一种隧道薄弱环节动态预警系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种隧道薄弱环节动态预警系统。包括检测装置，检测出隧道薄弱环节，然后将检测数据发送至监测与预警中心；无线传感器组，用于监测隧道薄弱环节，并将监测数据发送至无线传感器发送范围内的智能终端；智能终端，用于对隧道定时巡查时接收监测数据，然后将其发送至监测与预警中心；监测与预警中心，根据检测装置传回的检测数据生成精确的监测方案；根据无线传感器组传回的监测数据对隧道薄弱环节进行分析处理，并预警。本实用新型专利技术能对隧道薄弱环节的动态监控，并将采集的数据传输给监控中心，给隧道的后期养护与预警等提供了参考，也为隧道的施工方法改进提供了依据，有效地避免了因隧道薄弱环节监测不到位而引发的安全事故。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种隧道薄弱环节动态预警系统，属于隧道养护领域。
技术介绍
我国是个多山国家，75%左右国土都是山地或重丘，且江河纵横，海域宽阔。近十年来，我国交通网逐渐向崇山峻岭穿越，向离岸深水延伸，山岭公路隧道以年均350公里的速度增长，28座水下公路隧道也已建成通车；同时，在城市建设中，以节约土地和保护环境为宗旨，城市道路隧道与城市地铁发展方兴未艾，地下互通立交也应运而生。总体上，我国隧道的建设已进入快速发展时期，据统计我国公路隧道总里程、铁路隧道总里程等多项指标均居世界第一。但据最近一份调研报告表明，全国隧道设计与施工按新奥法实施者不到70%，新技术应用率较低，建成后隧道存在渗水部位、空洞、裂缝等问题，工程上称之为薄弱环节，这就给隧道的使用寿命与使用安全埋下了隐患，部分隧道建成仅3年左右就要重新加固衬砌，还重新设置防、排水设施。但由于国内隧道养护技术与隧道发展速度的失衡，国内的隧道养护技术还相对较为落后，针对隧道的薄弱环节还未形成集监测、预警、养护于一体的动态预警系统，个别隧道甚至因缺少检测、监测等仪器，发生塌方等严重事故，给人民的生命财产安全带来巨大的损失。故开发一种针对隧道薄弱环节进行动态监测，且对薄弱环节进行数据采集与存储的隧道薄弱环节动态预警系统显得尤为重要。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种隧道薄弱环节动态预警系统，主要解决现有国内隧道养护技术与隧道发展速度的失衡，针对隧道的薄弱环节还未形成集监测、预警、养护于一体的动态预警系统的问题。本技术通过在隧道的薄弱环节预埋传感器，实现对隧道薄弱环节的动态监控，并将采集的数据传输给监控中心，给隧道的后期养护与预警等提供了参考，也为隧道的施工方法改进提供了依据，有效的避免了因隧道薄弱环节监测不到位而引发的安全事故。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下:一种隧道薄弱环节动态预警系统，包括检测装置，对隧道进行整体检测，检测出隧道薄弱环节，然后将检测数据发送至监测与预警中心；无线传感器组，用于监测隧道薄弱环节，并将监测数据发送至无线传感器发送范围内的智能终端；智能终端，用于对隧道定时巡查时接收监测数据，然后将其发送至监测与预警中心;监测与预警中心，根据检测装置传回的检测数据生成精确的监测方案；根据无线传感器组传回的监测数据对隧道薄弱环节进行分析处理，并预警。具体地，所述隧道薄弱环节包括外侧空洞、渗水部位、二衬混凝土裂纹/裂缝、二衬混凝土空洞。进一步地，所述检测装置包括采集隧道二衬混凝土的数据然后对外侧空洞和二衬混凝土空洞进行定位的地质雷达，对隧道渗水部位进行定位的红外热像仪，以及配合LED照明设备对隧道二衬混凝土进行摄录分析，然后检测出二衬混凝土裂纹/裂缝的高清工程摄像机。具体地，所述监测方案主要为无线传感器预埋的位置、相应的传感器类型、数量。进一步地，所述无线传感器组包括多个安装于隧道薄弱环节的无线传感器，该无线传感器为应力传感器和/或应变传感器。每个无线传感器包括传感器部分和与传感器部分连接的无线发射装置，无线发射装置安装在无线传感器的末端。更进一步地，所述智能终端为手机，由养护工人持有。检测装置首先对隧道进行整体检测，对隧道的薄弱环节进行精确定位，养护工人根据上述检测结果，在隧道薄弱环节埋入相应的无线传感器，因隧道内特殊的地质环境，使得无线信号无法在隧道内实现长距离传输，而隧道内薄弱环节的不确定性使得数据的有线传输变得复杂与困难，故本技术通过无线传感器实现对薄弱环节的数据采集，无线传感器通过无线发射装置实现数据的实时发送，当该段隧道的养护工人进入隧道进行巡视时，进入无线发射装置的发送范围，无线发射装置即将无线传感器采集的数据发送至该段隧道养护工人的手机，然后发送至监测与预警中心。本技术还包括PC端，待养护工人巡视完隧道，回到养护中心，即可将手机采集的数据拷贝到PC端，通过PC端将采集的数据传输至监测与预警中心。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果:(I)本技术集隧道检测与薄弱环节监测、养护、预警于一体，通过对隧道薄弱环节的应力应变数据的动态监测与分析，从而实现隧道安全事故的预防与预警。(2)本技术能够在将采集数据传递给相关部门并根据评估结果安排相应的后续养护工作的同时，将采集的隧道薄弱环节的整体数据进行系统分析与处理，并将其提供给相关机构，进而对隧道的施工方法改进提供依据，为隧道施工质量的提高奠定基础。(3)本技术的无线传感器组采集的数据通过无线发射装置发送于养护工人手机，操作简单、携带便捷，解决了隧道监测数据传输复杂，操作困难等问题。(4)本技术的无线发射装置的电源直接由隧道内的电力系统提供，无需外接电源，使用不受限制。【附图说明】图1为健康險道不意图。图2为隧道薄弱环节示意图。图3为本技术-实施例隧道薄弱环节无线传感器分布示意图。图4为本技术的系统框图。图5为无线传感器结构示意图。上述附图中，附图标记对应的部件名称如下:1-外侧土方或岩石，2-二衬混凝土，3-外侧空洞，4-渗水部位，5-二衬混凝土裂纹/裂缝，6- 二衬混凝土空洞，7-第一无线传感器，8-第二无线传感器，9-第三无线传感器，10-第四无线传感器，11-传感器部分，12-无线发射装置。【具体实施方式】下面结合实施例和附图对本技术作进一步说明，本技术的实施方式包括但不限于下列实施例。实施例如图1-5所示，一种隧道薄弱环节动态预警系统，包括检测装置、无线传感器组、手机客户端、PC当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隧道薄弱环节动态预警系统，其特征在于，包括检测装置，对隧道进行整体检测，检测出隧道薄弱环节，然后将检测数据发送至监测与预警中心；无线传感器组，用于监测隧道薄弱环节，并将监测数据发送至无线传感器发送范围内的智能终端；智能终端，用于对隧道定时巡查时接收监测数据，然后将其发送至监测与预警中心；监测与预警中心，根据检测装置传回的检测数据生成精确的监测方案；根据无线传感器组传回的监测数据对隧道薄弱环节进行分析处理，并预警。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张森，申法山，黄学涛，陈守安，田彦龙，翟建勋，张伯南，张云飞，
申请(专利权)人：四川隧唐科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51