一种用于基坑与隧道变形的监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于基坑与隧道变形的监测装置，包括能固定于基坑或隧道侧壁上的安装座，安装座上设有旋转电机，旋转电机的上方设有姿态监测装置，旋转电机的下方设有PLC控制器，PLC控制器连接有无线数据传输装置，旋转电机的输出轴连接有转动板，转动板连接有漫反射式激光扫描仪，漫反射式激光扫描仪上设有倾斜传感器，转动板上设有声光报警装置，述姿态监测装置、漫反射式激光扫描仪、倾斜传感器、声光报警装置均分别与PLC控制器电连接。本发明专利技术提供的监测装置，能够自动对隧道或基坑的细微变形进行监测，监测精度高，同时还可以避免由于监测设备本身位移所导致的监测结果误差，具有极强的实用价值，值得广泛推广应用。

A monitoring device for deformation of foundation pit and tunnel

The invention discloses a monitoring device for the deformation of foundation pit and tunnel, which comprises a mounting seat which can be fixed on the side wall of foundation pit or tunnel, a rotating motor on the mounting seat, a posture monitoring device above the rotating motor, a PLC controller below the rotating motor, and a wireless data transmission device connected with the PLC controller. The output shaft of the rotating motor is connected with a rotating plate, and the rotating plate is connected with a diffuse reflecting laser scanner. The diffuse reflecting laser scanner is equipped with a tilting sensor, and the rotating plate is equipped with an acoustooptic alarm device. The attitude monitoring device, diffuse reflecting laser scanner, tilting sensor and acoustooptic alarm device are respectively controlled by PLC. Electrical connection. The monitoring device provided by the invention can automatically monitor the fine deformation of the tunnel or foundation pit, and has high monitoring precision, and can avoid the monitoring result error caused by the displacement of the monitoring equipment itself. The monitoring device has strong practical value and is worth popularizing and applying widely.

【技术实现步骤摘要】
一种用于基坑与隧道变形的监测装置
本专利技术涉及一种监测装置，具有涉及一种用于基坑与隧道变形的监测装置。
技术介绍
随着城市化进程的加快，地面空间越来越拥挤，发展城市地下交通已经是大势所趋。但是，在隧道或基坑开挖施工过程中，随着围岩应力的重新分布，围岩在开挖卸荷后会向隧道或基坑内部产生变形，当变形超过一定限度时，会危及到隧道或基坑的安全和正常使用，从而引发一系列的岩土环境工程问题。因此，目前在隧道或基坑开挖施工过程中，通常会采用一定的监测方法对隧道或基坑内部的变形进行监测。目前隧道或基坑收敛变形监测中应用的技术方法及手段主要分为收敛尺法、多点位移计式伸长仪、雷达扫描、巴赛特收敛系统、免棱镜全站仪法等，主要是对拱顶下沉和围岩收敛进行监控量测，虽然能够实现一定的监测目的，但均存在监测效率低下、自动化程度不高或安装不便等缺点，特别是不能够处理监测设备本身的位置变形所导致的监测结果偏差的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的是提供一种用于基坑与隧道变形的监测装置。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种用于基坑与隧道变形的监测装置，包括能固定于基坑或隧道侧壁上的安装座，所述安装座上设有旋转电机，所述旋转电机的上方设有姿态监测装置，所述旋转电机的下方设有PLC控制器，所述PLC控制器连接有无线数据传输装置，所述旋转电机的输出轴连接有转动板，所述转动板连接有漫反射式激光扫描仪，所述漫反射式激光扫描仪上设有倾斜传感器，所述转动板上设有声光报警装置，所述姿态监测装置、漫反射式激光扫描仪、倾斜传感器、声光报警装置均分别与PLC控制器电连接。作为优选方案，包括激光清洗器，所述激光清洗器安装于转动板上，且位于漫反射式激光扫描仪的下方。作为进一步优选方案，所述激光清洗器包括清洁马达和清洁头，清洁马达的传动轴与清洁头相连接。作为进一步优选方案，所述激光清洗器与PLC控制器电连接。作为优选方案，旋转电机的输出轴与转动板垂直连接，且旋转电机的输出轴相对于转动板的轴心偏心设置。作为优选方案，所述转动板连接有驱动装置，所述驱动装置通过连接臂与漫反射式激光扫描仪相连接，所述驱动装置与PLC控制器电连接。作为进一步优选方案，所述驱动装置为摆动电机。作为优选方案，所述姿态监测装置包括移动检测单元、方向单元和一维收敛检测单元；所述移动检测单元采用MEMS传感器；所述一维收敛检测单元通过当前位置与检测点之间的相对位移来检测所述安装座是否发生绝对变形现象。作为进一步优选方案，所述一维收敛单元为线位移传感器。作为进一步优选方案，所述方向单元采用PSD传感器，通过与水平位置时激光点的相对距离值确定当前漫反射式激光扫描仪是否发生方位变化。相较于现有技术，本专利技术的有益技术效果在于：本专利技术提供的监测装置，结构简单，使用方便，能够自动对隧道或基坑的细微变形进行监测，监测精度高，同时还可以避免由于监测设备本身位移所导致的监测结果误差，具有极强的实用价值，值得广泛推广应用。附图说明图1是本专利技术提供的监测装置的结构示意图；图中标号示意如下：1-基坑或隧道的侧壁；2-安装座；3-旋转电机；31-旋转电机的输出端；4-姿态监测装置；5-PLC控制器；6-无线数据传输装置；7-转动板；8-漫反射式激光扫描仪；9-倾斜传感器；10-声光报警装置；11-激光清洗器；111-清洁马达；1111-清洁马达的传动轴；112-清洁头；12-驱动装置；13-连接臂；14-膨胀螺钉。具体实施方式以下将结合附图和实施例对本专利技术的技术方案做进一步清楚、完整地描述。实施例如图1所示：本专利技术提供的一种用于基坑与隧道变形的监测装置，包括能固定于基坑或隧道侧壁1上的安装座2，所述安装座2上设有旋转电机3，所述旋转电机3的上方设有姿态监测装置4，旋转电机3的下方设有PLC控制器5，所述PLC控制器5连接有无线数据传输装置6，所述旋转电机3的输出轴31连接有转动板7，所述转动板7连接有漫反射式激光扫描仪8，所述漫反射式激光扫描仪8上设有倾斜传感器9，所述转动板7上设有声光报警装置10，所述姿态监测装置4、漫反射式激光扫描仪8、倾斜传感器9、声光报警装置10均分别与PLC控制器5电连接。设有的漫反射式激光扫描仪8，在扫描过程中的扫描点可以无限细密，从而能够对隧道或基坑的细微变形进行监测，监测精度高，并且无需在目标点设置反射棱镜，节约成本；而漫反射式激光扫描仪8上设有的倾斜传感器9可随时检测漫反射式激光扫描仪8在转动过程中的位置信息，同时将检测数据传递给PLC控制器5，PLC控制器5根据检测数据与预定数据的对比，即可确认漫反射式激光扫描仪8是否偏移，进而对当前漫反射式激光扫描仪8的位置状态进行调整，或是将倾斜传感,9的检测数据与漫反射式激光扫描仪8获取的检测数据进行组合，来判断当前隧道或基坑的变形量；设有的姿态监测装置4可以对隧道与基坑变形监测装置的安装点的横滚变形进行监测，在分析扫描仪的监测数据时，即可进行结合分析，从而得到更精确的隧道与基坑变形数据，进而避免由于监测设备本身位移所导致的监测结果误差；当监测装置出现故障时，设有的声光报警装置10可以及时报警，方便工作人员快速维修；漫反射式激光扫描仪8与转动板7相连接，使得漫反射式激光扫描仪8可以随时其俯仰角度，使其不受环境变形的影响，始终保持在预定的扫描位置，扫描数据更精确；同时由于姿态监测装置4、漫反射式激光扫描仪8、倾斜传感器9、声光报警装置10均与PLC控制器5电连接，使得可以自动化实现基坑与隧道变形的监测，而PLC控制器5连接有无线数据传输装置6，可以及时将数据传输到控制系统，方便监控人员及时查看。作为优选方案：所述监测装置还包括激光清洗器11，所述激光清洗器11安装于转动板7上，且位于漫反射式激光扫描仪8的下方，在不影响漫反射式激光扫描仪8工作的同时，对漫反射式激光扫描仪8的激光头进行清洁，以使漫反射式激光扫描仪8持续保持在最佳工作状态。所述激光清洗器11包括清洁马达111和清洁头112，清洁马达111的传动轴1111与清洁头112相连接，当漫反射式激光扫描仪8在PLC控制器5的控制下转动至激光清洗器11的位置处时，清洁马达111带动清洁头112旋转，即可对漫反射式激光扫描仪8的激光头进行清洁。本申请中清洁头112可以由带有绒毛的材料制成，也可以由其它具有清洁功能的材料制成。旋转电机3的输出轴31与转动板7垂直连接，且旋转电机3的输出轴31相对于转动板7的轴心偏心设置，使得旋转电机3的输出轴31的轴心线处于转动板7中心线的侧部，当旋转电机3带动转动板7转动后，使得漫反射式激光扫描仪8的位置也能改变，进而使得漫反射式激光扫描仪8可以用来检测不同的位置。为了保证转动板7的使用寿命，转动板7的材质采用强度较高的材料，例如钢制材料。所述转动板7连接有驱动装置12，所述驱动装置12通过连接臂13与漫反射式激光扫描仪8相连接，所述驱动装置12与PLC控制器5电连接。可以通过驱动装置12和旋转电机3对漫反射式激光扫描仪8的位置状态进行调整，保证扫描数据的精确性。所述驱动装置12为摆动电机。所述姿态监测装置4包括移动检测单元、方向单元和一维收敛检测单元；所述移动检测单元采用MEMS传感器，其通过角度值来检测固定座是否发生俯仰或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于基坑与隧道变形的监测装置，其特征在于：包括能固定于基坑或隧道侧壁上的安装座，所述安装座上设有旋转电机，所述旋转电机的上方设有姿态监测装置，所述旋转电机的下方设有PLC控制器，所述PLC控制器连接有无线数据传输装置，所述旋转电机的输出轴连接有转动板，所述转动板连接有漫反射式激光扫描仪，所述漫反射式激光扫描仪上设有倾斜传感器，所述转动板上设有声光报警装置，所述姿态监测装置、漫反射式激光扫描仪、倾斜传感器、声光报警装置均分别与PLC控制器电连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于基坑与隧道变形的监测装置，其特征在于：包括能固定于基坑或隧道侧壁上的安装座，所述安装座上设有旋转电机，所述旋转电机的上方设有姿态监测装置，所述旋转电机的下方设有PLC控制器，所述PLC控制器连接有无线数据传输装置，所述旋转电机的输出轴连接有转动板，所述转动板连接有漫反射式激光扫描仪，所述漫反射式激光扫描仪上设有倾斜传感器，所述转动板上设有声光报警装置，所述姿态监测装置、漫反射式激光扫描仪、倾斜传感器、声光报警装置均分别与PLC控制器电连接。2.根据权利要求1所述的用于基坑与隧道变形的监测装置，其特征在于：包括激光清洗器，所述激光清洗器安装于转动板上，且位于漫反射式激光扫描仪的下方。3.根据权利要求2所述的用于基坑与隧道变形的监测装置，其特征在于：所述激光清洗器包括清洁马达和清洁头，清洁马达的传动轴与清洁头相连接。4.根据权利要求1所述的用于基坑与隧道变形的监测装置，其特征在于：旋转电机的输出轴与转动板垂直连接，且...

【专利技术属性】
技术研发人员：张美玲，刘陕南，张洋，袁威，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：上海,31