[發明專利]一種地下工程運行安全性的監控方法和監控系統

有效

• 申請號: 202010829020.5
• 申請日: 2020-09-01
• 公開（公告）號: CN111928816B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 邢上志;張利軍;喬明燦;孫軼斌;劉興陽;王海明;馬盼;朱麗輝;徐盟;王戎季;李慶波;秦明靜
• 申請（專利權）人: 河南省建筑科學研究院有限公司;河南省建筑工程質量檢驗測試中心站有限公司
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00
• 代理公司: 鄭州芝麻知識產權代理事務所(普通合伙) 41173
• 代理人: 董曉勇

本發明提出了一種地下工程運行安全性的監控方法和監控系統，包括位移傳感器，位移傳感器包括定位外殼，定位外殼內設有監測本體，監測本體包括壓力承載機構、展開釋放機構，所述壓力承載機構至少為兩個，用以解決使用壓力傳感器判斷土層沉降的技術問題。

技術領域

本發明涉及一種地下工程運行安全性的監控方法和監控系統。

背景技術

隧道安全運行的條件之一即為避免塌方，而塌方其中一個原因是因為隧道上方的土層沉降導致隧道頂部承受過大的壓力而坍塌，故通過偵測隧道上方的土層沉降程度可以有效預測隧道頂部塌方的可能性，為隧道頂部塌方提供超前性的預測，為險情預處理提供了充足時間。

現有技術中，測量位移的位移傳感器通常使用激光光束偏移的距離來測量隧道頂部表面的偏移，然而一旦隧道頂部表面出現偏移，那么塌方事故很可能緊隨之發生，即隧道頂部表面出現偏移與塌方之間時間間隔較小，不能為搶險修復提供充足的時間。

現有技術中公開了名稱為“一種用于監測隧道巖體塌方的報警系統”、包括位移傳感器、顯示單元、處理單元、數據存儲單元、語音輸出單元和警示燈輸出單元；位移傳感器將圍巖位移信息傳送到處理單元進行分析和預測處理，后將預測的圍巖位移信息同圍巖狀態判別信息進行比較；處理單元再將不同的圍巖狀態信息轉化為不同燈光的控制信號發送到警示燈輸出單元進行圍巖狀態的燈光顯

示；當預測的圍巖位移信息超過設定警戒值則處理單元向語音輸出單元發出控制指令進行語音報警；并采用差異進化支持向量機的時間序列模型及時地對數據進行分析預測的方法。其技術方案沒有公開如何偵測隧道上方土層的沉降偵測方式，故其不能通過偵測隧道上方的土層沉降程度有效預測隧道頂部塌方的可能性。

發明內容

本發明提出一種地下工程運行安全性的監控方法和監控系統，以解決使用壓力傳感器判斷土層沉降的技術問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種地下工程運行安全性的監控系統，包括位移傳感器，所述位移傳感器包括定位外殼，所述定位外殼內設有用于監測土層沉降的監測本體，所述監測本體包括壓力承載機構、展開釋放機構，所述壓力承載機構至少為兩個；所述壓力承載機構包括套筒，所述套筒周向設有限位槽，所述限位槽轉動卡設有托板，所述套筒上端固定設有驅動齒輪，所述托板垂直于其上表面設有轉動軸，所述轉動軸轉動設有從動齒輪，所述從動齒輪設有承載板以在其轉動時將承載板伸出定位外殼外側，所述定位外殼設有用于避讓承載板伸出的避讓孔，所述驅動齒輪與從動齒輪嚙合，所述托板與從動齒輪之間設有壓力傳感器，所述托板設有止轉凸起，所述定位外殼內壁設有與止轉凸起配合的止轉槽；所述展開釋放機構包括用于驅動套筒轉動的傳動軸，所述傳動軸一端設有動力裝置以驅動傳動軸轉動，所述動力裝置與定位外殼固定連接。

進一步的，所述傳動軸設有傳動座，所述傳動座設有導向套，所述導向套沿傳動軸的延伸方向滑動設有頂推桿，所述頂推桿與導向套之間設有第一彈性件，所述頂推桿連接有主卡接環，所述主卡接環設有主卡接齒，所述套筒外周套設有副卡接環，所述副卡接環設有副卡接齒，所述主卡接齒、副卡接齒傾斜設置且兩者傾斜方向相反以相互配合卡接傳動，所述套筒設有內螺紋、傳動軸設有與內螺紋螺紋配合的外螺紋。

進一步的，所述從動齒輪與壓力傳感器之間設有第二彈性件。

進一步的，所述傳動座設有鎖緊螺栓以限制傳動座與傳動軸的相對轉動。

進一步的，所述第一彈性件、第二彈性件均為螺旋壓縮彈簧。

進一步的，所述定位外殼一端設有便于刺入土層的尖頭、另一端設有用于穿裝螺栓以將其固定的固定孔。

進一步的，所述定位外殼為圓筒狀。

進一步的，所述承載板為弧形板狀，動力裝置為電機。

一種地下工程運行安全性的監控方法，該監控方法采用上述任意一項所述的地下工程運行安全性的監控系統，包括以下步驟：