【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及视频监控以及图像数据处理，具体为一种隧道变形实时自动监测装置及系统。
技术介绍
1、近年来，随着城市化和基础设施建设的快速发展，隧道作为铁路、地铁和公路交通的重要组成部分，在现代交通网络中扮演着关键角色。隧道的结构安全直接关系到交通运行的安全性和可靠性，因此，对隧道内壁形变、应力和温度等参数的实时监测需求日益增加。传统的隧道监测系统通常采用固定安装的传感器，如应变计、测斜仪或温度传感器，能够实现对隧道结构状态的定期检测，为维护和安全管理提供一定支持。然而，现有技术在实际应用中仍存在显著局限性，难以满足复杂隧道环境下的动态监测和快速响应需求。
2、首先，传统监测系统多依赖固定传感器，布置密度和位置受限，难以全面覆盖隧道内壁的形变和应力变化，尤其是在接缝、裂缝或高应力区域，容易出现监测盲区。例如，固定传感器无法动态调整监测位置，难以捕捉突发形变或局部渗漏风险，导致潜在危险未能及时发现。其次，现有系统的数据采集和分析能力有限，通常仅能处理单一类型的数据(如形变或温度)，缺乏多源数据(形变、应力、温度)的融合分析机制。...
【技术保护点】
1.一种隧道变形实时自动监测系统，包括监测处理系统，其特征在于：所述监测处理系统包含数据采集子系统、辅助采集子系统、形变分析子系统、风险评估子系统、反馈优化子系统、动态调节子系统和用户交互子系统；
2.根据权利要求1所述的一种隧道变形实时自动监测系统，其特征在于：所述监测混合装置（1）为集成形变感知平台（2）、数据高效传输模组（3）和巡检移动框架（4）的综合性监测模块，采用模块化设计，供电电压为24VDC，用于在隧道内实现形变、应力和温度数据的实时采集和动态巡检；所述形变感知平台（2）由不锈钢框架和传感器阵列组成，所述不锈钢框架为矩形结构，表面涂覆防水涂层...
【技术特征摘要】
1.一种隧道变形实时自动监测系统，包括监测处理系统，其特征在于：所述监测处理系统包含数据采集子系统、辅助采集子系统、形变分析子系统、风险评估子系统、反馈优化子系统、动态调节子系统和用户交互子系统；
2.根据权利要求1所述的一种隧道变形实时自动监测系统，其特征在于：所述监测混合装置（1）为集成形变感知平台（2）、数据高效传输模组（3）和巡检移动框架（4）的综合性监测模块，采用模块化设计，供电电压为24vdc，用于在隧道内实现形变、应力和温度数据的实时采集和动态巡检；所述形变感知平台（2）由不锈钢框架和传感器阵列组成，所述不锈钢框架为矩形结构，表面涂覆防水涂层，通过m10膨胀螺栓固定于隧道衬砌内壁，支撑所述传感器阵列，工作温度范围为-20°c至60°c，所述传感器阵列包含声子晶体传感器、柔性压电薄膜和热导纤维，其中声子晶体传感器通过预埋方式安装于隧道衬砌内部，每隔2米沿隧道周向布置，采集亚毫米级形变数据，柔性压电薄膜由聚偏氟乙烯材料制成，通过环氧树脂粘接覆盖隧道内壁表面，每隔3米沿隧道轴向铺设，采集分布式应力数据，热导纤维由碳纳米管材料制成，通过嵌入方式安装于隧道衬砌接缝处，每隔5米沿隧道轴向分布，采集形变与温度耦合数据。
3.根据权利要求1所述的一种隧道变形实时自动监测系统，其特征在于：所述形变感知平台（2）的顶部通过卡扣连接数据高效传输模组（3）；所述数据高效传输模组（3）由抗腐蚀铝合金外壳和无线通信模块组成，所述抗腐蚀铝合金外壳为圆弧形，表面涂覆抗腐蚀涂层，通过m8不锈钢螺栓固定于隧道顶部拱形结构，侧部设置防水通信接口，通过耐腐蚀导线连接形变感知平台（2）和巡检移动框架（4），所述无线通信模块包含低功耗广域无线网络发射器和短距离无线通信发射器，用于传输标准化形变数据和压缩形变数据至分析处理单元（5）。
4.根据权利要求1所述的一种隧道变形实时自动监测系统，其特征在于：所述巡检移动框架（4）由铝合金机身、橡胶防滑履带、激光测距仪和电永磁吸盘以及爬臂机器人组成，所述激光测距仪通过m5螺栓固定于爬臂机器人顶部，采集隧道表面形变数据，所述电永磁吸盘为磁足式磁吸附，采用电磁铁通过电控开关实现磁力切换，吸附力通过霍尔传感器实时反馈，控制精度±0.5n，磁吸附力通过电磁铁与隧道内壁钢筋混凝土的磁性相互作用实现吸附，沿隧道轴向移动，用于补充固定传感器盲区；所述分析处理单元（5）由高性能嵌入式计算机组成，通过钢制固定支架安装于隧道入口控制室内，用于处理多源数据，生成形变状态报告和补救措施；所述动态控制模块（6）由微控制器和驱动电路组成，通过钢制固定支架安装于隧道入口控制室内，用于驱动巡检移动框架（4）的动态调整；所述交互显示面板（7）由触摸屏和显示器组成，通过壁挂支架固定于控制室...
【专利技术属性】
技术研发人员：骆江红，王腾，谭少云，何元浩，蔡佼，左全淞，
申请(专利权)人：贵州省公路工程集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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