CN203769853U - 一种隧道施工安全监测信息无线传输装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种隧道施工安全监测信息无线传输装置，其包括检测设备，无线传输系统，监控计算机。其中检测设备与无线传输系统相连接，检测设备把待测项目内容数据通过无线传输系统，传输到监控计算机，通过监控计算机的隧道监控量测分析处理软件，整合和分析数据，显示在计算机的屏幕上。为隧道监测人员提供实时的监测资料，从而做出相应的判断，采取相应的措施。此设备安装和维护简便易行，为隧道监测人员保障了安全性的同时，不仅提高了监测的效率及准确性，还将具有很好的实时性和适用性。
Description
技术领域
本实用新型属于隧道施工安全监测技术领域，具体涉及一种隧道施工安全监测信息无线传输装置。
技术背景
我国是世界上隧道最多、发展速度最快的国家。上世纪80年代，一种新的设计、施工新理念——新奥法传入了我国。它摈弃了传统矿山法中“强抗”的设计思想，而取而代之以“先让再抗”的思想。此种方法是适时地构筑与围岩紧贴的柔性支护结构来控制围岩的变形，在实际施工中，一般采用锚杆和喷混凝土作为初期的柔性支护，再通过各项围岩位移及应力的监控量测来反馈、指导支护结构的设计与施工。
公路隧道安全施工的关键是“动态设计、动态施工”，即是在施工过程中通过各种手段监控测量各种与支护结构和围岩的受力、变形、破坏等有关信息,并对这些信息进行理论和统计分析、数值解析等，及时掌握围岩和支护结构的当前状态，并将这些状态信息参数反馈到围岩支护设计中。因此，施工监测成为隧道建设过程中不可或缺的一部分。
施工监测是监视围岩稳定，判断支护、衬砌结构设计是否合理，施工方法是否正确的一种手段；也是保证新奥法安全施工、防止事故发生、提高经济效益的重要条件；为施工中可能有的工程变更提供科学依据；它贯穿隧道施工的全过程。但由于技术条件与工作环境情况复杂的限制，施工监测一直都是以人工测量为依托，并进行简单数据收集及处理。国内还没有一个完善的隧道施工监测系统，虽然有一些土木工程施工监测的软件，但也很少在实际隧道施工中应用。
近些年，无线传输设备以投资少，安装方便等优点，被广泛应用于公路工程施工过程中。而现还没有完善的监测及传输装置，对于隧道施工进行实时和适用的监控测量。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种隧道施工安全监测信息无线传输装置，该装置能够完成隧道施工过程中围岩的位移变化与应力的测量，将数据传输到监控计算机，对数据进行处理。在隧道监测人员保障了安全性的同时，不仅提高了监测的效率及准确性，还将具有很好的实时性和适用性，方便工作人员对施工计划进行改善与决策。
为了实现上述技术方案，本实用新型所采用的技术方案是：包括检测设备、无线传输系统以及监控计算机；检测设备与无线传输系统相连接，无线传输系统与监控计算机相连。
所述的检测设备包括衬砌裂缝测量装置、围岩弹性波速测量装置以及孔隙水压力监测装置。
所述的无线传输系统包括射频直放站、无线AP网桥、电信无线网络以及电信网络终端连接设备；所述的射偏直放站与检测设备相连，电信网络终端连接设备与监控计算机相连。
所述的无线AP网桥采用WB5800MN1室外型高带宽大功率电信级无线AP网桥。
在隧道内，每2～3km公里安装2个WB5800MN1室外型高带宽大功率电信级无线AP网桥，并且相邻位置设置；其中，一个用来接收检测设备采集到的各种数据，通过背靠的另外一个回传到上一级，通过多跳的方式回传最前端的数据。
在隧道入口处安装2个WB5800MN1室外型高带宽大功率电信级无线AP网桥，一个用来接收各种数据，另一个用来与室外已有的电信无线网络进行连接。
还包括在安装在当距离增加造成信号减弱影响数据传输或者在隧道拐点遇到非直线遮挡的位置的中继节点设备。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
（1）经济性与便捷性
本实用新型充分考虑隧道监测实际需要和信息技术发展趋势，根据隧道施工现场环境，此新型隧道施工安全监测信息无线传输装置具有安装容易、建设周期短、成本低、不受地理环境限制的影响的优点，安装调试方便快捷。
（2）可靠性与安全性
本实用新型在装置故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时无线传输系统具有一整套完成的系统管理策略，可以保证装置的运行安全。
（3）可扩充性
本实用新型考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。并根据今后该隧道施工的实际要求扩展系统功能。
附图说明
图1为本实用新型整体结构示意图。
其中，1为检测设备；2为无线传输系统；3为监控计算机；4为射频直放站；5为无线AP网桥；6为电信无线网络；7为电信网络终端连接设备。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：
参见图1，本实用新型包括检测设备1、无线传输系统2以及监控计算机3；检测设备1与无线传输系统2相连接，无线传输系统2与监控计算机3相连。检测设备1包括衬砌裂缝测量装置、围岩弹性波速测量装置以及孔隙水压力监测装置。无线传输系统2包括射频直放站4、无线AP网桥5、电信无线网络6以及电信网络终端连接设备7；所述的射偏直放站4与检测设备1相连，电信网络终端连接设备7与监控计算机3相连。无线AP网桥5采用WB5800MN1室外型高带宽大功率电信级无线AP网桥。还包括在安装在当距离增加造成信号减弱影响数据传输或者在隧道拐点遇到非直线遮挡的位置的中继节点设备。
在隧道入口处安装2个WB5800MN1室外型高带宽大功率电信级无线AP网桥，一个用来接收各种数据，另一个用来与室外已有的电信无线网络进行连接。在隧道内，每2～3km公里安装2个WB5800MN1室外型高带宽大功率电信级无线AP网桥，并且背靠位置设置；其中，一个用来接收检测设备采集到的各种数据，通过背靠的另外一个无线设备回传到上一级的无线设备，通过多跳的方式回传最前端的数据。
本实用新型的原理及工作过程：
本实用新型公开了一种新型隧道施工安全监测信息无线传输装置，其包括检测设备，无线传输系统，监控计算机。其中检测设备与无线传输系统相连接，检测设备把待测项目内容数据通过无线测试传输系统，传输到监控计算机，通过监控计算机内现有的隧道监控量测分析处理软件，整合和分析数据，显示在计算机的屏幕上。检测设备1，可根据监测内容设置，如量测衬砌裂缝的装置、量测围岩弹性波速的装置以及监测孔隙水压力的装置等。通过射频直放站4把待检测项目内容数据传输到无线传输系统2；无线传输系统采用主要依托于CDMA（Code Division Multiple Access）技术的电信网络进行无线传输。其中包括射频直放站无线AP网桥，电信网络，电信网络终端连接设备。无线AP网桥，采用REDLinkTM系列无线设备WB5800MN1室外型高带宽大功率（200mW）电信级无线AP网桥。
待检测项目内容数据在无线传输系统2中以无线信号一级无线回传的形式传输。通过射频直放站4的信号放大处理，在隧道内距离上每2～3km公里安装2个无线AP网桥5，并且是背靠位置设置。其中，一个用来接收检测设备采集到的各种数据，通过背靠的另外一个无线设备回传到上一级的无线设备，通过多跳的方式回传最前端的数据；
工作过程：
通过应用实践，通常情况下，在隧道中，建议每2～3km处，做一级无线回传，这就要求距离上每2～3km公里架设2个WB5800MN1无线设备，其中一个用来接收检测设备采集到的各种数据，通过背靠的另外一个无线设备回传到上一级的无线设备，通过多跳的方式回传最前端的数据；
在隧道入口处安装2个WB5800MN1无线设备，一个用来接收各种数据，另一个用来与室外已有的电信无线网络进行连接，进而为监控中心进行管理提供实时的监测资料；
当距离增加造成信号减弱，影响数据传输以后，或者在隧道拐点遇到非直线遮挡时，选择适当的位置安装中继节点设备。
电信网络终端连接设备7接收到电信无线网络6传输的待检测项目内容数据，在传输给监控计算机3，对数据进行处理。为隧道监测人员提供实时的检测资料，从而做出相应的判断，方便工作人员对施工计划进行改善与决策。
以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种隧道施工安全监测信息无线传输装置，其特征在于：包括检测设备(1)、无线传输系统(2)以及监控计算机(3)；检测设备(1)与无线传输系统(2)相连接，无线传输系统(2)与监控计算机(3)相连；检测设备(1)包括衬砌裂缝测量装置、围岩弹性波速测量装置以及孔隙水压力监测装置；无线传输系统(2)包括射频直放站(4)、无线AP网桥(5)、电信无线网络(6)以及电信网络终端连接设备(7)；所述的射偏直放站(4)与检测设备(1)相连，电信网络终端连接设备(7)与监控计算机(3)相连。
2.根据权利要求1所述的隧道施工安全监测信息无线传输装置，其特征在于：所述的无线AP网桥(5)采用WB5800MN1室外型高带宽大功率电信级无线AP网桥。
3.据权利要求2所述的隧道施工安全监测信息无线传输装置，其特征在于：在隧道内，每2～3km公里安装2个WB5800MN1室外型高带宽大功率电信级无线AP网桥，并且相邻位置设置；其中，一个用来接收检测设备采集到的各种数据，通过背靠的另外一个回传到上一级，通过多跳的方式回传最前端的数据。
4.据权利要求2所述的隧道施工安全监测信息无线传输装置，其特征在于：在隧道入口处安装2个WB5800MN1室外型高带宽大功率电信级无线AP网桥，一个用来接收各种数据，另一个用来与室外已有的电信无线网络进行连接。
5.据权利要求1至4任意一项所述的隧道施工安全监测信息无线传输装置，其特征在于：还包括在安装在当距离增加造成信号减弱影响数据传输或者在隧道拐点遇到非直线遮挡的位置的中继节点设备。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN105736050A (zh) * | 2014-12-08 | 2016-07-06 | 中国水利水电第四工程局有限公司 | 一种隧道施工安全监控方法和系统 |
| CN106837423A (zh) * | 2017-03-13 | 2017-06-13 | 中国矿业大学(北京) | 一种暗挖隧道结构的安全监测系统 |
| CN116906125A (zh) * | 2023-09-06 | 2023-10-20 | 四川高速公路建设开发集团有限公司 | 基于数据同步传输算法的软岩隧道安全监测方法及系统 |
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2013
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