本发明专利技术涉及一种应用于隧道收敛变形控制的便携式激光监测仪器，属于隧道与地下工程范畴，激光技术应用领域。包括磁性激光测距仪基座、自吸式激光测距仪、数据传输光纤、数采系统、反光贴片、工程信息编辑器；自吸式激光测距仪放置于磁性激光测距仪基座上，自吸式激光测距仪确定反光贴片的安装位置，工程信息编辑器记录反光贴片的位置信息并发送至数采系统，数采系统收到信息后向自吸式激光测距仪发送测距指令，自吸式激光测距仪测量与反光贴片之间的距离并发送至数采系统完成本次监测。本发明专利技术有效的解决了传统隧道收敛变形仪器设备费时费力、读数并非隧道收敛弦长、读数受工作姿态和拉力强弱影响大的问题，携带方便、操作简单。
【技术实现步骤摘要】
一种应用于隧道收敛变形控制的便携式激光监测仪器
本专利技术涉及一种应用于隧道收敛变形控制的便携式激光监测仪器。属于隧道与地下工程范畴，激光技术应用领域。
技术介绍
近年来，随着国家基础建设的大力推进，隧道工程得到了快速发展，隧道收敛变形作为隧道建设期和运营期重要评价指标，如何快捷高效的监测隧道的收敛变形变得尤为重要。目前隧道收敛监测方法主要分为收敛计监测法、全站仪自动化监测法、全站仪自动设站法及三维激光扫描法等。其中收敛计监测法作为传统的监测仪器应用最为广泛，该方法虽然具有操作方法简单、读数直观等优点，但是该方法的确定也比较突出，具体表现为费时费力、读数并非隧道收敛弦长、读数受工作姿态和拉力强弱的影响。而全站自动化监测法、全站仪自动设站法及三维激光扫描法虽然节省了部分人力成本，但是上述监测方法也并不完善，具体表现为仪器设备受震动影响大、自动瞄准设备受隧道环境干扰大、设备成本昂贵、作业强度大、成果数据稳定性差等。自上20世纪60年代激光技术诞生以来，由于其具有方向性好、亮度高、单色性好等特点而得到广泛应用。激光技术是涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科的一门综合技术，已广泛应用于汽车、电子、电器、航空、冶金、机械制造等国民经济重要部门，对提高产品质量、劳动生产率、自动化、无污染、减少材料消耗等起到愈来愈重要的作用。激光测距技术作为激光技术的重要分支，其是由激光器作为光源并结合电子线路半导体集成化，从而实现激光测距功能。激光测距技术的使用不仅可以实现日夜作业、而且显著提高了测距精度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种基于激光测距的隧道收敛变形便携式监测方法，专利技术一种应用于隧道收敛变形控制的便携式激光监测仪器。一种应用于隧道收敛变形控制的便携式激光监测仪器，包括用于固定于隧道监测断面一侧的磁性激光测距仪基座、用于监测隧道收敛形变的自吸式激光测距仪(5)、数据传输光纤(6)、数采系统(7)、反光贴片(8)、工程信息编辑器(9)；自吸式激光测距仪(5)放置于磁性激光测距仪基座上，自吸式激光测距仪(5)确定反光贴片(8)安装位置，工程信息编辑器(9)记录反光贴片(8)的位置信息并将信息发送至数采系统(7)，数采系统(7)收到信息后向自吸式激光测距仪(5)发送测距指令，自吸式激光测距仪(5)测量与反光贴片(8)之间的距离并发送至数采系统(7)，完成本次监测；其中数采系统(7)为自吸式激光测距仪(5)、工程信息编辑器(9)供电，数采系统(7)与自吸式激光测距仪(5)之间的数据传递采用数据传输光纤(6)，数采系统(7)与光纤工程信息编辑器(9)之间的数据传递采用数据传输光纤(6)。磁性激光测距仪基座包括膨胀螺丝(1)、“L”型钢(2)、螺母(3)、磁性锚头(4)，膨胀螺丝(1)用于打入隧道监测剖面腰线监测点位置，“L”型钢(2)通过螺母(3)固定于膨胀螺丝(1)，“L”型钢(2)用于放置自吸式激光测距仪(5)，磁性锚头(4)用于安装在膨胀螺丝(1)上。利用自吸式激光测距仪(5)定位反光贴片(8)的安装位置。所述的自吸式激光测距仪自带磁性底座。有益效果鉴于传统监测方法读数并非隧道收敛弦长，激光测距基于其自身方向性好的特点有效的解决了这个问题。本检测仪器不受外界环境因素影响，且省时省力，单人操作即可快速完成监测数据的采集及处理，作业强度相比现有监测设备大大降低。本检测仪器成本低，项目配备一套监测设备即可，并可重复利用，一定程度上降低了材料成本。附图说明图1为本专利技术的示意图。图2为图1的局部放大图。1-膨胀螺丝，2-“L”型钢，3-螺母，4-磁性锚头，5-自吸式激光测距仪，6-数据传输光纤，7-数采系统，8-反光贴片，9-工程信息编辑器，10-锚头。具体实施方式为了使上述应用于隧道收敛变形控制的便携式激光监测仪器更明显易懂，以下结合附图说明和具体实施例对本专利技术进行进一步详细说明，但并不限于以下实施例。利用本专利技术进行监测，需通过监测点布设和监测仪器数据采集两个阶段进行。如图1和2所示，本专利技术包括1-膨胀螺丝，2-“L”型钢，3-螺母，4-磁性锚头，5-自吸式激光测距仪，6-数据传输光纤，7-数采系统，8-反光贴片，9-工程信息编辑器，10-锚头。监测点布设阶段，具体实施步骤包括如下：步骤a：沿隧道的中线纵向每隔20m(需满足规范要求)布设一个监测剖面，监测点于监测剖面的腰线位置依次布设。步骤b：安装磁性激光测距仪基座，首先在隧道监测剖面腰线位置打入膨胀螺丝(1)，然后用螺母(3)固定“L”型钢(2)，最后将磁性锚头(4)安装在膨胀螺丝(1)上，完成磁性激光测距仪基座的安装工作。步骤c：将自吸式激光测距仪(5)放置于“L”型钢(2)之上，完成自吸式激光测距仪(5)与磁性锚头(4)的自动磁性连接。步骤d：安装反光贴片，打开自吸式激光测距仪(5)定位开关，发射激光束定位对侧反光贴片(8)的安装位置。根据定位反光贴片的位置，打入膨胀螺丝(1)，并用螺母(3)固定“L”型钢(2)，最后将锚头(10)安装在膨胀螺丝(1)上并完成反光贴片(8)的黏贴安装。反光贴片安装完成后，回收自吸式激光测距仪(5)。反光贴片的安装有多种方式，此实施例仅为一种方式。步骤e：依据步骤a～步骤d的顺序，依次完成所有监测剖面监测点的布设工作。监测数据采集阶段，具体实施步骤包括如下：步骤a：将数据传输光纤(6)两端接头分别插入自吸式激光测距仪(5)和数采系统(7)；将数据传输光纤(8)两端接头分别插入数采系统(7)和工程信息编辑器(9)。步骤b：打开数采系统(7)和工程信息编辑器(9)开关，完成数采系统(7)对自吸式激光测距仪(5)和工程信息编辑器(9)的供电。步骤c：通过工程信息编辑器(9)输入反光贴片(8)的位置信息，如可以手动输入第一个反光贴片(8)的编码，后续反光贴片的编码会自动生成。也可以分别手动输入每个反光贴片的编码。工程信息编辑器(9)将反光贴片的位置信息发送至数采系统(7)。步骤d：数采系统(7)收到信息后向自吸式激光测距仪(5)发送测距指令，完成初始收敛变形监测数据采集，并将监测数据通过数据传输光纤(6)存储于数采系统(7)。步骤e：移动自吸式激光测距仪(5)至下一个监测点，完成下一监测点初始收敛变形监测数据采集工作。依次完成所有监测点的收敛变形初始数据采集工作。步骤f：次日开始收敛变形监测数据采集，重复步骤a～步骤d完成数据采集，并将监测点收敛变形监测数据单日变化量和变化总量显示于工程信息编辑器(9)。由上述实例和图1可以看出监测仪器携带方便、操作简单，单人即可完成收敛变形监测工作。本专利技术既克服了传统监测仪器的缺点，又降低了监测成本。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种应用于隧道收敛变形控制的便携式激光监测仪器，其特征在于，该监测仪器包括用于固定于隧道监测断面一侧的磁性激光测距仪基座、用于监测隧道收敛形变的自吸式激光测距仪(5)、数据传输光纤(6)、数采系统(7)、反光贴片(8)、工程信息编辑器(9)；自吸式激光测距仪(5)放置于磁性激光测距仪基座上，自吸式激光测距仪(5)确定反光贴片(8)安装位置，工程信息编辑器(9)记录反光贴片(8)的位置信息并将信息发送至数采系统(7)，数采系统(7)收到信息后向自吸式激光测距仪(5)发送测距指令，自吸式激光测距仪(5)测量与反光贴片(8)之间的距离并发送至数采系统(7)，完成本次监测；其中数采系统(7)为自吸式激光测距仪(5)、工程信息编辑器(9)供电，数采系统(7)与自吸式激光测距仪(5)之间的数据传递采用数据传输光纤(6)，数采系统(7)与光纤工程信息编辑器(9)之间的数据传递采用数据传输光纤(6)。
【技术特征摘要】
1.一种应用于隧道收敛变形控制的便携式激光监测仪器，其特征在于，该监测仪器包括用于固定于隧道监测断面一侧的磁性激光测距仪基座、用于监测隧道收敛形变的自吸式激光测距仪(5)、数据传输光纤(6)、数采系统(7)、反光贴片(8)、工程信息编辑器(9)；自吸式激光测距仪(5)放置于磁性激光测距仪基座上，自吸式激光测距仪(5)确定反光贴片(8)安装位置，工程信息编辑器(9)记录反光贴片(8)的位置信息并将信息发送至数采系统(7)，数采系统(7)收到信息后向自吸式激光测距仪(5)发送测距指令，自吸式激光测距仪(5)测量与反光贴片(8)之间的距离并发送至数采系统(7)，完成本次监测；其中数采系统(7)为自吸式激光测距仪(5)、工程信息编辑器(9)...
【专利技术属性】
技术研发人员：田治州，孔恒，郭飞，刘会丰，梁文广，赵晨阳，郑青，徐霖，扬伏川，张丽丽，徐鹏飞，董凯，王月瑞，李林，张鹏，魏昆，陈圣甜，张蓓，岳爱敏，林雪冰，姜瑜，王凯丽，高胜雷，王渭，王亚杰，乔国刚，张志恩，郝亮，王永丰，纪鹏，崔云鹏，
申请(专利权)人：北京市政建设集团有限责任公司，北京市市政三建设工程有限责任公司，北京朝旭鼎新市政工程检测科技有限公司，北京市市政六建设工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11
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