隧道工程变形监测系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种隧道工程变形监测系统，包括：供电装置、变形监测装置、数据传输装置及数据处理装置；所述供电装置设置于隧道口，用于向设置于隧道内的所述变形监测装置及数据传输装置供电；所述变形监测装置、所述数据传输装置及所述数据处理装置通过光纤环路网连接，所述变形监测装置用于监测所述隧道内的位移、应力或裂缝的变化数据并将所述数据传输给所述数据传输装置；所述数据传输装置用于将接收到的所述数据传送给所述数据处理装置，所述数据处理装置用于对接收到的所述数据进行分析及处理。本实用新型专利技术提供的隧道工程变形监测系统可以实现隧道工程变形自动化监测，降低人力及资金成本，并能够实时获取到监测结果。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及油气运输领域，尤其涉及一种隧道工程变形监测系统。
技术介绍
油气运输过程中，在役油气长输管道通常需要穿越隧道将油气资源传输到各地。由于受到地质、渗水、应力等因素的影响，隧道难免会发生开裂、隧道拱璧下压、拱顶下沉及隧底拱起等变形。为了保证隧道和油气长输管道的安全运营，对隧道进行高精度变形监测十分重要。现有技术中，通常是由工作人员周期性进入隧道对隧道的变形数据进行监测，再将测量装置测量得到的数据带回到远离隧道现场的工作环境中，对监测得到的数据进行分析处理。但是，由于隧道工程中环境恶劣，现有技术中通过人工周期性对隧道变形数据进行监测的方式采集数据的过程困难，成本较高，且无法实时获得监测结果。
技术实现思路
本技术实施例提供一种隧道工程变形监测系统，用以解决现有技术中的隧道工程变形监测方式成本较高，且无法实时获得监测结果的问题。本技术提供一种隧道工程变形监测系统，包括：供电装置、变形监测装置、数据传输装置及数据处理装置；所述供电装置设置于隧道口，用于向设置于隧道内的所述变形监测装置及数据传输装置供电；所述变形监测装置、所述数据传输装置及所述数据处理装置通过光纤环路网连接，所述变形监测装置用于监测所述隧道内的位移、应力或裂缝的变化数据并将所述数据传输给所述数据传输装置；所述数据传输装置用于将接收到的所述数据通过网络传送给所述数据处理装置，所述数据处理装置用于对接收到的所述数据进行分析及处理。另一实施例中，所述变形监测装置包括：设置于隧道内的全站仪以及棱镜，所述棱镜设置于所述隧道的隧道壁上；所述全站仪用于发送红外光至设定的棱镜；所述棱镜用于反射所述红外光至所述全站仪，以使所述全站仪确定所述棱镜所在位置的坐标。另一实施例中，所述隧道内设置有多个监测断面，每个监测断面上分布至少两个棱镜。另一实施例中，相邻的两个监测断面中的一个监测断面上分布两个棱镜，另一个监测断面上分布三个棱镜。另一实施例中，所述变形监测装置包括至少一组应力应变传感器，所述至少一组应力应变传感器设置于所述隧道内设定的监测断面上，用于测试所述监测断面上的应力和应变数据。另一实施例中，所述至少一组应力应变传感器包括三个应力应变传感器，所述三个应力应变传感器分别设置于所述隧道的两侧壁及顶壁上。另一实施例中，所述变形监测装置包括裂缝计，所述裂缝计设置于所述隧道的裂缝表面，用于测试所述隧道的裂缝变化数据。另一实施例中，所述供电装置为两个，分别设置于所述隧道的进口端及出口端。另一实施例中，所述供电装置为太阳能电池板或者蓄电池。本技术实施例提供的隧道工程变形监测系统，通过在隧道口设置供电装置为隧道内的变形监测装置及数据传输装置供电，从而使得所述变形监测装置及所述数据传输装置能够通过以太网连接，将所述变形监测装置监测得到的所述隧道内的位移、应力或裂缝的变化数据传输给所述数据传输装置，并通过所述数据传输装置将接收到的所述数据通过无线网络传送给所述数据处理装置对接收到的所述数据进行分析及处理，从而可以实现隧道工程变形自动化监测，降低人力及资金成本，并能够实时获取到监测结果。为让本技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例隧道工程变形监测系统的应用场景示意图；图2为本技术实施例隧道工程变形监测系统的结构框架示意图；图3为本技术实施例中全站仪及棱镜的设置方式示意图；图4为本技术实施例中隧道内监测断面的设置示意图。附图标记说明：100：隧道；101：监测断面；10：供电装置；110：供电电缆；20：变形监测装置；21：全站仪；23：棱镜；200：后视定向点；30：数据传输装置；310：通讯电缆；40：数据处理装置。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。油气运输过程中，油气长输管道通常需要穿越隧道将油气资源传输到各地。由于受到地质、渗水、应力等因素的影响，隧道容易发生开裂、隧道拱璧下压、拱顶下沉及隧底拱起等变形。为了保证隧道和油气长输管道的安全运营，需要对隧道进行高精度变形监测。现有技术通常是通过工作人员定期进入隧道对隧道的变形数据进行监测，再将测量装置测量得到的数据带回到远离隧道现场的工作环境中，对监测得到的数据进行分析处理。由于隧道工程中环境恶劣，现有技术中通过人工周期性对隧道变形数据进行监测的方式采集数据的过程困难，成本较高，且无法实时获得监测结果。基于此，本技术实施例提供一种隧道工程变形监测系统，用以解决现有技术中的隧道工程变形监测方式成本较高，且无法实时获得监测结果的问题。图1为本技术实施例隧道工程变形监测系统的应用场景示意图，图2为本技术实施例隧道工程变形监测系统的结构框架示意图。请参阅图1及图2，本技术提供的隧道工程变形监测系统，包括：供电装置10、变形监测装置20、数据传输装置30及数据处理装置40；所述供电装置10设置于隧道口，用于向设置于隧道100内的所述变形监测装置20及数据传输装置30供电；所述变形监测装置20、所述数据传输装置30及所述数据处理装置40通过光纤环路网连接，所述变形监测装置20用于监测所述隧道100内的位移、应力或裂缝的变化数据并将所述数据传输给所述数据传输装置30；所述数据传输装置30用于将接收到的所述数据通过网络传送给所述数据处理装置40，所述数据处理装置40用于对接收到的所述数据进行分析及处理。具体地，所述供电装置10为两个，分别设置于所述隧道100的进口端及出口端。由于隧道100内供电困难本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隧道工程变形监测系统，其特征在于，包括：供电装置、变形监测装置、数据传输装置及数据处理装置；所述供电装置设置于隧道口，用于向设置于隧道内的所述变形监测装置及数据传输装置供电；所述变形监测装置、所述数据传输装置及所述数据处理装置通过光纤环路网连接，所述变形监测装置用于监测所述隧道内的位移、应力或裂缝的变化数据并将所述数据传输给所述数据传输装置；所述数据传输装置用于将接收到的所述数据传送给所述数据处理装置，所述数据处理装置用于对接收到的所述数据进行分析及处理。

【技术特征摘要】
1.一种隧道工程变形监测系统，其特征在于，包括：供电装置、
变形监测装置、数据传输装置及数据处理装置；所述供电装置设置于隧
道口，用于向设置于隧道内的所述变形监测装置及数据传输装置供电；
所述变形监测装置、所述数据传输装置及所述数据处理装置通过光
纤环路网连接，所述变形监测装置用于监测所述隧道内的位移、应力或
裂缝的变化数据并将所述数据传输给所述数据传输装置；所述数据传输
装置用于将接收到的所述数据传送给所述数据处理装置，所述数据处理
装置用于对接收到的所述数据进行分析及处理。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述变形监测装置
包括：设置于隧道内的全站仪以及棱镜，所述棱镜设置于所述隧道的隧
道壁上；
所述全站仪用于发送红外光至设定的棱镜；
所述棱镜用于反射所述红外光至所述全站仪，以使所述全站仪确定
所述棱镜所在位置的坐标。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述隧道内设置有
多个监测断面，每个监测断面上分布至少两个棱镜。...

【专利技术属性】
技术研发人员：亢春，周卫军，张瑶，马孝亮，张伟，张凡，方艳，石平，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11