[實用新型]一種基于智能化隧道管片的隧道運維健康監測系統

有效

• 申請號: 201720087850.9
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN206903693U
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 段創峰;顧沉穎;戴子樞;何曉;林俊;杜峰;田江;施永泉;張寧;張瑞昌;錢志斌;梁廣彥;巴雅吉呼;孔祥平
• 申請（專利權）人: 上海市地下空間設計研究總院有限公司;上海城建投資發展有限公司
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;E21D11/08
• 代理公司: 上海翰信知識產權代理事務所(普通合伙)31270
• 代理人: 張維東

技術領域

本實用新型涉及一種隧道管片領域，尤其涉及一種基于智能化隧道管片的隧道運維健康監測系統。

背景技術

盾構隧道管片是由鋼筋混凝土制成的管片，多個盾構隧道管片拼接形成一個圓環，根據最大埋深、抗滲能力、抗震能力等技術要求涉及隧道管片的厚度。隨著科學技術的發展，盾構隧道管片的結構堅固性越來越好，且通過采用防水混凝土等技術，使盾構隧道管片具有防水性。

但現有的盾構隧道管片的功能性很低，無法實現智能化，也很難監測隧道的狀態及周圍的環境狀況。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了解決現有技術的不足，提供一種基于智能化隧道管片的隧道運維健康監測系統，可在不影響管片結構性能和防水性能的前提下，實現盾構隧道管片的智能化，并可實時監測隧道的狀態及周圍的環境狀況。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的：

一種基于智能化隧道管片的隧道運維健康監測系統，包括多個隧道管片，所述多個隧道管片拼接成圓環形狀；在圓環的頂部、兩側、下部分別設置有頂部預埋槽、兩側預埋槽、逃生層預埋槽；

在所述頂部預埋槽中設置有通訊系統、環境監測類傳感器和結構監測類傳感器；

在所述兩側預埋槽中設置有通訊系統、數據通訊網關和通訊干網接入點；

在所述逃生層預埋槽中設置有通訊系統、滲漏線纜和結構監測類傳感器；

所述通訊系統包括總線、總線端口和集線模塊；在隧道管片的兩端各設置有一總線端口，所述總線的兩端分別連接在所述總線端口上，相鄰兩個隧道管片間的總線通過相鄰兩個隧道管片上的總線端口串聯連接；所述集線模塊設置在所述總線上，所述總線從所述集線模塊內部穿過；在所述集線模塊上連接有多個通信管線，在每個所述通信管線的末端設置有一支線端口；每個所述支線端口連接一傳感器；

還包括通信干網系統和上層通信系統；所述總線將傳感器采集的數據匯集到數據采集點，通過通信干網系統將采集的數據傳送給上層通信系統。

上述的一種基于智能化隧道管片的隧道運維健康監測系統，其中，所述通信干網系統為光纖環網系統；所述上層通信系統包括采集服務器和數據服務器，所述數據服務器包括數據庫系統；所述總線將傳感器采集的數據通過光纖環網傳輸到采集服務器中，所述采集服務器將數據傳送給數據服務器，所述數據服務器將數據存儲在數據庫系統中。

上述的一種基于智能化隧道管片的隧道運維健康監測系統，其中，所述環境監測類傳感器包括但不限于溫度計、濕度計、照度計、風速計。

上述的一種基于智能化隧道管片的隧道運維健康監測系統，其中，結構監測類傳感器包括但不限于三向位移計、測縫計、斷面收斂儀、傾角計、加速度計、靜力水準儀。

上述的一種基于智能化隧道管片的隧道運維健康監測系統，其中，所述總線包括通信總線和電流總線，所述總線設置在所述隧道管片的內部或表面上。

上述的一種基于智能化隧道管片的隧道運維健康監測系統，其中，所述通信管線通過所述集線模塊與所述總線連通。

上述的一種基于智能化隧道管片的隧道運維健康監測系統，其中，在所述支線端口上設置有內螺紋，在所述支線端口上通過所述內螺紋安裝電纜防水接頭。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本實用新型與現有技術相比，有以下優點：

(1)本實用新型隧道管片的兩端設置有總線端口，總線的兩端分別連接在總線端口上，通過總線端口將相鄰管片的總線進行串聯，從而使所有傳感器集群在同一總線構架下，統一地進行供電與通信，從而大幅降低了盾構隧道自動化監測的復雜性；

(2)本實用新型將多種傳感器7與集線模塊2連接，并通過集線模塊2使多種傳感器7與總線1連通，通過多種傳感器7收集相關數據并通過總線1實現數據傳輸，可方便的監控盾構隧道管片的狀態和周圍的環境狀況，實現了隧道管片的智能化。

(3)本實用新型通過通信干網將數據傳送到上層通信系統的采集服務器中，采集服務器定時將數據通過快速以太網存儲到數據服務器中的數據庫系統中，便于監控系統的整體協調和管理。

附圖說明

圖1是本實用新型一種基于智能化隧道管片的隧道運維健康監測系統的示意圖；

圖2是本實用新型一種基于智能化隧道管片的隧道運維健康監測系統的通訊系統的示意圖；

圖3是本實用新型的傳感器與通訊系統的連接示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細介紹。