一种隧道断面变形监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种隧道断面变形监测系统，包括主控制器和设置在隧道内的多个子监测装置，主控制器通信连接有主机，多个所述子监测装置沿隧道的长度方向布设，所述子监测装置包括与主控制器通信连接的子控制器、第一激光测距传感器、第二激光测距传感器和存储器。本实用新型专利技术结构简单、设计合理，第一激光测距传感器用于监测隧道拱顶的位移，第二激光测距传感器用于监测隧道侧壁的位移，子控制器对隧道拱顶的位移监测值和位移设定值进行比较、对隧道侧壁的位移监测值和隧道侧壁的位移设定值进行比较，为施工提供预警，克服了传统人工监测费时、费力、实时性差、易受恶劣天气影响等不足。

A tunnel section deformation monitoring system

The utility model discloses a tunnel section deformation monitoring system, which comprises a main controller and a plurality of sub-monitoring devices arranged in the tunnel. The main controller is communicated with a host computer, and a plurality of sub-monitoring devices are arranged along the length direction of the tunnel. The sub-monitoring device comprises a sub-controller communicated with the main controller. The first laser ranging sensor, the second laser range sensor and the memory. The utility model has the advantages of simple structure and reasonable design. The first laser ranging sensor is used to monitor the displacement of the tunnel vault, the second laser ranging sensor is used to monitor the displacement of the tunnel side wall, the sub-controller compares the displacement monitoring value and the displacement setting value of the tunnel vault, the displacement monitoring value of the tunnel side wall and the tunnel side wall. By comparing the displacement setting values, it can provide early warning for construction and overcome the shortcomings of traditional manual monitoring, such as time-consuming, laborious, poor real-time, vulnerable to adverse weather.

【技术实现步骤摘要】
一种隧道断面变形监测系统
本技术属于隧道监测
，具体涉及一种隧道断面变形监测系统。
技术介绍
我国从上世纪八十年代开始对隧道的安全监测进行分析和研究。1988年初，西南交通大学和广州公路局共同研究并制定了《公路运营隧道衬砌安全等级评定暂行规定》，作为隧道安全监测的指导规范。在工程监测方面，近年来主要还是采取人工检测的方法。监测人员定期通过检测仪器例如全站仪、水准仪、收敛尺等对隧道关键点位进行测量，将所得数据上报隧道管理部门，隧道管理部门组织专家对数据进行定期分析，得到隧道的损伤信息在隧道安全监测中，变形监测是一个非常关键的监测因素。目前国内测量隧道拱顶沉降主要通过全站仪、水准仪和三维激光扫描仪等仪器，需要人工进行多次测量，无法实现自动化测量。国内外目前在进行相关危险隧道监测没有一个完成的解决方案，对于相关隧道在进行监测需要长时间理论分析以及现场工程勘探，效率低、花费大量人力物力，并且没有检测数据来验证理论分析是否准确，以此隧道危害不能及时处理。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种隧道断面变形监测系统，其结构简单、设计合理，第一激光测距传感器用于监测隧道拱顶的位移，第二激光测距传感器用于监测隧道侧壁的位移，子控制器对隧道拱顶的位移监测值和位移设定值进行比较、对隧道侧壁的位移监测值和隧道侧壁的位移设定值进行比较，为施工提供预警，克服了传统人工监测费时、费力、实时性差、易受恶劣天气影响等不足。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种隧道断面变形监测系统，其特征在于：包括主控制器和设置在隧道内的多个子监测装置，所述主控制器通信连接有主机，多个所述子监测装置沿隧道的长度方向布设，所述子监测装置包括与主控制器通信连接的子控制器、以及与子控制器相接的第一激光测距传感器、第二激光测距传感器和存储器，所述第一激光测距传感器和第二激光测距传感器均安装在隧道拱腰同一侧的监测点位置处，所述第一激光测距传感器的激光束朝向隧道拱顶，所述第二激光测距传感器的激光束朝向隧道拱腰的另一侧。上述的一种隧道断面变形监测系统，其特征在于：所述子控制器接有显示器和声光报警模块。上述的一种隧道断面变形监测系统，其特征在于：所述第二激光测距传感器的个数为多个，多个所述第二激光测距传感器的激光束朝向不同。本技术与现有技术相比具有以下优点：1、本技术的结构简单，设计合理，实现及使用操作方便。2、本技术设置有第一激光测距传感器和第二激光测距传感器，第一激光测距传感器用于监测隧道拱顶的位移，第二激光测距传感器用于监测隧道侧壁的位移，监测全面。3、本技术中，子控制器对第一激光测距传感器监测得到的隧道拱顶的位移监测值和存储器内存储的隧道拱顶的位移设定值进行比较，子控制器对第二激光测距传感器监测得到的隧道侧壁的位移监测值和存储器内存储的隧道侧壁的位移设定值进行比较，为施工提供预警，将隧道的运营风险降到最低，克服了传统人工监测费时、费力、实时性差、易受恶劣天气影响等不足，能够更好地为隧道安全施工和运营提供必要保障，加快智能交通的发展步伐。综上所述，本技术结构简单、设计合理，第一激光测距传感器用于监测隧道拱顶的位移，第二激光测距传感器用于监测隧道侧壁的位移，子控制器对隧道拱顶的位移监测值和位移设定值进行比较、对隧道侧壁的位移监测值和隧道侧壁的位移设定值进行比较，为施工提供预警，克服了传统人工监测费时、费力、实时性差、易受恶劣天气影响等不足。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本技术的电路原理框图。附图标记说明:1—主控制器；2—主机；3—子监测装置；4—子控制器；5—第一激光测距传感器；6—第二激光测距传感器；7—显示器；8—存储器；9—声光报警模块。具体实施方式如图1所示，本技术包括主控制器1和设置在隧道内的多个子监测装置3，所述主控制器1通信连接有主机2，多个所述子监测装置3沿隧道的长度方向布设，所述子监测装置3包括与主控制器1通信连接的子控制器4、以及与子控制器4相接的第一激光测距传感器5、第二激光测距传感器6和存储器8，所述第一激光测距传感器5和第二激光测距传感器6均安装在隧道拱腰同一侧的监测点位置处，所述第一激光测距传感器5的激光束朝向隧道拱顶，所述第二激光测距传感器6的激光束朝向隧道拱腰的另一侧。实际使用时，第一激光测距传感器5用于监测隧道拱顶的位移，第二激光测距传感器6用于监测隧道侧壁的位移，监测全面。实际使用时，子控制器4对第一激光测距传感器5监测得到的隧道拱顶的位移监测值和存储器8内存储的隧道拱顶的位移设定值进行比较，子控制器4对第二激光测距传感器6监测得到的隧道侧壁的位移监测值和存储器8内存储的隧道侧壁的位移设定值进行比较，为施工提供预警，将隧道的运营风险降到最低，克服了传统人工监测费时、费力、实时性差、易受恶劣天气影响等不足，能够更好地为隧道安全施工和运营提供必要保障，加快智能交通的发展步伐。需要说明的是，采用第一激光测距传感器5和第二激光测距传感器6进行非接触测量方式，且第一激光测距传感器5和第二激光测距传感器6均采用附壁安装，设置在隧道拱腰位置处，不影响现场施工和运营工作的正常开展。如图1所示，本实施例中，所述子控制器4接有显示器7和声光报警模块9。实际使用时，显示器7用于显示第一激光测距传感器5监测得到的隧道拱顶的位移监测值和第二激光测距传感器6监测得到的隧道侧壁的位移监测值。实际使用时，当第一激光测距传感器5监测得到的隧道拱顶的位移监测值大于存储器8内存储的隧道拱顶的位移设定值，或第二激光测距传感器6监测得到的隧道侧壁的位移监测值大于存储器8内存储的隧道侧壁的位移设定值时，子控制器4同时发送控制信号给主控制器1和声光报警模块9，声光报警模块9报警，主控制器1将报警信息传输给主机2，通知相关工作人员及时赶到或撤离现场，以最大化的减少现场损失。本实施例中，所述第二激光测距传感器6的个数为多个，多个所述第二激光测距传感器6的激光束朝向不同。实际使用时，多个第二激光测距传感器6的激光束分别射向隧道拱腰的不同位置处，可用于检测隧道拱腰的不同位置处的位移变化，为隧道断面监测提供数据支持。以上所述，仅是本技术的实施例，并非对本技术作任何限制，凡是根据本技术技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本技术技术方案的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道断面变形监测系统，其特征在于：包括主控制器（1）和设置在隧道内的多个子监测装置（3），所述主控制器（1）通信连接有主机（2），多个所述子监测装置（3）沿隧道的长度方向布设，所述子监测装置（3）包括与主控制器（1）通信连接的子控制器（4）、以及与子控制器（4）相接的第一激光测距传感器（5）、第二激光测距传感器（6）和存储器（8），所述第一激光测距传感器（5）和第二激光测距传感器（6）均安装在隧道拱腰同一侧的监测点位置处，所述第一激光测距传感器（5）的激光束朝向隧道拱顶，所述第二激光测距传感器（6）的激光束朝向隧道拱腰的另一侧。

【技术特征摘要】
1.一种隧道断面变形监测系统，其特征在于：包括主控制器（1）和设置在隧道内的多个子监测装置（3），所述主控制器（1）通信连接有主机（2），多个所述子监测装置（3）沿隧道的长度方向布设，所述子监测装置（3）包括与主控制器（1）通信连接的子控制器（4）、以及与子控制器（4）相接的第一激光测距传感器（5）、第二激光测距传感器（6）和存储器（8），所述第一激光测距传感器（5）和第二激光测距传感器（6）均安装在隧...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘波，邵永军，王波，王小雄，
申请(专利权)人：陕西高速星展科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61