一种隧道施工监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种隧道施工监测系统，包括隧道监测装置、主控制器、GPS定位器和监控终端，隧道监测装置包括湿度传感器、粉尘浓度传感器、有毒气体传感器以及激光变形监测装置，主控制器连接有报警器，且主控制器通过无线通信电路与监控终端连接，监控终端包括监测服务器，GPS定位器分别与监测服务器和主控制器连接。本实用新型专利技术通过配置隧道监测装置，根据监测数据制定施工计划，并通过GPS定位器对施工人员和施工设备进行定位监控，提高施工安全性；配置激光变形监测装置，并通过无线通信电路将监测信息传输至监测服务器，实现监测数据的实时预报、及时反馈，提高施工效率和管理水平。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道施工监测系统
本技术涉及隧道施工
，具体是指一种隧道施工监测系统。
技术介绍
随着社会经济的发展，隧道工程建设迈入了快速发展阶段，与此同时，近几年隧道施工的安全事故也频频发生，尤其是重大事故的不断发生，给路桥隧道的安全生产工作敲响了警钟。隧道工程是在地下进行施工，施工过程具有极大的未知性和不确定性。隧道施工过程中的监控量测，作为信息化施工的一个重要手段，通过施工现场的监控量测，为判断围岩稳定性，支护、衬砌可靠性，二次衬砌合理施工时间，以及修改施工方法、调整围岩级别、变更支护设计参数提供依据，指导日常施工管理，确保施工安全和质量。隧道施工监测主要包括围岩变形和支护结构内里、拱顶下沉、水平收敛等。隧道施工监测是了解隧道变形情况、保障施工人员安全的重要手段。现有的隧道施工监测是以人工测量为依托，进行简单数据收集，人工成本高、效率低并且容易造成数据混乱和丢失，影响监测实施。此外，传统的隧道施工监测，需要依靠施工人员丰富的工程经验，由于专业性很强，并且数据分析实时性差，难以实现实时预报、及时反馈，无法满足信息化施工的需求，降低了施工效率和管理水平。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种隧道施工监测系统，通过设置湿度传感器、粉尘浓度传感器以及有毒气体传感器，根据监测数据制定施工计划，保障施工人员的安全，通过GPS定位器对施工人员和施工设备进行定位监控，进一步提高施工安全性；通过配置激光变形监测装置，并通过无线通信电路将监测信息传输至监测服务器，实现监测数据的实时预报、及时反馈，提高施工效率和管理水平。本技术通过下述技术方案实现：一种隧道施工监测系统，包括隧道监测装置、主控制器、GPS定位器和监控终端，所述隧道监测装置包括湿度传感器、粉尘浓度传感器、有毒气体传感器以及激光变形监测装置，所述湿度传感器、粉尘浓度传感器、有毒气体传感器以及激光变形监测装置分别通过ZigBee协调器与主控制器连接，所述主控制器连接有报警器，且主控制器通过无线通信电路与监控终端连接，所述监控终端包括监测服务器，所述GPS定位器包括GPS电路和GPRS电路，且GPS定位器通过GPS电路与主控制器电连接，GPS定位器通过GPRS电路与监测服务器信号连接。进一步的所述激光变形监测装置包括激光测距仪和安装座，所述安装座上端设有转盘，转盘上端对称设有两根支撑杆，贯穿两根支撑杆设有转轴，所述转轴与转盘分别连接有驱动电机，所述激光测距仪套设在转轴上，安装座上还设有微控制器，所述微控制器与驱动电机电连接。进一步的所述激光测距仪采用optoNCDTILR1191激光测距仪。进一步的所述报警器采用TGSG-07声光报警器。进一步的所述湿度传感器采用STH11单芯片传感器。进一步的所述粉尘浓度传感器的型号为GCG1000。进一步的所述有毒气体传感器的型号为H2S-A1。进一步的所述GPRS电路采用基于TCP/IP的物联网协议MQTT与监测服务器进行数据传输。进一步的所述无线通信电路采用4G或3G或2G通信。进一步的所述主控制器采用MSP430F149芯片构建电路。本技术与现有技术相比，具有的有益效果为：（1）本技术通过设置湿度传感器、粉尘浓度传感器以及有毒气体传感器，并通过无线传输的方式对监测数据进行传送，实现监测数据的实时预报、及时反馈，施工管理人员可根据各个传感器的监测结果制定施工计划，保障施工人员的安全、延长施工设备使用寿命。（2）本技术通过设置GPS定位器，对施工人员和施工设备进行定位监控，提高施工安全性，减少安全隐患。（3）本技术通过配置激光变形监测装置，激光变形监测装置通过激光测距的方式获取隧道变形数据，并通过无线通信电路将监测信息传输至监测服务器，以便后台分析，实现实时自动监测隧道内部围岩变形情况，提高施工效率和管理水平。（4）本技术通过转盘、转轴以及驱动电机的配合，使激光测距仪可在水平方向与垂直方向进行旋转，以便激光测距仪调整测距角度，以此分析隧道不同点位的形变状态。（5）本技术采用的激光测距仪为高精度激光测距仪optoNCDTILR1191，以满足隧道施工中的隧道形变测量需求。（6）本技术采用TGSG-07声光报警器，具有良好的防水防尘性能，并且采用多种语音提示，可根据隧道施工要求定制，便于现场操作人员分辨故障原因，进一步提高施工安全性。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为激光变形监测装置的结构示意图。附图标记说明：1、安装座；2、转盘；3、转轴；4、激光测距仪；5、支撑杆；6、驱动电机；7、微控制器。具体实施方式下面结合实施例对本技术作进一步地详细说明，但本技术的实施方式不限于此。实施例1：如图1所示，本技术为了克服现有技术的缺陷，通过设置湿度传感器、粉尘浓度传感器以及有毒气体传感器，根据监测结果制定施工计划，保障施工人员的安全，通过GPS定位器对施工人员和施工设备进行定位监控，提高施工安全性，减少安全隐患；通过配置激光变形监测装置，并通过无线通信电路将监测信息传输至监测服务器，实现监测数据的实时预报、及时反馈，提高施工效率和管理水平。一种隧道施工监测系统，包括隧道监测装置、主控制器、GPS定位器和监控终端，所述隧道监测装置包括湿度传感器、粉尘浓度传感器、有毒气体传感器以及激光变形监测装置；其中，湿度传感器采用STH11单芯片传感器，粉尘浓度传感器的型号为GCG1000，测量速度快速准确、灵敏度高且性能稳定，有毒气体传感器的型号为H2S-A1；所述湿度传感器、粉尘浓度传感器、有毒气体传感器以及激光变形监测装置分别通过ZigBee协调器与主控制器连接，ZigBee协调器采用CC2530芯片构建电路，主控制器采用MSP430F149芯片构建电路，且主控制器通过无线通信电路与监控终端连接，无线通信电路采用4G或3G或2G通信，所述主控制器连接有报警器，报警器采用TGSG-07声光报警器，声音洪亮，具有良好的防水防尘性能，并且采用多种语音提示，可根据隧道施工要求定制，便于现场操作人员分辨故障原因，进一步提高施工安全性；所述激光变形监测装置包括激光测距仪4和安装座1，所述安装座1上端设有转盘2，转盘2上端对称设有两根支撑杆5，贯穿两根支撑杆5设有转轴3，所述转轴3与转盘2分别连接有驱动电机6，所述激光测距仪4采用高精度的激光测距仪optoNCDTILR1191，且激光测距仪4套设在转轴3上，安装座1上还设有微控制器7，所述微控制器7与驱动电机6电连接，所述监控终端包括监测服务器，所述GPS定位器位于施工人员或施工设备上，用于实施定位施工人员以及施工设备的位置，提高隧道施工的安全性，减少安全隐患，GPS定位器采用GT360便携式定位器，GPS定位器包括GPS电路和GPRS电路，且GPS定位器通过GPS电路与主控制器电连接，且GPS电路，GPS定位器通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道施工监测系统，包括隧道监测装置、主控制器、GPS定位器和监控终端，其特征在于：所述隧道监测装置包括湿度传感器、粉尘浓度传感器、有毒气体传感器以及激光变形监测装置，所述湿度传感器、粉尘浓度传感器、有毒气体传感器以及激光变形监测装置分别通过ZigBee协调器与主控制器连接，所述主控制器连接有报警器，且主控制器通过无线通信电路与监控终端连接，所述监控终端包括监测服务器，所述GPS定位器包括GPS电路和GPRS电路，且GPS定位器通过GPS电路与主控制器电连接，GPS定位器通过GPRS电路与监测服务器信号连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种隧道施工监测系统，包括隧道监测装置、主控制器、GPS定位器和监控终端，其特征在于：所述隧道监测装置包括湿度传感器、粉尘浓度传感器、有毒气体传感器以及激光变形监测装置，所述湿度传感器、粉尘浓度传感器、有毒气体传感器以及激光变形监测装置分别通过ZigBee协调器与主控制器连接，所述主控制器连接有报警器，且主控制器通过无线通信电路与监控终端连接，所述监控终端包括监测服务器，所述GPS定位器包括GPS电路和GPRS电路，且GPS定位器通过GPS电路与主控制器电连接，GPS定位器通过GPRS电路与监测服务器信号连接。


2.根据权利要求1所述的一种隧道施工监测系统，其特征在于：所述激光变形监测装置包括激光测距仪（4）和安装座（1），所述安装座（1）上端设有转盘（2），转盘（2）上端对称设有两根支撑杆（5），贯穿两根支撑杆（5）设有转轴（3），所述转轴（3）与转盘（2）分别连接有驱动电机（6），所述激光测距仪（4）套设在转轴（3）上，安装座（1）上还设有微控制器（7），所述微控制器（7）与驱动电机（6）电连接。


3.根据权利要求2所述的一种隧道施工...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈霞，
申请(专利权)人：四川童燊防水工程有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51