[实用新型]隧道涌水突泥突发性地质灾害在线监测预警装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种通过其监测到的前兆信息种类和数据分布特征，对隧道涌水突泥突发性地质灾害进行预报的在线监测预警装置。属隧道地质灾害预报技术领域。

背景技术

公知的隧道涌水突泥突发性地质灾害监测预警装置主要由监测仪器、数据采集仪、存储器和控制中心等组成。其中，监测仪器由钢筋计传感器、位移传感器、压力盒传感器构成。工作时传感器与被测物体接触，并连续不断地将测得的数据传输到数据采集仪，在存储器存储后由控制中心处理。当隧道内有涌水突泥前兆时，各类传感器所采集到的数据便会有异常变化，控制中心处理后便立即做出预警提示，人工拉响警报。这种监测预警装置的不足一是没有考虑隧道内的水压变化和水质变化，因而常常将隧道内所发生的如塌方类的其它地质灾害等一并当成涌水突泥地质灾害来预报，导致后继处理措施有误；二是已有的隧道涌水突泥突发性地质灾害监测预警装置的控制中心做出报警后需要人工报警，整个处理过程占用时间过长，应急反应速度慢，错过及时应对灾害的最佳时机。

实用新型内容

为了克服现有隧道涌水突泥突发性地质灾害监测预警装置预报不准、反应速度慢的不足，本实用新型提供一种隧道涌水突泥突发性地质灾害在线监测预警装置，该装置不仅能准确地预报涌水突泥突发性地质灾害，而且还能准确地判断隧道是否塌方。

实现本实用新型目的的隧道涌水突泥突发性地质灾害在线监测预警装置的构成包括监测仪器、数据采集存储器、控制中心和报警器，其特征是所述的监测仪器由监测水质的浑浊度传感器、监测围岩松动圈的位移传感器、监测钢拱架应力的应变传感器和监测钻孔水压力的水压传感器所构成，所述的数据采集存储器由与上述各传感器连接的数字信号处理器、与数字信号处理器连接的滤波放大器、与滤波放大器连接的A/D转换接口、与A/D转换接口连接的通道转换器和与通道转换器连接的下位机所构成，所述的控制中心由与下位机连接的网络集线器和与网络集线器相连接的上位机所构成

本实用新型通过改进数据采集装置和控制中心，利用网络使本装置成为一个集采集、存储、发送、自动报警和不间断供电的自动化在线实时监测预警装置。通过选择设置的四种传感器，可在隧道涌水突泥突发性地质灾害发生前监测到足够且可靠的前兆信息，包括：地下水水质浑浊度、围岩松动圈位移、钢拱架应力和钻孔水压力。监测仪器把所监测到的这些信息传输到数据采集存储器存储，然后控制中心中的上位机通过网络集线器从下位机中下载数据，这些数据在上位机中用专业处理软件处理后与预先设定的预警标准做出比较。如果地下水水质浑浊度、围岩松动圈位移、钢拱架应力和钻孔水压力四种信息都超越了标准值，就可判断即将发生的地质灾害为突泥涌水地质灾害；如果只有围岩松动圈位移和钢拱架应力两种信息超越了标准值就判断为塌方地质灾害。控制中心将判定结果向施工现场发出警报，现场即可根据所预报的警示内容采用相应的应对措施。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

1、能有效地区别预报隧道突发性地质灾害的类型，为后继的应对措施提供了依据；

2、反应迅速，预报及时；

3、利用上位机具有的实时显示、数据传输和人机互动功能，可实现远距离对隧道的地下水水质、围岩松动圈、钢拱架应力和水压力的综合观测。在可疑区段，管理层还可以借助于Internet或GPRS网络修改上位机的数据采集频率，有助于提高预报水平。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图

图2是本实施例的电路工作原理框图

具体实施方式

如图1、2所示，监测仪器由监测水质的浑浊度传感器1、监测围岩松动圈12的位移传感器2、监测钢拱架7的应力的应变传感器3和监测水压力的水压传感器4所构成；其中，监测水质的浑浊度传感器1可安装在隧道排水沟中，监测水压力的水压传感器4安装在位于距离隧道边墙底部的三分之二高度处的钻孔8中，其余各传感器的安装位置和现有技术一样。所述的数据采集存储器9由数字信号处理器、与数字信号处理器连接的滤波放大器、与滤波放大器连接的A/D转换接口、与A/D转换接口连接的通道转换器和与通道转换器连接的下位机所构成。所述的控制中心11由通过网络10与下位机连接的网络集线器和与网络集线器相连接的上位机所构成。所述的浑浊度传感器1、位移传感器2、应变传感器3和水压传感器4分别独自同数字信号处理器相连接。上述各部分均配设有不间断电源，上述各部件均可选用现有市售商品，其连接方式和工作原理均为现有公知技术，这里不再给出具体的电路图和一一赘述。