[發明專利]斷裂帶隧道施工地表變形監測系統

在審

• 申請號: 201710675461.2
• 申請日: 2017-08-09
• 公開（公告）號: CN107288687A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 李科;江星宏;吳夢軍;丁浩;郭鴻雁;方林;李天富;樊宇強;謝洪斌
• 申請（專利權）人: 招商局重慶交通科研設計院有限公司;重慶市城市建設發展有限公司
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;G01B11/16
• 代理公司: 重慶棱鏡智慧知識產權代理事務所(普通合伙)50222
• 代理人: 李興寰

技術領域

本發明涉及隧道監測技術領域，具體涉及斷裂帶隧道施工地表變形監測系統。

背景技術

隨著新一輪的城鎮化建設工作的推進，將會迎來大量地鐵和市政道路的工程項目，而其中的隧道不可避免的將會大量修建在既有建筑物之下。為了保證隧道施工的正常進行，同時為了不破壞既有建筑物，就必須對于地表變形進行監測。

現有技術中公開了專利號為201610277868.5的一種基于光纖傳感器的景區山體監測系統，公開了一種基于光纖傳感的景區山體監測系統，包括振動監測單元、數據采集單元、現場報警單元和控制中心單元，振動監測單元包括若干個監測機構，監測機構包括通過光纖一次連接的光纖光柵傳感器，監測單元設置在山體的地表下方。光纖光柵傳感器監測到振動信息后，說明更有物體在山體的該位置滾動，意味著出現落石、滑坡等災害。此時控制中心單元將報警信息發送至對應地點的現場報警單元，提醒發生災害地點及下方的游人進行躲避。但是通過控制中心單元直接發送至對應地點的現場報警單元，而不經過專業的工作人員判斷，導致誤報的幾率大大增加。可傳統的監測方式又需要特定的工作人員在監控室內工作，增加人力成本。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明提供一種斷裂帶隧道施工地表變形監測系統，監測裝置將探測的數據進行初步篩選，將異常值發送至移動監控端，經由異動監控端的工作人員判定是否打開現場報警器，降低誤報的幾率，并減輕人力成本。

本發明提供的一種斷裂帶隧道施工地表變形監測系統，包括監測裝置、移動監控端和現場報警器，監測裝置與移動監測端通過網絡通信，監測裝置將監測信號傳輸至移動監控端，移動監控端通過網絡控制現場報警器工作；

監測裝置包括光纖光柵應變感應器、ZigBee網絡信號發射裝置、ZigBee信號匯總網絡、信號接收器、信號處理器、微處理器和通信模塊；

感應器等間距布置在斷層上方與兩側距離斷層邊緣10米處開挖的溝槽內，溝槽采用細砂回填將感應器固定在土體中并與之協調變形；感應器與ZigBee網絡信號發射裝置相連接；

ZigBee網絡信號發射裝置與ZigBee信號匯總網絡通信，ZigBee信號匯總網絡包括多個信號節點，信號節點既作為信號采集節點，又作為信號中繼節點，實現信號自動匯總；

信號接收器接收ZigBee信號匯總網絡自動匯總的信號，并將接收到的信號傳輸至信號處理器，信號處理器對信號進行模數轉換，并將轉換后的數字信號發送至微處理器，微處理器對接收的數字信號與預設值進行比較，篩選出異常值，通信模塊將異常值發送至移動監控端。

進一步的，微處理器還連接有時間模塊，微處理器將接收的數字信號加入時間信息，形成含有時間信息的數據。

進一步的，時間模塊連接有GPS接收機，時間模塊從GPS接收機獲取時間信息，時間模塊完成與GPS時間的時間同步。

進一步的，光纖光柵應變感應器由光纖光柵測斜儀和光纖光柵位移傳感器組成。

進一步的，光纖光柵位移傳感器旁還設置有溫度傳感器，所述溫度傳感器與ZigBee網絡信號發射裝置通訊。

進一步的，感應器按15米的間距布置在隧道、斷層上方的溝槽內。

由上述技術方案可知，本發明的有益效果：

1、本發明提供一種斷裂帶隧道施工地表變形監測系統，包括監測裝置、移動監控端和現場報警器，監測裝置與移動監測端通過網絡通信，監測裝置將監測信號傳輸至移動監控端，移動監控端通過網絡控制現場報警器工作；監測裝置中的感應器等間距布置在斷層上方與兩側距離斷層邊緣10米處開挖的溝槽內，溝槽采用細砂回填將感應器固定在土體中并與之協調變形；感應器與ZigBee網絡信號發射裝置相連接；ZigBee網絡的信號節點既作為信號采集節點，又作為信號中繼節點，實現信號自動匯總；信號接收器接收自動匯總的信號，并傳輸至信號處理器，信號處理器對信號進行模數轉換，并將轉換后的數字信號發送至微處理器，微處理器對接收的數字信號與預設值進行比較，篩選出異常值，通信模塊將異常值發送至移動監控端。經由異動監控端的工作人員判定是否打開現場報警器，降低誤報的幾率，并減輕人力成本。

2、本發明提供一種斷裂帶隧道施工地表變形監測系統，微處理器將接收的數字信號加入時間信息，時間模塊從GPS接收機獲取時間信息，時間模塊完成與GPS時間的時間同步。形成含有時間信息的數據，提高工作人員判定的準確性。

附圖說明