The invention relates to a tunnel displacement detection system and a detection calculation method, belonging to the technical field of tunnel monitoring. The system comprises a plurality of comprehensive ranging units, multiple MCU control units, multiple PLC transceiver modules and upper computer units. Each integrated ranging unit is connected with a MCU control unit and a PLC transceiver module in turn to form a measurement unit. The MCU control unit is used to process the data collected by the integrated ranging unit and transmit the data to the PLC transceiver module. The PLC transceiver module transmits the information to the upper computer unit, and the upper computer unit processes and displays the data transmitted by the multiple measurement units. \u3002 The invention introduces PLC communication and combines wireless module to overcome the defect of wireless signal attenuation affecting communication quality in tunnels, especially in long-distance tunnels. The invention adopts two different analysis methods for different detection data. In each method, each new measurement value is added to the database, and new data is continuously learned to optimize the data analysis ability.
【技术实现步骤摘要】
一种隧道位移检测系统及检测计算方法
本专利技术属于隧道监测
,涉及一种隧道位移检测系统及检测计算方法。
技术介绍
在隧道施工中进行监控量测是普遍采用的塌方预测方法。在隧道监控量测项目中,隧道拱顶沉降量是判断围岩稳定性和指导施工的重要依据,是隧道与地下工程施工规范要求的必测项目。目前国外对隧道安全监测研究较多,但受到多种因素影响,隧道自动化监测系统还有待进一步成熟,拱顶沉降还是采取人工检测为主、在线实时监测为辅的方法。隧道自动化实时监测还有很大的研究空间。国内在这方面则相对滞后,不少还采取人工检测的方法对隧道进行安全监测。存在数据实时性差、检测过程对施工干扰大、量测工作危险、量测费用高以及测量数据不可靠性差等不足。因此开展相关方面的研究具有重要的实际意义。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种隧道位移检测系统及检测计算方法,可以对隧道拱顶沉降量实施远程、实时、动态监测,有助于克服现有技术的不足。为达到上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种隧道位移检测系统,该系统包含多个综合测距单元,多个MCU控制单元,多个电力线通信(PLC,PowerLineCommunication)收发模块以及上位机单元,每个综合测距单元与一MCU控制单元以及一PLC收发模块依次连接组成一测量单元,所述MCU控制单元用于处理所述综合测距单元所采集的数据并将数据传输至所述PLC收发模块,所述PLC收发模块将信息发送至所述上位机单元,所述上位机单元将多个测量单元传来的数据汇总处理并显示。进一步,所述上位机单元包含依次连接的PLC通信单元,MCU主控单元和显示控制单元, ...
【技术保护点】
1.一种隧道位移检测系统,其特征在于:该系统包含多个综合测距单元,多个MCU控制单元,多个电力线通信(PLC,Power Line Communication)收发模块以及上位机单元,每个综合测距单元与一MCU控制单元以及一PLC收发模块依次连接组成一测量单元,所述MCU控制单元用于处理所述综合测距单元所采集的数据并将数据传输至所述PLC收发模块,所述PLC收发模块将信息发送至所述上位机单元,所述上位机单元将多个测量单元传来的数据汇总处理并显示。
【技术特征摘要】
1.一种隧道位移检测系统,其特征在于:该系统包含多个综合测距单元,多个MCU控制单元,多个电力线通信(PLC,PowerLineCommunication)收发模块以及上位机单元,每个综合测距单元与一MCU控制单元以及一PLC收发模块依次连接组成一测量单元,所述MCU控制单元用于处理所述综合测距单元所采集的数据并将数据传输至所述PLC收发模块,所述PLC收发模块将信息发送至所述上位机单元,所述上位机单元将多个测量单元传来的数据汇总处理并显示。2.根据权利要求1所述的一种隧道位移检测系统,其特征在于:所述上位机单元包含依次连接的PLC通信单元,MCU主控单元和显示控制单元,所述PLC通信单元与所述测量单元之间进行通信,所述MCU控制单元还连接至一时钟芯片,所述时钟芯片用于产生系统时间。3.根据权利要求2所述的一种隧道位移检测系统,其特征在于:所述PLC通信单元与所述测量单元之间采用低压电力线为信号传输介质进行通信,且所述测量单元还设置有可扩展的无线通信模块接口。4.根据权利要求1所述的一种隧道位移检测系统,其特征在于:所述综合测距单元包含激光测距仪,震动检测模块,垂直偏转控制步进电机,垂直仰角测量模块,水平偏转控制步进电机和水平偏转夹角测量模块;所述激光测距仪与所述垂直仰角测量模块均安装在所述垂直偏转控制步进电机上,所述垂直偏转控制步进电机与水平偏转夹角测量模块均设置在所述水平偏转控制步进电机上;所述震动检测模块用于检测系统周围环境中对激光测距可能产生影响的震动;综合测距单元的各个模块均连接至所述MCU控制单元。5.根据权利要求4所述的一种隧道位移检测系统,其特征在于:所述MCU控制单元根据周围环境中,启停所述激光测距仪,满足:当SBGMin≤SReal<0.9×SNMin时,其中SBGMin表示背景震动水平下限,SReal表示实际震动值,SNMin表示干扰震动水平下限,符合系统测量条件,可以启动测量;当SReal≥0.9×SNMin时,系统处于测量等待状态,先进行下一个测量点的测量,完成本轮测量后,再对本测量点进行测量;当SReal<0.9×SBGMin或者SReal测量无示数时,系统发出故障提示。6.一种隧道位移检测计算方法,其特征在于:该方法包含如下步骤:S1:通过MCU控制单元调整设置测量步长,获取测量值与测量状态构成的测量矩阵M;S2:对于单个测量点,采用线性回归方法进行数据分析,判断单个测量点是否存在位置偏移;S3:根据测量矩阵M,对...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘晓,徐国庆,杨生富,郭志瑞,崔光照,
申请(专利权)人:重庆大学,
类型:发明
国别省市:重庆,50
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