CN202832658U - 隧道工程智能监测报警系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种隧道工程智能监测报警系统，包括：传感器模块，用于采集隧道表面多点的形变、位移、渗压和温度参数并以模拟信号的形式传送给信号处理模块；信号处理模块，用于将所述传感器模块所采集到的模拟信号转换成数字信号，进行分析处理后，将指令一方面发送给报警模块，另一方面通过数据传输系统发送给数据中心；报警模块，用于向施工人员发送危险信号；数据中心，用于向施工人员发布应对措施；传感器模块与信号处理模块相连接，信号处理模块分别与数据中心和报警模块相连接。本实用新型采用上述结构的隧道工程智能监测报警系统，能够实时监控隧道工程的施工过程和隧道结构情况，保证高应力隧道软弱围岩安全及稳定性施工。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种监测报警系统，尤其是涉及一种隧道工程智能监测报警系统。
背景技术
在隧道施工中，为加固高应力隧道软弱围岩安全及稳定性施工，需要对隧道工程的施工过程的安全性及稳定性监控，快速、准确地记录和掌握隧道结构情况，对各种影响施工安全性的危险因素及时报警，以确保隧道能在施工和运营期间正常和稳定。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种隧道工程智能监测报警系统，能够实时监控隧道工程的施工过程和隧道结构情况，保证高应力隧道软弱围岩安全及稳定性施工。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种隧道工程智能监测报警系统，包括：
传感器模块，用于采集隧道表面多点的形变、位移、渗压和温度参数并以模拟信号的形式传送给信号处理模块；
信号处理模块，用于将所述传感器模块所采集到的模拟信号转换成数字信号，进行分析处理后，将指令一方面发送给报警模块，另一方面通过数据传输系统发送给数据中心；
报警模块，用于向施工人员发送危险信号；
数据中心，用于向施工人员发布应对措施；
所述传感器模块与所述信号处理模块相连接，所述信号处理模块分别与所述数据中心和所述报警模块相连接。
优选的，所述传感器模块为多个分布在隧道表面的传感单元组成。
优选的，所述传感单元的传感头为应用MEMS原理的硅基器件和Pt薄膜电子元件。
优选的，所述数据传输系统为采用433MHz的无线自组网系统。
因此，本实用新型采用上述结构的隧道工程智能监测报警系统，能够实时监控隧道工程的施工过程和隧道结构情况，保证高应力隧道软弱围岩安全及稳定性施工。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型隧道工程智能监测报警系统实施例的结构示意图；
图2为本实用新型隧道工程智能监测报警系统实施例中数据传输系统的结构示意图。
具体实施方式
实施例
图1为本实用新型隧道工程智能监测报警系统实施例的结构示意图，如图1所示，包括传感器模块1、信号处理模块2、报警模块3和数据中心4，传感器模块1与信号处理模块2相连接，信号处理模块2分别与报警模块3和数据中心4相连接。
传感器模块1，用于采集隧道表面多点的形变、位移、渗压和温度参数并以模拟信号的形式传送给信号处理模块。传感器模块1为多个分布在隧道表面的传感单元组成，所述传感单元的传感头为应用MEMS原理的硅基器件和Pt薄膜电子元件。传感单元安装于隧道施工的检测面，根据隧道工程监测参 数要求，每个测量面安装多个测量点，每个点上配备若干个电阻式、电容式、振弦式等高精度敏感元件构成的传感单元，用于监测该点上的应力、应变等参数，根据测量点的弧形变化和角度变化计算出相对位移。其中的理论根据是，这些检测点安装在延展性小的金属上，并紧贴于隧道顶部，金属两头固定于隧道侧面，作为相对固定点，当隧道顶部发生形变时，受挤压处会产生应力形变，并对附近的监测点传感器产生压力或拉力，传感单元可以根据自身所带应变感应装置测量出本身的所在点的角度变化，再根据角度变化测量出本身所在点的位移。为了保证测量精度和器件可靠性，传感头采用大量程高精度的MEMS原理的硅基器件和Pt薄膜电子元件。
信号处理模块2，用于将所述传感器模块所采集到的模拟信号转换成数字信号，进行分析处理后，将指令一方面发送给报警模块，另一方面通过数据传输系统发送给数据中心。信号处理模块根据内嵌的固件对所述传感器模块所采集到的模拟信号所转换成的数字信号进行分析处理，如果发现有危险存在，则启动报警模块工作。报警模块3，用于向施工人员发送危险信号，通过声音、灯光闪烁、语音等方式发出告警信息，提示施工人员快速疏散。
数据中心4，在收到信号处理模块发送的指令后，向施工人员发布应对措施。
所述数据传输系统为采用433MHz的无线自组网系统。该系统由多个无线通信模块构成，每个无线通信模块即可以作为掘进面的通信终端，又可以作为中继，实现传感信息的长距离传输。每个无线通信模块根据系统需求，支持中心请求信息的下发和末端传感信息的响应，实现双向数据通信，掘进面的传感信息通过无线模块发射到邻近的中继器，中继器的ID依次增大，现场设置后可以直接使用，例如REL_000，REL_001...依次增大，中继器接收来自掘进面无线发射模块的传感信息，或者ID大于自身的中继消息，向所有ID小于自身的中继以及数据中心转发，实现数据回传；绝大多数中继按照上述的链状网络结构转发消息，在工程出现分叉处，可以单独设置中继器路由。 图2为本实用新型隧道工程智能监测报警系统实施例中数据传输系统的结构示意图。
数据中心用以维护隧道施工和运行过程中的所有工程数据库，并且支持数据存储、现场查询、处理和远程交互。为了适应隧道施工现场的通信环境需求，数据中心配备有以下数据接口：
第一，USB接口和485/USB转接器，实现和隧道内部的有线连接，兼容有线传输环境；
第二，以太网口，支持Internet和Intranet的数据传输与人机交互；
第三，GPRS/3G无线通信模块。对于不具备有线网络的区域，使用GPRS/3G接口，借助PLMN蜂窝网络实现和远程的数据交互。
以大坂山隧道施工为例，施工人员施工了1000多米板岩地段，对近200个断面进行了数据采集、分析、统计和比较：一般情况下，软质板岩变形在120-346mm之间，先期采取了支护措施，变形在31-200mm之间，主要是因为在头1-3天之内变化相当快在20-130mm之间，这样施工人员采取施工方法及措施有非常大的指导意义，使得采取前期支护的施工断面变形量在20cm之内的占总数的88％。
因此，本实用新型采用上述结构的隧道工程智能监测报警系统，能够实时监控隧道工程的施工过程和隧道结构情况，保证高应力隧道软弱围岩安全及稳定性施工。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.一种隧道工程智能监测报警系统，其特征在于，包括：
传感器模块，用于采集隧道表面多点的形变、位移、渗压和温度参数并以模拟信号的形式传送给信号处理模块；
信号处理模块，用于将所述传感器模块所采集到的模拟信号转换成数字信号，进行分析处理后，将指令一方面发送给报警模块，另一方面通过数据传输系统发送给数据中心；
报警模块，用于向施工人员发送危险信号；
数据中心，用于向施工人员发布应对措施；
所述传感器模块与所述信号处理模块相连接，所述信号处理模块分别与所述数据中心和所述报警模块相连接。
2.根据权利要求1所述的隧道工程智能监测报警系统，其特征在于：所述传感器模块为多个分布在隧道表面的传感单元组成。
3.根据权利要求2所述的隧道工程智能监测报警系统，其特征在于：所述传感单元的传感头为应用MEMS原理的硅基器件和Pt薄膜电子元件。
4.根据权利要求3所述的隧道工程智能监测报警系统，其特征在于：所述数据传输系统为采用433MHz的无线自组网系统。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 201220203609 CN202832658U (zh) | 2012-05-09 | 2012-05-09 | 隧道工程智能监测报警系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN 201220203609 CN202832658U (zh) | 2012-05-09 | 2012-05-09 | 隧道工程智能监测报警系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202832658U true CN202832658U (zh) | 2013-03-27 |
Family
ID=47944390
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 201220203609 Expired - Lifetime CN202832658U (zh) | 2012-05-09 | 2012-05-09 | 隧道工程智能监测报警系统 |
Country Status (1)
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103437813A (zh) * | 2013-07-01 | 2013-12-11 | 广东惠利普路桥信息工程有限公司 | 隧道施工勘测与智能分析系统 |
| CN104948232A (zh) * | 2014-03-31 | 2015-09-30 | 中铁西北科学研究院有限公司深圳南方分院 | 一种隧道施工塌方预警方法及预警系统 |
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| CN113029390A (zh) * | 2021-03-07 | 2021-06-25 | 哈夫曼数字技术(苏州)有限公司 | 一种隧道联络通道冻结法三维智能监测系统及监测方法 |
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2012
- 2012-05-09 CN CN 201220203609 patent/CN202832658U/zh not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
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