[发明专利]模型试验中围岩及掌子面变形无接触实时监控系统及方法

权利要求书

1.一种模型试验中围岩及掌子面变形无接触实时监控系统，其特征是，包括：激光发射装置、电源模块、数据传输模块、支座以及平衡支架；所述激光发射装置通过支座固定在平衡支架上，所述激光发射装置和数据传输模块分别与电源模块连接；

所述激光发射装置包括激光发射装置本体以及内部数据采集模块，在所述激光发射装置本体的前后两个端面分别设置有前置激光炮和后置激光炮，在所述激光发射装置本体的环向位置铰接有若干环向激光炮；

所述支座为圆柱支座，所述圆柱支座与激光发射装置以球铰接的形式连接，所述圆柱支座的球形铰接位置设有角度标志，能够量化激光发射装置的倾斜角度；

所述数据传输模块能够以任意时间间隔，通过蓝牙或者USB将数据传送至终端设备。

2.如权利要求1所述的一种模型试验中围岩及掌子面变形无接触实时监控系统，其特征是，所述支座上设有水平水准泡和垂直水准泡，用于实现对所述平衡支架的水平和垂直度控制。

3.如权利要求2所述的一种模型试验中围岩及掌子面变形无接触实时监控系统，其特征是，所述平衡支架为三角支架，所述三角支架的每一个顶角位置处均设有平衡调节螺栓，用于实现三角支架的调平。

4.一种如权利要求3所述的模型试验中围岩及掌子面变形无接触实时监控系统的操作方法，其特征是，包括以下步骤：

1）根据模型试验硐室开挖工序及现场条件，将所述监控系统固定于设定位置，并通过调整平衡调节螺栓，以安装在圆柱支座上的水平水准泡和垂直水准泡为参考依据，将本发明激光发射装置调平；

2）根据硐室轴线走向的倾角，调整圆柱支座与激光发射装置角度，保证激光发射装置中心轴线与硐室走向平行，根据所需监测断面与激光发射装置安放的相对位置，调节环向激光炮与激光发射装置的夹角；环向激光炮以一定的排距环向均布于激光发射装置，实现激光发射装置安放位置前后多个断面同时实时动态监测；

3）激光发射装置前后断面处安设的前置激光炮和后置激光炮均以同心圆环形均匀布置，实现对硐室开挖前后两个掌子面随时间挤出变形的同时实时动态监测；

4）设定数据传输模块中数据传输时间间隔，将采集到的数据传输到终端设备上。