ar1的同相输入端连接电感l1的一端和电阻r2、r3的一端，电阻r2的另一端连接+5v电源和三极管vt1的集电极，电阻r3的另一端接地，运放器ar1的反相输入端通过电容c4接地，运放器ar1的输出端连接三极管vt1的基极和vt2的集电极，并通过并联的电阻r4、电容c5接地，三极管vt1的发射极连接控制器，并分别通过电阻r5、r6连接三极管vt2的发射极、基极，三极管vt2的发射极通过稳压二极管dz1接地，三极管vt2的基极通过电阻r7接地。

在放大调节电路的工作过程中，电阻r2、r3采用串联的形成对+5v电源电压进行分压，从而对信号匹配电路的输出信号施加偏置电流，有效改善信号放大过程中的静态工作稳定点。然后运放器ar1对偏置后的信号进行同相放大，为了避免因信号衰减形成的微弱信号在放大过程中出现失调，将运放器ar1的输出信号送至由三极管vt1、vt2形成的调节装置中进行放大调节。其中，三极管vt1在运放器ar1的输出端形成射极跟随器，从而极大地提升了信号放大效率，三极管vt2在vt1放大过程中起到调节管的作用，利用电阻r6、r7分流对三极管vt1的输出信号进行采样，并将采样信号送至三极管vt1中进行放大，由于稳压二极管dz1对三极管vt2的发射极电位起到基准作用，因此就很好地对vt2集电极输出信号波形起到改善作用，保证三极管vt1放大信号的稳定输出。同时，电阻r4与电容c5形成rc滤波对三极管vt1的基极电位起到滤波稳定作用，进一步保证三极管vt1工作的稳定性，有效改善信号输出波形。

本实用新型在具体使用过程中，rfid读写设备中的天线e1用于读取施工人员或施工设备上的rfid电子标签，并转换为电信号输出至lc串联谐振滤波器进行信号滤波，有效消除外界噪声干扰，提升信息读取的有效性。经过滤波后的信号再送入rlc匹配网络中进行阻抗匹配，由电阻、电感、电容元器件组成的rlc阻抗网络对信号进行特性阻抗匹配，减少杂讯干扰，避免错误读取，从而提升信号传输效率。信号匹配电路的输出信号送至放大调节电路中进行放大，其中，三极管vt1在运放器ar1的输出端形成射极跟随器，从而极大地提升了信号放大效率，三极管vt2在vt1放大过程中起到调节管的作用，保证三极管vt1放大信号的稳定输出，有效改善信号输出波形。放大调节电路的输出信号送到控制器中进行分析处理，从而获取地铁施工数据信息。当控制器检测处数据信息出现异常时，立刻向后台管理中心发出预警信号，从而及时做出施工应急部署，有效保证地铁施工安全进行。

以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅局限于此；对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本实用新型技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本实用新型保护范围之内。