用于隧道施工断面监测的监测系统技术方案

本发明专利技术公开了用于隧道施工断面监测的监测系统，通过微震传感器进行实时震动采集隧道内地层信息，所述微震传感器有若干个，微震传感器水平设置在隧道内表面高于地面20cm处，且每个微震传感器将采集数据传输至采集仪中，采集仪根据微震传感器进行震动后收集的反馈信息产生的波形，并对该波形进行判断，分析隧道内地层中含水层的位置及变化趋势，将获取的含水层位置信息及变化趋势进行实时数据处理，经过滤处理去除冗余，得到有效数据处理结果，所述有效数据处理结果包括：地层震动信息对应微震事件产生反馈的位置、时间、能量以及对应的震动波传输速度。

Monitoring system for section monitoring of tunnel construction

The invention discloses a monitoring system for tunnel construction section monitoring. The micro-seismic sensors are used for real-time vibration acquisition of the underground information in the tunnel. The micro-seismic sensors have several, and the micro-seismic sensors are horizontally located at the inner surface of the tunnel 20 cm above the ground, and each micro-seismic sensor transmits the acquisition data to the acquisition instrument. According to the feedback information collected by microseismic sensors, the waveform is judged, and the position and change trend of aquifer in tunnel are analyzed. The position information and change trend of aquifer are processed by real-time data, and the redundancy is removed by filtering. According to the processing results, the effective data processing results include: the position, time, energy of the formation vibration information and the corresponding transmission speed of the vibration wave which produces feedback to the microseismic events.

【技术实现步骤摘要】
用于隧道施工断面监测的监测系统
本专利技术涉及一种监控系统，具体涉及用于隧道施工断面监测的监测系统。
技术介绍
在矿山、煤炭开采，水利、铁路及公路的施工中经常需要开采隧道。隧道中的瓦斯含量及开采区域的地质情况都关系到施工人员的人身安全和施工的进度，因此隧道情况的监测成为隧道施工中的一项重要技术问题。现有的隧道监测方法对于地质情况的监测是采用超前钻孔的方法，即在已挖掘的隧道的掌子面进行钻孔，通过钻孔内的钻碴或者钻孔内是否流出液体及液体的情况来判断隧道前方未开采段的地质情况，这种方式不仅耗费时间效率低，而且探测的距离受钻孔距离的限制一般只能监测几十米范围内的地质情况；对于瓦斯情况的监测，则无法进行超前监测，只能利用甲烷检测仪检测隧道掌子面及已开采隧道内的瓦斯情况，这种瓦斯的监测方式是被动的，仅在掌子面或者隧道内出现瓦斯后才能检测到和报警。综上，现有技术中，对于隧道的地质情况，只能进行近距离的超前检测，而对隧道内的瓦斯情况，则无法实现超前检测。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是目前不能够实时对隧道内施工后地质情况进行实时监控，目的在于提供用于隧道施工断面监测的监测系统，解决上述的问题。本专利技术通过下述技术方案实现：用于隧道施工断面监测的监测系统，通过微震传感器进行实时震动采集隧道内地层信息，所述微震传感器有若干个，微震传感器水平设置在隧道内表面高于地面20cm处，且每个微震传感器将采集数据传输至采集仪中，采集仪根据微震传感器进行震动后收集的反馈信息产生的波形，并对该波形进行判断，分析隧道内地层中含水层的位置及变化趋势，将获取的含水层位置信息及变化趋势进行实时数据处理，经过滤处理去除冗余，得到有效数据处理结果，所述有效数据处理结果包括：地层震动信息对应微震事件产生反馈的位置、时间、能量以及对应的震动波传输速度。相关行业的工作人员能够根据微震传感器的震动回波数据，得到所述隧道一定范围区域的地质信息，其中所述地质信息包括：岩石的软弱强度信息、地下水分布信息、溶洞分布信息、暗河分布信息和空层分布信息；进一步地，所述微震事件为微震传感器进行震动后，震动波遇到空腔或者液体后，震动波进行波形震荡。进一步地，所述微震传感器两两之间的间距为10m～15m。进一步地，所述微震传感器包括高频微动传感器和低频微动传感器，且这些高频微动传感器和低频微动传感器交错布置。通过在隧道的边墙面制造轻微震动；检测和采集震动回波，得到震动回波数据；根据所述震动回波数据，得到所述隧道地层区域的地质信息，实现对隧道附近地层结构状态的实时监控，另外通过在微动传感器反馈的数据，可以得到所述隧道地质情况的预测数据，水层的变化和变化趋势信息，由此可以对隧道施工的安全进行有效保证，此通过本专利技术的隧道监测系统，能够对隧道的地质情况进行地质实时监控和预测。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术系统流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例如图1所示，本专利技术用于隧道施工断面监测的监测系统，通过微震传感器进行实时震动采集隧道内地层信息，所述微震传感器有若干个，微震传感器水平设置在隧道内表面高于地面20cm处，且每个微震传感器将采集数据传输至采集仪中，采集仪根据微震传感器进行震动后收集的反馈信息产生的波形，并对该波形进行判断，分析隧道内地层中含水层的位置及变化趋势，将获取的含水层位置信息及变化趋势进行实时数据处理，经过滤处理去除冗余，得到有效数据处理结果，所述有效数据处理结果包括：地层震动信息对应微震事件产生反馈的位置、时间、能量以及对应的震动波传输速度。根据微震传感器的震动回波数据，得到所述隧道一定范围区域的地质信息，其中所述地质信息包括：岩石的软弱强度信息、地下水分布信息、溶洞分布信息、暗河分布信息和空层分布信息；通过在隧道的边墙面制造轻微震动；检测和采集震动回波，得到震动回波数据；根据所述震动回波数据，得到所述隧道地层区域的地质信息，实现对隧道附近地层结构状态的实时监控，另外通过在微动传感器反馈的数据，可以得到所述隧道地质情况的预测数据，水层的变化和变化趋势信息，由此可以对隧道施工的安全进行有效保证，此通过本专利技术的隧道监测系统，能够对隧道的地质情况进行地质实时监控和预测。进一步地，所述微震事件为微震传感器进行震动后，震动波遇到空腔或者液体后，震动波进行波形震荡。进一步地，所述微震传感器两两之间的间距为10m～15m。进一步地，所述微震传感器包括高频微动传感器和低频微动传感器，且这些高频微动传感器和低频微动传感器交错布置。通过在隧道的边墙面制造轻微震动；检测和采集震动回波，得到震动回波数据；根据所述震动回波数据，得到所述隧道地层区域的地质信息，实现对隧道附近地层结构状态的实时监控，另外通过在微动传感器反馈的数据，可以得到所述隧道地质情况的预测数据，水层的变化和变化趋势信息，由此可以对隧道施工的安全进行有效保证，此通过本专利技术的隧道监测系统，能够对隧道的地质情况进行地质实时监控和预测。以上所述的具体实施方式，对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施方式而已，并不用于限定本专利技术的保护范围，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于隧道施工断面监测的监测系统，其特征在于，包括通过微震传感器进行实时震动采集隧道内地层信息，所述微震传感器有若干个，微震传感器水平设置在隧道内表面高于地面20cm处，且每个微震传感器将采集数据传输至采集仪中，采集仪根据微震传感器进行震动后收集的反馈信息产生的波形，并对该波形进行判断，分析隧道内地层中含水层的位置及变化趋势，将获取的含水层位置信息及变化趋势进行实时数据处理，经过滤处理去除冗余，得到有效数据处理结果，所述微震事件为微震传感器进行震动后，震动波遇到空腔或者液体后，震动波进行波形震荡。

【技术特征摘要】
1.用于隧道施工断面监测的监测系统，其特征在于，包括通过微震传感器进行实时震动采集隧道内地层信息，所述微震传感器有若干个，微震传感器水平设置在隧道内表面高于地面20cm处，且每个微震传感器将采集数据传输至采集仪中，采集仪根据微震传感器进行震动后收集的反馈信息产生的波形，并对该波形进行判断，分析隧道内地层中含水层的位置及变化趋势，将获取的含水层位置信息及变化趋势进行实时数据处理，经过滤处理去除冗余，得到有效数据处理结果，所述微震事件为微震传感器进行震动后，震动波遇到空腔或...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚自强，
申请(专利权)人：成都泰测科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51