一种自动监测隧道收敛沉降的低功耗联网系统及其沉降计算方法技术方案

本发明专利技术公开了一种自动监测隧道收敛沉降的低功耗联网系统及其沉降计算方法，涉及隧道监测技术领域；包括水平安装在隧道侧壁上第一激光测距装置；倾斜安装在隧道侧壁上第二激光测距装置；所述第一激光测距装置和第二激光测距装置均包括倾角传感器和激光测距传感器；用于接受第一激光测距装置和第二激光测距装置数据的网关；用于记录网关传送数据的云端。本发明专利技术实现了自动监测隧道的沉降和收敛，无线MESH联网装置实现了数据的无线传输，减少了布线工作。

A Low Power Network System for Automatic Monitoring of Convergent Settlement of Tunnels and Its Settlement Calculation Method

【技术实现步骤摘要】
一种自动监测隧道收敛沉降的低功耗联网系统及其沉降计算方法
本专利技术涉及隧道监测
，具体是一种自动监测隧道收敛沉降的低功耗联网系统及其沉降计算方法。
技术介绍
隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道。目前，我国铁路、公路、水利等隧道工程的发展进入了新的时期，隧道工程的建造数量与日俱增。随着隧道工程建设的展开，动态施工的理念得到越来越多的关注。动态施工的基本含义是隧道施工的各种决策都要在施工阶段的地质技术、施工阶段的量测技术和施工阶段的质量控制技术的基础上进行管理。因此，在动态施工中，量测、观察起到的作用是不能忽视的，它不是可有可无的，而是施工过程中的一个重要环节。现有的隧道收敛沉降监测，通过全站仪进行测量，该种测量方法需要人工测量，费时费力，准确性受人工影响比较大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种自动监测隧道收敛沉降的低功耗联网系统及其沉降计算方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下一种技术方案：一种自动监测隧道收敛沉降的低功耗联网系统，水平安装在隧道侧壁上第一激光测距装置；倾斜安装在隧道侧壁上第二激光测距装置；所述第一激光测距装置和第二激光测距装置均包括倾角传感器和激光测距传感器；用于接受第一激光测距装置和第二激光测距装置数据的网关；用于记录网关传送数据的云端。作为本专利技术进一步的方案：所述第二激光测距装置用于指向隧道拱顶。作为本专利技术再进一步的方案：所述第一激光测距装置和第二激光测距装置均安装在安装架上。作为本专利技术再进一步的方案：所述第一激光测距装置和第二激光测距装置均包括无线MESH联网装置。作为本专利技术再进一步的方案：所述网关通过4G网络传送到云端。作为本专利技术再进一步的方案：所述第一激光测距装置和第二激光测距装置传输给网关的数据包括编号、倾角和激光测距。本专利技术提供的另一种技术方案：一种自动监测隧道收敛沉降的低功耗联网系统的沉降计算方法，包括以下步骤：1)获取云端中第二激光测距装置测量的距离数据和其倾斜角度；2)通过反三角函数公式，根据步骤1）得到的距离数据和倾斜角度，计算出第二激光测距装置指向位置与第二激光测距装置之间的竖直距离。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术实现了自动监测隧道的沉降和收敛，测量数据准确，无线MESH联网装置实现了数据的无线传输，减少了布线工作。附图说明图1为自动监测隧道收敛沉降的低功耗联网系统的结构示意图。图2为自动监测隧道收敛沉降的低功耗联网系统中安装架的结构示意图。图中：第一激光测距装置1、第二激光测距装置2、网关3、云端4、安装架5。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1请参阅图1～2，本专利技术实施例1中，一种自动监测隧道收敛沉降的低功耗联网系统，包括：水平安装在隧道侧壁上第一激光测距装置1；倾斜安装在隧道侧壁上第二激光测距装置2，所述第二激光测距装置2用于指向隧道拱顶；所述第一激光测距装置1和第二激光测距装置2均包括倾角传感器和激光测距传感器；所述第一激光测距装置1通过激光测距传感器用于测量AB的距离（精度到毫米级），AB的距离用来表示隧道的收敛；所述第二激光测距装置2通过激光测距传感器用于测量AC的距离（精度到毫米级），所述倾角传感器用于测量第二激光测距装置2的倾斜角度。用于接受第一激光测距装置1和第二激光测距装置2数据的网关3；所述第一激光测距装置1和第二激光测距装置2传输给网关的数据包括编号、倾角和激光测距。用于记录网关传送数据的云端4。所述第一激光测距装置1和第二激光测距装置2均安装在安装架5上。所述第一激光测距装置1和第二激光测距装置2均安装在安装架5中间位置的安装板的两侧。一种自动监测隧道收敛沉降的低功耗联网系统的沉降计算方法，包括以下步骤：1)获取云端中第二激光测距装置2测量的距离数据（即AC的距离）和其倾斜角度（即BAC角度）；2)通过反三角函数公式，根据步骤1）得到的距离数据（即AC的距离）和倾斜角度（即BAC角度），通过AC*SIN(BAC)算出计算出第二激光测距装置2指向位置与第二激光测距装置2之间的竖直距离（即CD之间的距离），用来表示隧道的沉降。本专利技术实现了自动监测隧道的沉降和收敛。实施例2本实施例2与实施例1的主要区别在于所述第一激光测距装置1和第二激光测距装置2均包括无线MESH联网装置。所述网关通过4G网络传送到云端。通过设置无线MESH联网装置实现了数据的无线传输，减少了布线工作。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。对于本领域技术人员而言，显然本专利技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本专利技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本专利技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本专利技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本专利技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动监测隧道收敛沉降的低功耗联网系统，其特征在于，包括:水平安装在隧道侧壁上第一激光测距装置（1）；倾斜安装在隧道侧壁上第二激光测距装置（2）；所述第一激光测距装置（1）和第二激光测距装置（2）均包括倾角传感器和激光测距传感器；用于接受第一激光测距装置（1）和第二激光测距装置（2）数据的网关（3）；用于记录网关传送数据的云端（4）。

【技术特征摘要】
1.一种自动监测隧道收敛沉降的低功耗联网系统，其特征在于，包括:水平安装在隧道侧壁上第一激光测距装置（1）；倾斜安装在隧道侧壁上第二激光测距装置（2）；所述第一激光测距装置（1）和第二激光测距装置（2）均包括倾角传感器和激光测距传感器；用于接受第一激光测距装置（1）和第二激光测距装置（2）数据的网关（3）；用于记录网关传送数据的云端（4）。2.根据权利要求1所述的自动监测隧道收敛沉降的低功耗联网系统，其特征在于，所述第二激光测距装置（2）用于指向隧道拱顶。3.根据权利要求1所述的自动监测隧道收敛沉降的低功耗联网系统，其特征在于，所述第一激光测距装置（1）和第二激光测距装置（2）均安装在安装架（5）上。4.根据权利要求1所述的自动监测隧道收敛沉降的低功耗联网系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张天成，刘铁中，
申请(专利权)人：上海通芮斯克土木工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31