[發明專利]一種便攜式隧道溶洞頂板豎向位移實時監測報警裝置

在審

• 申請號: 201911148859.6
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN110836126A
• 公開（公告）日: 2020-02-25
• 發明（設計）人: 郝瑞軍;郝永明;楊彬
• 申請（專利權）人: 中交路橋建設有限公司;中交路橋南方工程有限公司
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;E21F17/00
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 楊柳岸

1.一種便攜式隧道溶洞頂板豎向位移實時監測報警裝置，其特征在于，該裝置包括：激光發射端(1)、激光接收端(3)、激光反光片(4)、數據處理系統(6)、便攜式計算機(7)和報警警示燈(5)；

激光發射端(1)和激光接收端(3)分別與數據處理系統(6)的輸出口和輸入口連接；數據處理系統(6)和報警警示燈(5)與便攜式計算機(7)連接；

所述激光發射端(1)和激光接收端(3)用來測量激光反光片(4)豎向位移變化值；所述數據處理系統(6)根據測得的豎向位移變化值判斷是否超出系統設置的安全閾值，當超過安全閾值時，報警警示燈(5)變色，同時便攜式計算機(7)發出警報鈴聲。

2.根據權利要求1所述的便攜式隧道溶洞頂板豎向位移實時監測報警裝置，其特征在于，該系統還包括設置在隧道兩側的激光裝置架(2)，一側安裝激光發射端(1)，另一側安裝激光接收端(3)，多臺激光發射裝置與激光接收裝置依次對應地安裝在激光裝置架(2)上。

3.根據權利要求2所述的便攜式隧道溶洞頂板豎向位移實時監測報警裝置，其特征在于，所述激光裝置架(2)底部固定在矩形底座(14)上；所述矩形底座(14)上四個邊角處各設置一個調節鈕(15)。

4.根據權利要求3所述的便攜式隧道溶洞頂板豎向位移實時監測報警裝置，其特征在于，所述激光裝置架(2)上還安裝有水準儀(13)，通過矩形底座(14)上的調節鈕(15)使水準儀(13)達到水平穩定狀態。

5.根據權利要求3所述的便攜式隧道溶洞頂板豎向位移實時監測報警裝置，其特征在于，所述水準儀(13)在激光裝置架(2)上的位置低于激光發射端(1)或激光接收端(3)所固定位置。

6.根據權利要求1所述的便攜式隧道溶洞頂板豎向位移實時監測報警裝置，其特征在于，激光裝置架(2)上還設置有粗準螺旋鈕(11)和細準螺旋鈕(12)，通過粗/細螺旋鈕調整激光發射端(1)、激光反射片(4)和激光接收端(3)三者的工作角度。

7.根據權利要求1所述的便攜式隧道溶洞頂板豎向位移實時監測報警裝置，其特征在于，所述激光反光片(4)均勻地嵌固在隧道溶洞頂板(8)厚度較薄弱的位置；所述報警警示燈(5)固定在隧道溶洞頂板(8)監測點旁邊。

8.根據權利要求1所述的便攜式隧道溶洞頂板豎向位移實時監測報警裝置，其特征在于，所述報警警示燈(5)采用無線藍牙與便攜式計算機(7)連接。

9.根據權利要求1所述的便攜式隧道溶洞頂板豎向位移實時監測報警裝置，其特征在于，所述數據處理系統(6)采用Flash單元進行數據分析，包括包含安全閾值比較與神經網絡法預測溶洞頂板變形趨勢。

10.根據權利要求9所述的便攜式隧道溶洞頂板豎向位移實時監測報警裝置，其特征在于，采用神經網絡法預測溶洞頂板變形趨勢的具體步驟為：

1)將多個點的監測位移進行歸一化處理，形成歸一化集合；

2)通過神經網絡預測模型設定神將網絡的權重參數和閾值；

3)將歸一化的數據分為訓練數據和測試數據，并把訓練數據導入到設定好的神經網絡預測模型中，通過向前傳播和反向傳播進行訓練；

4)將訓練結果進行計算訓練誤差計算，判斷是否滿足設定的判斷條件；如果滿足條件，則算法結束，該模型作為最優預測模型；如果不滿足，則不斷修正權值系數和閥值，返回再次訓練；

5)將測試數據導入最優預測模型進行預測。