[發明專利]全天候隧道初期支護塌陷預警系統及使用方法

在審

• 申請號: 201710927199.6
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN107703801A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 康峻嘉;馬國民;陳剛;孫宏賢;李彥宏;王玉林;潘承華;李剛
• 申請（專利權）人: 云南云嶺高速公路交通科技有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 昆明今威專利商標代理有限公司53115
• 代理人: 賽曉剛

1.一種全天候隧道初期支護塌陷預警系統，其特征在于：預警系統主要包括UPS電源(1)、電控單元(2)、中央控制單元(3)、聲光報警器開關控制模塊(5)、聲光報警器(6)、智能終端(4)、四臺姿態可調激光監測模塊(7、8、9、10)，其中四臺姿態可調激光監測模塊(7、8、9、10)分別由四個激光測距傳感器(20、25、30、35)、四個具有兩自由度的云臺(16、21、26、31)、四個激光監測模塊殼體(17、22、27、32)、四個微控制器(19、24、29、34)和四個藍牙模塊(18、23、28、33)組成且各自獨立工作，四個可調激光監測模塊(7、8、9、10)中的四個激光測距傳感器(20、25、30、35)各自通過螺絲分別固定在四個具有兩自由度的云臺上(16、21、26、31)，四臺激光監測模塊(7、8、9、10)分別與聲光報警器開關控制模塊(5)連接，聲光報警器開關控制模塊(5)與聲光報警器(6)連接；電控單元(2)由開關電源(14)、電控單元殼體(15)、電源按鈕(13)、復位按鈕(12)、運行按鈕(11)組成，UPS電源(1)與電控單元(2)連接，電控單元(2)與中央控制單元(3)連接，中央控制單元(3)與四臺姿態可調激光監測模塊(7、8、9、10)連接，各模塊與模塊之間通過導線連接。

2.根據權利要求1所述的一種全天候隧道初期支護塌陷預警系統，其特征在于：所述云臺(16、21、26、31)具有兩個自由度，且每個云臺(16、21、26、31)能通過遙控調整姿態，電控單元上裝有3個按鈕，分別是電源按鈕、復位按鈕和運行按鈕，電源按鈕用于控制整個系統的供電，按下電源按鈕，整個系統接通電源，按下復位按鈕。

3.根據權利要求1所述的一種全天候隧道初期支護塌陷預警系統，其特征在于：每個激光監測模塊(7、8、9、10)的姿態都可以調整，以使激光束與被監測初期支護面平行。

4.根據權利要求1所述的一種全天候隧道初期支護塌陷預警系統，其特征在于：該系統有兩種工作模式：復位模式和正常工作模式。

5.根據權利要求1所述的一種全天候隧道初期支護塌陷預警系統，其特征在于：左右兩邊的激光監測模塊(7、8、9、10)兩兩循環間歇工作，以延長設備的使用壽命，并避免程序產生過大累積誤差。

6.根據權利要求1所述的一種全天候隧道初期支護塌陷預警系統，其特征在于：該系統既可以用按鈕控制(11、12)，也可以用智能終端(4)控制。

7.一種全天候隧道初期支護塌陷預警系統的監控、預警使用方法，其特征在于：預警系統四臺姿態可調激光監測模塊(7、8、9、10)分別安裝在距離隧道初期支護墻面5cm的頂部和腰部，其中頂部安裝兩臺和腰部安裝兩臺，頂部安裝位置分別稱為支護墻面的頂左和頂右，腰部安裝位置分別稱為支護墻面的腰左、腰右，四臺姿態可調激光監測模塊(7、8、9、10)安裝好之后，通過兩自由度的云臺(16、21、26、31)調整確認其發出的激光束與隧道初期支護墻壁平行，激光束打在掌子面(作業面)上，當隧道初期支護墻體某一部分下沉變形量超過5cm時，打在掌子面(作業面)上的激光束將會被下沉的墻體擋住，激光測距傳感器(20、25、30、35)測得的數據就會變小，經過微控制器(19、24、29、34)中程序的判斷確認后，則發出預警信號。