[發明專利]模型試驗中圍巖及掌子面變形無接觸實時監控系統及方法

有效

• 申請號: 201510079974.8
• 申請日: 2015-02-13
• 公開（公告）號: CN104655038B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 李術才;徐飛;張乾青;李利平;王康;許振浩;石少帥;成帥;王本碩;劉洪亮
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 張勇

1.一種模型試驗中圍巖及掌子面變形無接觸實時監控系統，其特征是，包括：激光發射裝置、電源模塊、數據傳輸模塊、支座以及平衡支架；所述激光發射裝置通過支座固定在平衡支架上，所述激光發射裝置和數據傳輸模塊分別與電源模塊連接；

所述激光發射裝置包括激光發射裝置本體以及內部數據采集模塊，在所述激光發射裝置本體的前后兩個端面分別設置有前置激光炮和后置激光炮，在所述激光發射裝置本體的環向位置鉸接有若干環向激光炮；

所述支座為圓柱支座，所述圓柱支座與激光發射裝置以球鉸接的形式連接，所述圓柱支座的球形鉸接位置設有角度標志，能夠量化激光發射裝置的傾斜角度；

所述數據傳輸模塊能夠以任意時間間隔，通過藍牙或者USB將數據傳送至終端設備。

2.如權利要求1所述的一種模型試驗中圍巖及掌子面變形無接觸實時監控系統，其特征是，所述支座上設有水平水準泡和垂直水準泡，用于實現對所述平衡支架的水平和垂直度控制。

3.如權利要求2所述的一種模型試驗中圍巖及掌子面變形無接觸實時監控系統，其特征是，所述平衡支架為三角支架，所述三角支架的每一個頂角位置處均設有平衡調節螺栓，用于實現三角支架的調平。

4.一種如權利要求3所述的模型試驗中圍巖及掌子面變形無接觸實時監控系統的操作方法，其特征是，包括以下步驟：

1）根據模型試驗硐室開挖工序及現場條件，將所述監控系統固定于設定位置，并通過調整平衡調節螺栓，以安裝在圓柱支座上的水平水準泡和垂直水準泡為參考依據，將本發明激光發射裝置調平；

2）根據硐室軸線走向的傾角，調整圓柱支座與激光發射裝置角度，保證激光發射裝置中心軸線與硐室走向平行，根據所需監測斷面與激光發射裝置安放的相對位置，調節環向激光炮與激光發射裝置的夾角；環向激光炮以一定的排距環向均布于激光發射裝置，實現激光發射裝置安放位置前后多個斷面同時實時動態監測；

3）激光發射裝置前后斷面處安設的前置激光炮和后置激光炮均以同心圓環形均勻布置，實現對硐室開挖前后兩個掌子面隨時間擠出變形的同時實時動態監測；

4）設定數據傳輸模塊中數據傳輸時間間隔，將采集到的數據傳輸到終端設備上。