一种井隧结构全域在线监测母线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种井隧结构全域在线监测母线，在线监测母线最少包括导体和绝缘体，绝缘体在长度方向上间隔设置有若干个传感器并与导体电连接。其安装使用方法是：S1、传感器安装测试完成，S2、敷设安装区域平整处理；S3、安装与监测；通过对监测母线内传感器信号监测分析，将巷道测试点所在位置确定在某二个相邻传感器之间的范围，实现对井隧结构全域范围内结构健康监测。本实用新型专利技术实现传感器安装工作由井隧施工现场到地面厂房的转移，提高了传感器的安装质量与效率。母线沿井隧全程布置，而任意截面处的变形、振动均可通过母线将物理位移、振动传递至相邻传感仓内传感器，因此可以实现对井隧结构稳定性的全域监测及预警。

【技术实现步骤摘要】
一种井隧结构全域在线监测母线
本技术涉及井筒、隧道、巷道的安全监测
，具体地说涉及一种井隧结构全域在线监测母线。
技术介绍
在公路铁路、城市轨道、采矿、人防等工程中，井筒、隧道、巷道等结构任意位置的稳定性，都对整体结构功能的正常运行起着决定性作用，任意井隧断面的局部变形、失稳、坍塌都将使整个结构陷入瘫痪，甚至造成严重人员伤亡。因此对井隧结构的全域实时在线监测以及对可能发生的结构失稳进行准确的“时间-空间”尺度预测预报意义重大。而现有监测手段无法实现巷道全域范围内的监测，更多的是从“点”的层面上进行的局部监测，在实际工程应用中，由于井隧结构复杂的施工环境与地质条件，传感器安装质量常常无法得到保证，传感器安装工作耗时耗力，此外传统的传感器安装需要较多的线缆及连接点，这样的传感器布置方案及监测手段已在工程实践中暴露出越来越多的缺陷与不足。
技术实现思路
本技术的目的在于针对上述现有技术的缺陷，提供一种井隧结构全域在线监测母线，实现传感器安装工作由井隧施工现场到地面厂房的转移，提高传感器的安装质量与效率。为了实现上述目的，本技术的技术方案是：一种井隧结构全域在线监测母线，该在线监测母线最少包括导体和包设于导体外层的绝缘体，所述绝缘体在长度方向上间隔设置有若干个传感器，所述传感器与导体电连接。作为对上述技术方案改进，所述传感器安装在传感器仓内，所述传感器仓包括用于安装传感器的传感器安装内仓、位于传感器安装内仓周部的传感器仓座和盖设于传感器安装内仓开口处的传感器仓座密封盖，所述传感器仓座设置有桥接排线通过的探针预留孔；所述传感器安装内仓开口处的内侧壁设置有传感器仓座密封盖紧固凸卡口，所述传感器仓座密封盖对应设置有传感器仓座密封盖紧固凹卡口。作为对上述技术方案改进，所述传感器仓为扇形或正方形或长方形或圆柱形结构。作为对上述技术方案改进，所述传感器将在线监测母线分隔成有传感器段和无传感器段，该有传感器段和无传感器段间隔设置；在有传感器段，所述绝缘体内凹有安装传感器仓的安装外仓，该安装外仓的开口处嵌装有密封护套；该安装外仓为扇形或正方形或长方形或圆柱形结构，该安装外仓两侧内壁处设置有若干个传感器紧固凸卡口；对应的，所述传感器仓的外壁设置有传感器仓内凹卡口，所述密封护套设置有密封护套凹卡口。作为对上述技术方案改进，所述传感器紧固凸卡口最少为三组，所述传感器仓内凹卡口最少为一组，所述密封护套凹卡口最少为两组；每一组的传感器紧固凸卡口或传感器仓内凹卡口或密封护套凹卡口最少为两个，对称设置。作为对上述技术方案改进，所述在线监测母线包括包设有内层绝缘层的中心导体；在无传感器段，所述内层绝缘层的外周设置有若干个包设有外层绝缘层的外层导体和至少一个包设有外层绝缘层的填充段，该外层导体和填充段的外周从内到外分别设置有线缆内护套、钢带屏蔽层、线缆外护套，所述线缆内护套、填充段、外层导体、中心导体之间的空隙处填设有填充物；在有传感器段，所述内层绝缘层的外周设置有若干个包设有外层绝缘层的外层导体，该外层导体的外周从内到外分别设置有线缆内护套、钢带屏蔽层、线缆外护套，该线缆外护套内凹最少形成一个安装外仓，所述线缆外护套、线缆内护套、外层导体、中心导体之间的空隙处填设有填充物。作为对上述技术方案改进，所述安装外仓与填充段的数量和位置相对应。作为对上述技术方案改进，在有传感器段，所述内层绝缘层外周的填充物内设置有排线，该排线连接设置有接触探针和传感器仓探针插头；接触探针穿过外层绝缘层与外层导体电连接，穿过内层绝缘层与中心导体电连接，传感器仓探针插头穿过线缆外护套并从探针预留孔穿过与传感器连接。作为对上述技术方案的改进，所述中心导体为圆形，所述外层导体和填充段为扇形。作为对上述技术方案的改进，本技术并提供了一种上述在线监测母线安装使用方法，该安装使用方法的步骤是：S1、传感器的安装测试；将传感器安装于传感器安装内仓，安装时将传感器与传感器仓探针插头连接，并进行首次通信测试，首次通信测试准许通过后，安装传感器仓座密封盖，并在传感器仓座密封盖与传感器仓座链接缝隙处采用密封胶条进行首次密封，之后密封护套安装于线缆外护套的安装外仓处，并对密封护套与线缆外护套的缝隙进行密封胶条二次密封；确保传感器紧固凸卡口、传感器仓座密封盖紧固凸卡口与传感器仓内凹卡口密封护套凹卡口的扣合对接，完成上述步骤后进行二次通信测试，并对传感器进行识别标记以确定该传感器在监测母线上的相对位置，二次通信测试准许通过后进行下一仓位传感器安装；S2、敷设安装区域平整处理；对巷道右壁巷帮中心点沿巷道一侧侧帮方向巷道壁凹陷或凸起待整平区域进行填平处理，填平后巷道壁凹陷或凸起整平区域与监测母线可紧密贴合，即避免出现监测母线与巷道一侧侧帮之间出现巷道壁凹陷或凸起待整平区域与监测母线间的空隙；对巷道右壁巷帮中心点沿巷道一侧侧帮方向巷道壁凸起待整平区域进行刨平处理，刨平后巷道壁凸起整平区域与监测母线可紧密贴合，即避免出现监测母线与巷道一侧侧帮之间出现巷道壁凸起待整平区域两侧与监测母线间的空隙；对于较大范围的巷道壁凹陷或凸起无法整平区域，在该区域内加密铆钉的布置，加密后巷道壁凹陷或凸起加密锚固区域内与监测母线可紧密贴合，即避免出现监测母线与巷道一侧侧帮之间出现巷道壁凹陷或凸起无法整平区域与监测母线间的空隙；S3、线缆安装与监测实施；将监测母线用紧固压片进行压紧，中间加装橡胶垫层，在紧固压片两侧分别安装铆钉，锚固深度为df，锚固间隔为db；埋设安装：首先在巷道一侧侧帮或巷道底板上开槽，槽底为圆弧形，开槽深度为dm，开槽宽度为监测母线直径，完成开槽后，将监测母线置入槽内，后填入回填混凝土；当井隧结构某处巷道测试点产生有害位移或振动时，由于监测母线与巷道壁紧密贴合，则巷道的物理信号将传递至监测母线，离巷道测试点最近的传感器将捕捉到相关物理信号，信号强度随着离巷道测试点距离增加而衰减，因此可以通过对监测母线内传感器信号监测分析，可以将巷道测试点所在位置确定在某二个相邻传感器之间的范围，实现对井隧结构全域范围内结构健康监测。与现有技术相比，本技术具有的优点和积极效果是：本技术的井隧结构全域在线监测母线，在母线内部预留出传感器仓位及传感器供电与信号传输接口。通过本技术，可以将传感器提前预装在监测母线传感器仓中进行密封，并通过本技术所述安装方法将监测母线沿井隧结构顶底板、两帮全程布设，由于母线沿井隧全程布置，而任意截面处的变形、振动均可通过母线将物理位移、振动传递至相邻传感仓内传感器，因此可以实现对井隧结构稳定性的全域监测及预警。此外本技术实现了传感器安装工作由井隧施工现场到地面厂房的转移，提高了传感器的安装质量与效率。由于传感器被密封置于线缆的传感器仓内，线缆对传感器起到了保护作用，因此传感器及附属连接物不易被氧化、磨损，传感器寿命更长。在井隧施工现场仅需将本技术母线敷设或埋入需要监测的井隧结构指定位置，安装便捷施工量小，有利于提高监测数据的质量。特别的由于本技术可整体埋入或嵌入结构中与被测物体有较好的刚性连接，因此更适合于运动物理参量的监测，同时本技术母线传感仓位预留接口符合通用通信接口标准(GB/T30269)可驳接任意符合该通讯标准的传感器，因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种井隧结构全域在线监测母线，该在线监测母线最少包括导体和包设于导体外层的绝缘体，其特征在于：所述绝缘体在长度方向上间隔设置有若干个传感器，所述传感器与导体电连接；所述传感器安装在传感器仓内，所述传感器仓包括用于安装传感器的传感器安装内仓、位于传感器安装内仓周部的传感器仓座和盖设于传感器安装内仓开口处的传感器仓座密封盖，所述传感器仓座设置有桥接排线通过的探针预留孔；所述传感器安装内仓开口处的内侧壁设置有传感器仓座密封盖紧固凸卡口，所述传感器仓座密封盖对应设置有传感器仓座密封盖紧固凹卡口。

【技术特征摘要】
1.一种井隧结构全域在线监测母线，该在线监测母线最少包括导体和包设于导体外层的绝缘体，其特征在于：所述绝缘体在长度方向上间隔设置有若干个传感器，所述传感器与导体电连接；所述传感器安装在传感器仓内，所述传感器仓包括用于安装传感器的传感器安装内仓、位于传感器安装内仓周部的传感器仓座和盖设于传感器安装内仓开口处的传感器仓座密封盖，所述传感器仓座设置有桥接排线通过的探针预留孔；所述传感器安装内仓开口处的内侧壁设置有传感器仓座密封盖紧固凸卡口，所述传感器仓座密封盖对应设置有传感器仓座密封盖紧固凹卡口。2.根据权利要求1所述的井隧结构全域在线监测母线，其特征在于：所述传感器仓为扇形或正方形或长方形或圆柱形结构。3.根据权利要求2所述的井隧结构全域在线监测母线，其特征在于：所述传感器将在线监测母线分隔成有传感器段和无传感器段，该有传感器段和无传感器段间隔设置；在有传感器段，所述绝缘体内凹有安装传感器仓的安装外仓，该安装外仓的开口处嵌装有密封护套；该安装外仓为扇形或正方形或长方形或圆柱形结构，该安装外仓两侧内壁处设置有若干个传感器紧固凸卡口；对应的，所述传感器仓的外壁设置有传感器仓内凹卡口，所述密封护套设置有密封护套凹卡口。4.根据权利要求3所述的井隧结构全域在线监测母线，其特征在于：所述传感器紧固凸卡口最少为三组，所述传感器仓内凹卡口最少为一组，所述密封护套凹卡口最少为两组；每一组...

【专利技术属性】
技术研发人员：王增，张杰，姬松涛，
申请(专利权)人：姬松涛，
类型：新型
国别省市：江苏,32