一种明洞隧道智能监测系统技术方案

本发明专利技术属于隧道监测领域，具体为一种明洞隧道智能监测系统，包括在目标监测的明洞隧道内进行传感器的布控，接收从传感器端采集的对所述明洞隧道的各项监测数据；所述传感器包括：激光测距仪、静力水准仪、表面应变计、渗压计、土体位移计；对传感器采集到的明洞隧道各项监测数据进行计算，得出明洞隧道状态数据；将计算出明洞隧道状态数据与基于大数据获取明洞隧道不同健康程度状态数据阈值进行比较，分析出所述明洞隧道健康程度；所述状态数据包括：隧道形变量、隧道环形变量、水位高度、土体实际位移；基于明洞隧道状态数据、数据信息，建立明洞隧道三维可视化模型；对明洞隧道状态数据、数据信息、三维模型进行数据管理。三维模型进行数据管理。三维模型进行数据管理。

【技术实现步骤摘要】
一种明洞隧道智能监测系统


[0001]本专利技术属于隧道监测领域，具体为一种明洞隧道智能监测系统。

技术介绍

[0002]近些年来随着经济的发展，隧道在日常中被广泛使用，隧道主要用于对遭受塌方、落石、流石、流泥危害的洞口或地段，是作为整治路堑病害、保证运营安全的有效手段，但是隧道属于隐僻工程，地下地质条件复杂，有很多潜在、无法预知的威胁，有的规模较大，可长达数公里，往往会穿越许多不同的地质环境，工程条件也很复杂，环境有时也很恶劣，很容易造成塌方、沉降、进水、结构变形、人员和设备伤害，对隧道安全造成严重的影响。为了确保隧道的安全性与稳定性，及时对隧道内情况进行监测评估十分重要，当前隧道进行监测与分析时，往往都是通过在一定时间周期内组织维修人员对隧道情况进行监测，从一方面来说这种方式自动化和智能化不高、监测力度不强、参考性较差，也造成监测和分析成本较大，从另一方面来说，这种方式对隧道的信息的获取并不及时，有一定的延迟性，无法保证监测分析结果的科学依据性和可靠性。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种明洞隧道智能监测系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种基于明洞隧道智能监测系统，监测系统包括：设备布控模块、数据采集模块、数据分析模块、三维建模模块、数据管理模块：
[0005]设备布控模块，用于对每一个数据点对应的位置坐标即对应的空间坐标点的位置坐标在目标监测的明洞隧道内进行传感器的布控；
[0006]数据采集模块，用于对传感器监测的明洞隧道各项监测数据进行采集；
[0007]数据分析模块，用于对传感器采集到的明洞隧道各项监测数据进行计算，得出明洞隧道状态数据；将计算出明洞隧道状态数据与状态数据阈值进行比较，分析出明洞隧道健康状况；状态数据包括：隧道形变量、隧道环形变量、水位高度、土体实际位移；
[0008]三维建模模块，用于对明洞隧道基于状态数据、监测数据建立可视化三维模型；
[0009]数据管理模块，用于对明洞隧道状态数据、数据信息、三维模型进行数据管理；
[0010]进一步的，设备布控模块包括检测单元、设备布控单元：
[0011]设备检测单元，用于检测传感器是否能正常使用；
[0012]设备布控单元，用于对目标监测的明洞隧道进行传感器布控，布控过程包括在明洞隧道侧壁上每间隔单元长度安装激光测距仪；在明洞隧道侧壁上每隔单位长度安装静力水准仪；在明洞隧道每间隔单位长度取一个圆环，在圆环上均匀安装i个表面应变计；
[0013]进一步的，数据采集模块包括数据采集单元、数据上传单元；
[0014]数据采集单元，用于对明洞隧道各项监测数据进行采集；通过激光测距仪采集明
洞隧道横向尺寸变化量、通过静力水准仪采集明洞隧道液位变化量、通过表面应变计采集明洞隧道环形面变化数值、通过渗压计测量埋设点压力值；通过土体位移计测量土体实际位移；
[0015]数据上传单元，用于对激光测距仪、静力水准仪、表面应变计、渗压计、土体位移计采集到的数据信息上传到云服务器中。
[0016]进一步的，数据分析模块包括计算单元、分析单元；
[0017]计算单元，用于获取明洞隧道状态数据；基于激光测距仪在明洞隧道内采集到的横向尺寸变化数值，获取明洞隧道变形量；基于静力水准仪在明洞隧道内采集到的液位变化数值，获取明洞隧道沉降值；基于表面应变计在明洞隧道采集的环形面变化数值，获得明洞隧道环向变形量；基于渗压计在明洞隧道采集的埋设点压力、水位，获取明洞隧道水位高度；基于土体位移计在土体中每个节段倾斜角度，获取土体实际位移数值；
[0018]分析单元，用对于计算出明洞隧道状态数据与状态数据阈值进行比较，根据明洞隧道状态数据对于状态数据阈值变化范围，制定明洞隧道健康状况等级标准，根据分析结果判断明洞隧道健康状况等级；明洞隧道健康状况等级分为优秀、良好、轻度病害、中等病害、严重病害；状态数据阈值为启动传感器时，第一次计算出的明洞隧道状态数据；当判断明洞隧道健康状况为优秀时，隧道未发生任何形变；当判断明洞隧道健康状况为良好时，明洞隧道发生形变但不影响使用；当判断明洞隧道健康状况为轻度病害时，通知工作人员介入排查；当判断明洞隧道健康状况为中度病害时，通知工作人员对明洞隧道进行排查并及时检修、维护；当判断明洞隧道健康状况为严重病害时，隧道变形严重，极易出现事故。
[0019]进一步的，三维建模模块包括三维建模单元；
[0020]三维建模单元，用于对基于监测系统采集到明洞隧道状态数值、监测明洞隧道各项数据，对明洞隧道及其附属设施进行三维可视化模型自动建模。
[0021]进一步的，数据管理模块包括数据管理单元、查询单元；
[0022]数据管理单元，用于对明洞隧道状态数据、数据信息、三维模型进行数据管理；数据信息，包括明洞隧道横向尺寸变化量、液位变化量、明洞隧道环形面变化量、埋设点压力值、土体实际位移量；数据管理，包括地质数据管理、周围环境数据管理、隧道数据管理、监测数据管理、养护数据管理；数据管理，包括地质数据管理、周边环境数据管理、隧道数据管理、监测数据管理、养护数据管理；地质数据的管理包括，工程地质勘察报告和钻孔数据和地层数据的查询、录入、修改、删除；隧道数据管理，按照材料或施工方式或主体结构对明洞隧道数据进行分类管理，用户可以对隧道数据进行查询、录入、修改和删除；监测数据管理，包括对监测类别进行监测数据的数字化管理；养护数据管理，包括对病害信息的网络化录用、查询和管理，通过二维、三维数字化模型、实现养护与病害信息的可视化、关联化查询与管理；
[0023]查询单元，用于对监测的明洞隧道进行基于虚拟现实的隧道三维可视化查询。
[0024]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术可以智能监测明洞隧道情况，快速有效对隧道实时情况进行掌握，比如隧道的沉降、裂纹、环境的变化、突发事件的发生，通过对明洞隧道实时监测，实时获取明洞隧道各项数据，建立明洞隧道三维化模型，对明洞隧道状态数据进行计算，评估明洞隧道健康状态，用户可以通过因特网查询明洞隧道各项数据，了解明洞隧道情况，降低明洞隧道突发事件的发生风险，保护明洞隧道健康。
附图说明
[0025]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0026]图1是本专利技术一种明洞隧道智能监测系统的模块示意图；
具体实施方式
[0027]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。
[0028]请参阅图1，本专利技术提供技术方案：一种明洞隧道智能监测系统，其特征在于，该监测系统包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种明洞隧道智能监测系统，其特征在于，该监测系统包括设备布控模块、数据采集模块、数据分析模块、三维建模模块、数据管理模块；所述设备布控模块，用于对每一个数据点对应的位置坐标即对应的空间坐标点的位置坐标在目标监测的明洞隧道内进行传感器的布控；所述数据采集模块，用于对传感器监测的明洞隧道各项监测数据进行采集；所述数据分析模块，用于对传感器采集到的明洞隧道各项监测数据进行计算，得出明洞隧道状态数据；将计算出明洞隧道状态数据与状态数据阈值进行比较，分析出所述明洞隧道健康状况；所述状态数据包括：隧道形变量、隧道环形变量、水位高度、土体实际位移；所述三维建模模块，用于对明洞隧道基于状态数据、监测数据建立可视化三维模型；所述数据管理模块，用于对明洞隧道状态数据、数据信息、三维模型进行数据管理。2.根据权利要求1所述的一种明洞隧道智能监测系统，其特征在于，所述设备布控模块包括设备检测单元、设备布控单元：所述设备检测单元，用于检测传感器是否能正常使用；所述设备布控单元，用于对目标监测的明洞隧道进行传感器布控，布控过程包括：在明洞隧道侧壁上每间隔单元长度安装激光测距仪；在明洞隧道侧壁上每隔单位长度安装静力水准仪；在明洞隧道每间隔单位长度取一个圆环，在圆环上均匀安装i个表面应变计。3.根据权利要求1所述的一种明洞隧道智能监测系统，其特征在于，所述数据采集模块包括数据采集单元、数据上传单元；所述数据采集单元，用于对明洞隧道各项监测数据进行采集；通过激光测距仪采集明洞隧道横向尺寸变化量；通过静力水准仪采集明洞隧道液位变化量；通过表面应变计采集明洞隧道环形面变化数值通过渗压计测量埋设点压力值；通过土体位移计测量土体实际位移；所述数据上传单元，用于对激光测距仪、静力水准仪、表面应变计、渗压计、土体位移计采集到的数据信息上传到云服务器中。4.根据权利要求1所述的一种明洞隧道智能监测系统，其特征在于，所述数据分析模块包括计算单元、分...

【专利技术属性】
技术研发人员：田松，刘华辉，陈一嘉，
申请(专利权)人：无锡亚冠微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：