[實用新型]一種隧道防坍塌預警監(jiān)測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821337229.4
• 申請日: 2018-08-17
• 公開（公告）號: CN208860971U
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發(fā)明（設計）人: 馬士偉;鄭立寧;李鵬;蔣玄葦;劉永權;梁詠梅;邱燕;米生虎;巫晨笛
• 申請（專利權）人: 中建地下空間有限公司
• 主分類號: G01V8/10
• 分類號: G01V8/10;G01S17/08
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 王偉

本實用新型公開了一種隧道防坍塌預警監(jiān)測系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集裝置、服務器和客戶端；數(shù)據(jù)采集裝置包括激光測距傳感器和與激光測距傳感器相連的數(shù)據(jù)采集儀；激光測距傳感器包括主控芯片、激光發(fā)射調制器、激光發(fā)射器、激光接收傳感器、激光接收調節(jié)器、激光波長分析器、激光相位分析器、激光脈沖分析器和通信接口；主控芯片分別與激光發(fā)射調制器、激光波長分析器、激光相位分析器和激光脈沖分析器相連，主控芯片通過通信接口連接數(shù)據(jù)采集儀。本實用新型的系統(tǒng)運行穩(wěn)定、監(jiān)測數(shù)據(jù)真實可靠，能夠實時對隧道進行監(jiān)測，并將檢測到的數(shù)據(jù)傳送至服務器進行處理，能夠避免出現(xiàn)坍塌危害，保障施工人員和設備的安全。

技術領域

本實用新型屬于隧道安全技術領域，特別涉及一種隧道防坍塌預警監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術

隧道工程建設過程中，坍塌是最為常見的工程事故之一，約占各類重大工程事故出現(xiàn)概率的90％以上。坍塌一旦發(fā)生，一方面會造成工期延誤，機械設備毀壞，工程費用增加和施工企業(yè)信譽降低等嚴重后果；另一方面會對現(xiàn)場施工人員的生命安全構成巨大威脅。因此應該建立一套以預防為主及時處理為輔的預防坍塌的監(jiān)測系統(tǒng)，實時對隧道進行監(jiān)測。

坍塌發(fā)生前，都會出現(xiàn)一定的征兆，通過觀察隧道內(nèi)圍巖受力及變形狀態(tài)，檢查支護結構是否發(fā)生較大變形，觀察巖層、節(jié)理裂隙是否變大，拱頂或者洞壁是否松動、掉塊，噴射混凝土是否發(fā)生開裂、脫落，以及地表是否發(fā)生下沉，從而給出坍塌預測。

通過現(xiàn)場的實時監(jiān)控量測，也是預測坍塌的重要手段。根據(jù)實測變形數(shù)據(jù)曲線，可以針對不同類型的圍巖提出坍塌預警預測體系的建議標準，建立圍巖失穩(wěn)判據(jù)，實現(xiàn)坍塌趨勢報警。針對監(jiān)測數(shù)據(jù)的動態(tài)反饋情況及時采取措施，便于有效地對出現(xiàn)的圍巖病害加以控制以便及時對坍塌進行預則。將各項監(jiān)控量測指標進行綜合分析，能更為準確的預報施工中的坍塌險情。同事，現(xiàn)場監(jiān)控監(jiān)測也是坍塌處理是否有效的檢驗手段。隨著監(jiān)測技術的發(fā)展，激光隧道圍巖位移遠程實時監(jiān)測系統(tǒng)、GPS在線位移監(jiān)控和預警系統(tǒng)、最優(yōu)化的光纖監(jiān)測系統(tǒng)等相繼涌現(xiàn)，為坍塌預測提供了新的途徑。

另外，采用一些物探手段，通過超前探測，也可以為預測坍塌災害提供參考依據(jù)。超前探測在隧道施工中具有重要作用，尤其當?shù)叵鹿こ贪l(fā)生坍塌失去對坍塌體進行直接探測的條件時，可以采用物探方法查明坍塌原因及其形態(tài)。實踐證明，利用TSP探測技術可以對隧道坍塌的規(guī)模、坍塌上方孔洞大小等進行較為成功的探測。

綜上所述，雖然已有不少學者應用各種理論或方法對隧道坍塌進行了預測，工程街尚未形成被社會認可的理論，在我過的隧道設計和施工規(guī)范中，對隧道坍塌預警預測的標準也沒有明確的規(guī)定，隨著新奧法施工技術的廣泛應用，如何更加合理有效地對施工過程中出現(xiàn)的額工程事故進行預警，已經(jīng)成為隧道工程中的一個重要課題。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種系統(tǒng)運行穩(wěn)定、監(jiān)測數(shù)據(jù)真實可靠，能夠實時對隧道進行監(jiān)測，并將檢測到的數(shù)據(jù)傳送至服務器進行處理，能夠避免出現(xiàn)坍塌危害，保障施工人員和設備的安全的隧道防坍塌預警監(jiān)測系統(tǒng)。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的：一種隧道防坍塌預警監(jiān)測系統(tǒng)，包括多個設置在隧道內(nèi)的數(shù)據(jù)采集裝置、服務器和多個客戶端；數(shù)據(jù)采集裝置分別通過無線網(wǎng)絡連接服務器，服務器通過無線網(wǎng)絡連接多個客戶端；

所述數(shù)據(jù)采集裝置包括激光測距傳感器和與激光測距傳感器相連的數(shù)據(jù)采集儀；

激光測距傳感器包括主控芯片、激光發(fā)射調制器、激光發(fā)射器、激光接收傳感器、激光接收調節(jié)器、激光波長分析器、激光相位分析器、激光脈沖分析器和通信接口；主控芯片分別與激光發(fā)射調制器、激光波長分析器、激光相位分析器和激光脈沖分析器相連，主控芯片通過通信接口連接數(shù)據(jù)采集儀；

所述數(shù)據(jù)采集儀采用ARM處理器。