CN201811722U - 隧道围岩变形监测报警装置 - Google Patents
隧道围岩变形监测报警装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201811722U CN201811722U CN2010205588248U CN201020558824U CN201811722U CN 201811722 U CN201811722 U CN 201811722U CN 2010205588248 U CN2010205588248 U CN 2010205588248U CN 201020558824 U CN201020558824 U CN 201020558824U CN 201811722 U CN201811722 U CN 201811722U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- system module
- monitoring
- signal processing
- displacement signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种隧道围岩变形监测报警装置，其特征在于：包括激光器及光束变换系统模块、光敏位移信号采集系统模块、定位及支撑模块、监控及信号处理软件模块、远程无线通讯模块和现场声光报警系统模块，各模块分别与电源模块相连接，所述激光器及光束变换系统模块发送激光束至光敏位移信号采集系统模块，所述光敏位移信号采集系统模块输出信号至监控及信号处理软件模块，所述监控及信号处理软件模块输出信号分别至文本显示屏、远程无线通讯模块、现场声光报警系统模块，所述远程无线通讯模块输出信号至工程指挥部的远程信号接收终端。该装置有利于减少和避免隧道、巷道重大塌方所造成的伤亡人数和损失，从而提高施工作业安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种隧道围岩变形监测报警装置。
背景技术
随着国家建设的快速发展，目前的公路、铁路隧道出现了一些新的特点：断面大、隧道长、地质条件复杂，隧道掘进面前方的不良地层条件极易引起隧道塌方、涌水。这些因素不仅在技术上给隧道施工带来极大的困难，也常常因突发事故导致人身伤亡、工期延误，从而造成巨大的经济损失，同时也引起了国家监管部门的高度重视。
目前隧道变形监测装置主要有两种：1）采用钢尺式收敛计和挂钢尺抄平等接触方式进行量测，该装置虽然成本低、操作简单且适应恶劣施工环境，但随着将有越来越多的大跨度隧道的修建，跨度的不断增加使这种监测装置具有明显的局限性，如挂尺困难,对施工干扰大，且难以保证施工变形监测的精度，测量结果容易受人为因素影响；2）非接触三维观测(无尺量测)，大致有三种：一、是以多台电子经纬仪为主要设备的三维解析测量； 二、是以全站仪为主要设备的三维变形量测；三、是以近景摄影机为主要设备的近景变形量测；但全站仪法由于基准点的物理状态不够稳定，引起测站点坐标误差很大，而观测过程中又没有进行平差处理，所以观测点的坐标误差大于±1.0mm；对隧道净空变形监测来说，不能满足精度要求；且由于量测人员、测量设备、测试元件等各种客观的外界条件等原因，现场获得的第一手数据不可避免地存在种种误差或错误。
总之，目前国内隧道围岩监测，一是普遍采用接触类装置量测，效率低下，消耗大量的人力和财力，且观测效果不佳，存在人为因素影响过大导致监测结果失真的问题；二是有些用较先进的BJSD-3激光隧道断面检测仪，全站仪等，但不具自动报警功能，不能实时监测，也有人为影响。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种隧道围岩变形监测报警装置，该装置有利于减少和避免隧道、巷道重大塌方所造成的伤亡人数和损失，从而提高施工作业安全。
本实用新型的技术方案如下：一种隧道围岩变形监测报警装置，其特征在于：包括激光器及光束变换系统模块、光敏位移信号采集系统模块、定位及支撑模块、监控及信号处理软件模块、远程无线通讯模块和现场声光报警系统模块，各模块分别与电源模块相连接，所述激光器及光束变换系统模块发送激光束至光敏位移信号采集系统模块，所述光敏位移信号采集系统模块输出信号至监控及信号处理软件模块，所述监控及信号处理软件模块输出信号分别至文本显示屏、远程无线通讯模块、现场声光报警系统模块，所述远程无线通讯模块输出信号至工程指挥部的远程信号接收终端。
所述定位及支撑模块包括初期支护及固定支座。
所述激光器及光束变换系统模块包括激光器，所述激光器经初期支护上的固定支座固定于已稳定的隧道围岩内壁上。
所述光敏位移信号采集系统模块包括光敏位移信号监测器，所述光敏位移信号监测器经固定支座固定于不稳定的隧道围岩内壁上，所述光敏位移信号监测器经信号线与监控及信号处理软件模块中的信号处理终端连接。
所述光敏位移信号监测器是位置敏感探测器（PSD）、充电耦合传感器（CCD）或光纤面板。
所述监控及信号处理软件模块包括单片机。
与现有技术相比较，本实用新型的显著优点在于：能实时监控施工隧道不稳定的围岩的变形情况从而发出于预警信息以避免事故的发生。
附图说明
图1为本实用新型监测报警装置的结构框图。
图2为本实用新型激光器及PSD安装使用状态示意图。
具体实施方式
参考图1～2：一种隧道围岩变形监测报警装置，其特征在于：包括激光器1及光束变换系统模块、光敏位移信号采集系统模块、定位及支撑模块、监控及信号处理软件模块、远程无线通讯模块和现场声光报警系统模块，各模块分别与电源模块相连接，所述激光器及光束变换系统模块发送激光束至光敏位移信号采集系统模块，所述光敏位移信号采集系统模块输出信号至监控及信号处理软件模块，所述监控及信号处理软件模块输出信号分别至文本显示屏、远程无线通讯模块、现场声光报警系统模块，所述远程无线通讯模块输出信号至工程指挥部的远程信号接收终端。
上述定位及支撑模块包括初期支护、固定支座。
参考图1，本实用新型的隧道围岩变形监测报警装置的主体部分包括激光器1及光束变换系统模块、光敏位移信号采集系统模块及监控及信号处理软件模块。
上述激光器及光束变换系统模块包括激光器1，上述激光器1经初期支护上的固定支座固定于已稳定的隧道围岩2内壁上。
上述光敏位移信号采集系统模块包括光敏位移信号监测器，上述光敏位移信号监测器经固定支座固定于不稳定的隧道围岩3内壁上，上述光敏位移信号监测器经信号线与监控及信号处理软件模块中的信号处理终端连接。如图2所示，本实用新型采用位置敏感探测器4作为光敏位移信号监测器，当然也可以是CCD或光纤面板，图2中已稳定的隧道围岩2与不稳定的隧道围岩3之间的距离L为50~100m。
上述监控及信号处理软件模块包括单片机。
本实用新型的工作工程如下：（1）首先将激光器1固定于已稳定的隧道围岩2内壁上，再在施工隧道内不稳定的隧道围岩3的初期支护上安装固定光敏位移信号监测器，所述激光器1的信号输出端与光敏位移信号监测器信号的接收端相对；（2）监测时，激光器1向隧道内的用以接收激光信号的光敏位移信号监测器发送实时激光信号，监测过程中光敏位移信号监测器实时向信号处理终端发送不稳定的隧道围岩3变形位移的监测数据；（3）信号处理终端根据收集来的数据自动分析，当围岩变形位移值达到或超过危险变形值时，信号处理终端即经报警系统发出报警信号，当围岩变形位移值超过安全变形值但小于加固安全变形值时，信号处理终端发出加固围岩指令。
当拱脚附近的水平收敛速度小于0.2mm/d，拱部下沉速度小于0.15mm/d，围岩基本达到稳定，系统不报警，且信号灯不亮；当拱脚附近的水平收敛速度大于0.2mm/d，拱部下沉速度大于0.15mm/d，且净空变化速度小于5.0mm/d时，围岩处于安全变形阶段，系统不报警，但信号灯亮起绿灯；当净空变化速度持续大于5.0mm/d时，围岩处于急剧变形状态，应加强初期支护系统，系统发出报警信号，信号灯亮黄灯；当净空变化速度持续大于10.0mm/d时，意外性大，是塌方的前兆，系统发出急促报警信号，信号灯亮起红灯，提示现场操作人员马上撤离隧道。
本实用新型所采用的装置解决了现有隧道施工作业中的安全性这一重大问题，大大提供了隧道施工作业的安全系数，从而保障了人们的生命和财产的安全，有利于大面积的推广实施应用。
Claims (6)
1.一种隧道围岩变形监测报警装置，其特征在于：包括激光器及光束变换系统模块、光敏位移信号采集系统模块、定位及支撑模块、监控及信号处理软件模块、远程无线通讯模块和现场声光报警系统模块，各模块分别与电源模块相连接，所述激光器及光束变换系统模块发送激光束至光敏位移信号采集系统模块，所述光敏位移信号采集系统模块输出信号至监控及信号处理软件模块，所述监控及信号处理软件模块输出信号分别至文本显示屏、远程无线通讯模块、现场声光报警系统模块，所述远程无线通讯模块输出信号至工程指挥部的远程信号接收终端。
2.根据权利要求1所述的隧道围岩变形监测报警装置，其特征在于：所述定位及支撑模块包括初期支护及固定支座。
3.根据权利要求1所述的隧道围岩变形监测报警装置，其特征在于：所述激光器及光束变换系统模块包括激光器，所述激光器经初期支护上的固定支座固定于已稳定的隧道围岩内壁上。
4.根据权利要求1所述的隧道围岩变形监测报警装置，其特征在于：所述光敏位移信号采集系统模块包括光敏位移信号监测器，所述光敏位移信号监测器经固定支座固定于不稳定的隧道围岩内壁上，所述光敏位移信号监测器经信号线与监控及信号处理软件模块中的信号处理终端连接。
5.根据权利要求4所述的隧道围岩变形监测报警装置，其特征在于：所述光敏位移信号监测器是位置敏感探测器（PSD）、充电耦合传感器（CCD）或光纤面板。
6.根据权利要求1、4所述的隧道围岩变形监测报警装置，其特征在于：所述监控及信号处理软件模块包括单片机。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010205588248U CN201811722U (zh) | 2010-10-13 | 2010-10-13 | 隧道围岩变形监测报警装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010205588248U CN201811722U (zh) | 2010-10-13 | 2010-10-13 | 隧道围岩变形监测报警装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201811722U true CN201811722U (zh) | 2011-04-27 |
Family
ID=43894661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010205588248U Expired - Lifetime CN201811722U (zh) | 2010-10-13 | 2010-10-13 | 隧道围岩变形监测报警装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201811722U (zh) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102493845A (zh) * | 2011-11-24 | 2012-06-13 | 广州市地下铁道总公司 | 基于gis的城市轨道交通运营隧道监测预警系统 |
| CN102564335A (zh) * | 2012-01-16 | 2012-07-11 | 苏州临点三维科技有限公司 | 一种大型隧道变形测量方法 |
| CN103017673A (zh) * | 2012-12-26 | 2013-04-03 | 中铁二十四局集团有限公司 | 隧道围岩变形实时连续监测报警方法 |
| CN103591880A (zh) * | 2013-12-02 | 2014-02-19 | 中国石油集团工程设计有限责任公司 | 一种隧道围岩变形监测仪及监测方法 |
| CN103837082A (zh) * | 2014-01-03 | 2014-06-04 | 山东鼎讯安控技术有限责任公司 | 矿用本安型围岩形变分析系统及方法 |
| CN104155086A (zh) * | 2014-08-01 | 2014-11-19 | 浙江省建筑科学设计研究院有限公司 | 无线远程控制的光纤传感结构健康监测系统及其使用方法 |
| CN104359457A (zh) * | 2014-11-07 | 2015-02-18 | 西安建筑科技大学 | 一种基于psd传感器的地铁运营沉降智能监测和预警系统 |
| CN105221187A (zh) * | 2015-10-12 | 2016-01-06 | 安徽理工大学 | 基于激光测距传感器的巷道变形连续监测系统 |
| CN105758325A (zh) * | 2016-04-28 | 2016-07-13 | 杭州凯达电力建设有限公司 | 一种抱杆形变测量仪 |
| CN106338254A (zh) * | 2016-10-12 | 2017-01-18 | 上海建工集团股份有限公司 | 基于3d激光扫描的地下工程施工快速监测预测系统及方法 |
| CN106895787A (zh) * | 2017-02-27 | 2017-06-27 | 武汉理工大学 | 基于可见光定位技术的形变监测系统及方法 |
| CN109374049A (zh) * | 2018-10-25 | 2019-02-22 | 四川大学 | 一种隧道围岩变形监测报警装置 |
| CN112902863A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-06-04 | 中国人民解放军军事科学院国防工程研究院工程防护研究所 | 一种基于自动寻靶测距系统的隧道围岩大变形监测方法 |
| CN112964188A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-06-15 | 中国人民解放军军事科学院国防工程研究院工程防护研究所 | 一种提高施工期隧道形变激光自动测量精度的方法 |
-
2010
- 2010-10-13 CN CN2010205588248U patent/CN201811722U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102493845A (zh) * | 2011-11-24 | 2012-06-13 | 广州市地下铁道总公司 | 基于gis的城市轨道交通运营隧道监测预警系统 |
| CN102564335A (zh) * | 2012-01-16 | 2012-07-11 | 苏州临点三维科技有限公司 | 一种大型隧道变形测量方法 |
| CN102564335B (zh) * | 2012-01-16 | 2014-11-26 | 苏州临点三维科技有限公司 | 一种大型隧道变形测量方法 |
| CN103017673B (zh) * | 2012-12-26 | 2015-08-19 | 中铁二十四局集团有限公司 | 隧道围岩变形实时连续监测报警方法 |
| CN103017673A (zh) * | 2012-12-26 | 2013-04-03 | 中铁二十四局集团有限公司 | 隧道围岩变形实时连续监测报警方法 |
| CN103591880A (zh) * | 2013-12-02 | 2014-02-19 | 中国石油集团工程设计有限责任公司 | 一种隧道围岩变形监测仪及监测方法 |
| CN103837082A (zh) * | 2014-01-03 | 2014-06-04 | 山东鼎讯安控技术有限责任公司 | 矿用本安型围岩形变分析系统及方法 |
| CN103837082B (zh) * | 2014-01-03 | 2016-05-25 | 山东鼎讯安控技术有限责任公司 | 矿用本安型围岩形变分析系统及方法 |
| CN104155086A (zh) * | 2014-08-01 | 2014-11-19 | 浙江省建筑科学设计研究院有限公司 | 无线远程控制的光纤传感结构健康监测系统及其使用方法 |
| CN104155086B (zh) * | 2014-08-01 | 2017-01-18 | 浙江省建筑科学设计研究院有限公司 | 无线远程控制的光纤传感结构健康监测系统及其使用方法 |
| CN104359457A (zh) * | 2014-11-07 | 2015-02-18 | 西安建筑科技大学 | 一种基于psd传感器的地铁运营沉降智能监测和预警系统 |
| CN105221187A (zh) * | 2015-10-12 | 2016-01-06 | 安徽理工大学 | 基于激光测距传感器的巷道变形连续监测系统 |
| CN105758325B (zh) * | 2016-04-28 | 2018-01-26 | 杭州凯达电力建设有限公司 | 一种抱杆形变测量仪 |
| CN105758325A (zh) * | 2016-04-28 | 2016-07-13 | 杭州凯达电力建设有限公司 | 一种抱杆形变测量仪 |
| CN106338254A (zh) * | 2016-10-12 | 2017-01-18 | 上海建工集团股份有限公司 | 基于3d激光扫描的地下工程施工快速监测预测系统及方法 |
| CN106338254B (zh) * | 2016-10-12 | 2019-04-02 | 上海建工集团股份有限公司 | 基于3d激光扫描的地下工程施工快速监测预测系统及方法 |
| CN106895787A (zh) * | 2017-02-27 | 2017-06-27 | 武汉理工大学 | 基于可见光定位技术的形变监测系统及方法 |
| CN106895787B (zh) * | 2017-02-27 | 2019-04-26 | 武汉理工大学 | 基于可见光定位技术的形变监测系统及方法 |
| CN109374049A (zh) * | 2018-10-25 | 2019-02-22 | 四川大学 | 一种隧道围岩变形监测报警装置 |
| CN112902863A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-06-04 | 中国人民解放军军事科学院国防工程研究院工程防护研究所 | 一种基于自动寻靶测距系统的隧道围岩大变形监测方法 |
| CN112964188A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-06-15 | 中国人民解放军军事科学院国防工程研究院工程防护研究所 | 一种提高施工期隧道形变激光自动测量精度的方法 |
| CN112964188B (zh) * | 2021-02-07 | 2022-03-25 | 中国人民解放军军事科学院国防工程研究院工程防护研究所 | 一种提高施工期隧道形变激光自动测量精度的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201811722U (zh) | 隧道围岩变形监测报警装置 | |
| CN101458069B (zh) | 隧道围岩变形监测方法及其监测系统 | |
| CN103017673B (zh) | 隧道围岩变形实时连续监测报警方法 | |
| CN104833328B (zh) | 一种柔性智能测斜绳 | |
| KR102042616B1 (ko) | ＩｏＴ 기반 도심지 건설현장 상시 안전관리 시스템 | |
| CN104879169B (zh) | 地下工程和深基坑无人值守实时监控预警系统及其工作方法 | |
| CN108050952B (zh) | 利用隧道断面变形监测系统进行隧道断面变形监测的方法 | |
| CN108180885B (zh) | 一种隧道变形自动监测系统及监测方法 | |
| CN204177381U (zh) | 一种光纤光栅测斜仪器 | |
| CN206987892U (zh) | 一种用于监测隧道地质灾害的预警装置 | |
| CN102979071B (zh) | 深基坑受力稳定性远程智能监测及三维预警方法与系统 | |
| CN204457878U (zh) | 无线缆、可长期独立工作的滑坡灾害监测预警系统 | |
| CN102625238A (zh) | 一种矿井精确定位方法及系统 | |
| CN104950921B (zh) | 一种建筑物调平安全监测系统 | |
| CN106323223B (zh) | 一种高速公路路堑边坡变形监测及预警系统 | |
| CN110307036B (zh) | 变截面处隧道结构全寿命监测预警方法 | |
| CN110984255A (zh) | 一种基坑围护结构水平位移监测预警系统 | |
| CN102344093A (zh) | 一种塔吊防倾斜智能监控系统 | |
| CN206399414U (zh) | 一种基于gprs电力输电线路杆塔倾斜探测系统 | |
| CN202970793U (zh) | 隧道初级支护体变形稳定性远程与现场三维数字预警设施 | |
| CN203025912U (zh) | 高危边坡防塌报警系统 | |
| CN104952226A (zh) | 一种深基坑变形无线测试方法、测试装置及测试系统 | |
| CN209875182U (zh) | 一种隧道波形钢板支护结构及其实时监测系统 | |
| CN214747900U (zh) | 一种煤矿底鼓变形监测装置 | |
| CN215447745U (zh) | 一种用于隧道出口边坡的监测系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20110427 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |