[發明專利]一種重力式地下空洞自動化監測報警方法

有效

• 申請號: 202110027675.5
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112349078B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 曾雄鷹;梁曉東;文言;楊彥恒
• 申請（專利權）人: 湖南聯智科技股份有限公司
• 主分類號: G08B21/18
• 分類號: G08B21/18;G08B7/06;H04N7/18;H04N5/225;G01C5/00
• 代理公司: 長沙七源專利代理事務所(普通合伙) 43214
• 代理人: 周曉艷;張勇

1.一種重力式地下空洞自動化監測報警方法，其特征在于：采用重力式地下空洞自動化監測裝置進行監測，該重力式地下空洞自動化監測報警裝置包括控制裝置、監測裝置、測量裝置和報警裝置；

所述控制裝置包括外殼以及設置于外殼內的供電模塊、通訊模塊和信息處理模塊，所述供電模塊分別與通訊模塊和信息處理模塊連接，所述通訊模塊與監測裝置連接，用于將監測裝置的數據傳送至信息處理模塊；所述信息處理模塊分別與報警裝置、測量裝置和通訊模塊連接，用于將接收到的數據進行處理并傳送至報警裝置；

所述監測裝置包括攝像頭機構和重力機構，所述攝像頭機構包括監測桿、保護桿和攝像頭，所述監測桿的兩端分別與控制裝置的外殼和保護桿連接，所述保護桿設置為空心結構，用于套裝攝像頭，所述攝像頭的數據線與信息處理模塊連接，以通過將攝像頭的拍攝情況傳送至信息處理模塊從而判斷土層中是否存在空洞；所述重力機構包括空心結構圓柱端、圓錐端和連接線纜，所述圓柱端套設于保護桿上，所述圓錐端設置于圓柱端的下端，所述連接線纜的兩端分別與圓柱端和信息處理模塊連接，用于將重力機構的狀態傳送至信息處理模塊；

所述測量裝置包括分別與信息處理模塊連接的地表測量裝置和測距儀，所述地表測量裝置用于對控制裝置底端的高程數值進行測量并傳送至信息處理模塊，所述測距儀用于對重力機構底端的深度數值進行測量并傳送至信息處理模塊；

所述報警裝置包括報警器和終端報警系統，所述報警器通過數據線與信息處理模塊連接，并設置于控制裝置的外殼上，所述終端報警系統通過通訊模塊與信息處理模塊連接，能將報警信息傳送至遠程控制人員的終端服務器上；

組裝重力式地下空洞自動化監測報警裝置具體包括以下步驟：

步驟一：根據監測孔的深度將一件或一件以上的監測桿分別連接后再與保護桿連接，使其形成一個整體；

步驟二：將重力機構套設于保護桿上，并通過連接線纜將重力機構和控制裝置連接，以對重力機構進行固定；

步驟三：完成對重力式地下空洞自動化監測報警裝置本體的安裝；

步驟四：將安裝好的重力式地下空洞自動化監測報警裝置的重力機構端放置于監測孔內，監測桿端放置于監測孔的孔口位置，同時保證重力機構套設在保護桿上；

監測報警方法包括以下步驟：

步驟一：在施工隧道上層鉆取延伸至需監測土層位置的監測孔；

步驟二：根據監測孔的深度組裝重力式地下空洞自動化監測報警裝置，并放入監測孔內；

步驟三：將重力式地下空洞自動化監測報警裝置中的控制裝置和報警裝置固定在監測孔的孔口位置，對監測孔進行密封，預留通訊裝置中的通信天線與路面平齊；

步驟四：開啟重力式地下空洞自動化監測報警裝置，對監測孔進行實時監測，具體監測方法如下：當沒有出現空洞時，重力機構全被土層抵住，從而使攝像頭通過重力機構的套設無法拍攝到有效影像，此時，控制裝置中的信息處理模塊無法接收到信息，因此，測量裝置所測量的重力機構垂直位移變化值在預警值的范圍內，報警裝置處理未啟動狀態；當施工隧道上部的土層出現空洞時，重力機構因失去土層的支撐力而產生下墜，此時，連接控制裝置和重力機構的連接線纜隨重力機構的下墜而同步向下延伸并觸發控制裝置中的測量裝置進行重力機構垂直位移變化值的測量、并對測量結果進行分析，若測量值超過所設的預警值，控制裝置發出指令至報警裝置實施報警；同時，重力機構的下墜導致攝像頭機構與重力機構分離，攝像頭機構中的攝像頭暴露，并將實時拍攝的影像傳送至控制裝置；

所述測量值的具體計算公式為：

X＝Δh+Δl；

其Δh＝hi-h0，Δl＝1i-I0；

其中：X為重力機構每次深度變化后的實際變化值，Δh為測量裝置每次測量的地表高程值與首次測量的地表高程值之差，Δl為測量裝置每次測量的重力機構底端深度值與首次測量的重力機構底端深度值之差，hi為測量裝置第i次測量的地表高程值，h0為首次測量的地表高程值，1i為測量裝置第i次測量的重力機構底端深度值，I0為首次測量的重力機構底端深度值。

2.根據權利要求1所述的重力式地下空洞自動化監測報警方法，其特征在于：所述監測桿設置為空心結構，且設有至少一件。

3.根據權利要求2所述的重力式地下空洞自動化監測報警方法，其特征在于：所述監測桿的兩端分別設置有內螺紋端和外螺紋端，用于監測桿之間或監測桿與保護桿之間的連接。