[实用新型]一种隧道施工变形自动监测系统

说明书

本实用新型公开的一种隧道施工变形自动监测系统，包括现场监测装置，网关及服务器；现场监测装置安装在施工隧道内并采集隧道变形数据，采集的隧道变形数据通过Zigbee模块与网关连接，网关将数据上传至服务器；所述现场监测装置包括激光变形监测模块、无线网络传输模块、供电模块和数据存储模块；激光变形监测模块采用激光测距的方式获得变形数据；供电模块由锂电池和外接电源接口构成，用于对设备进行供电；数据存储模块用于保存监测所得数据，同时将数据提供至服务器。与现有技术相比，本实用新型提供的隧道施工变形自动监测系统，其结构合理，采用无线传输技术，避免了器件接线的繁琐，实现了对隧道施工变形的实时监测及分析，提高了施工的安全性。

技术领域

本实用新型涉及隧道施工监测领域，尤其涉及一种隧道施工变形自动监测系统。

背景技术

在隧道施工领域，由于监控量测工作未得到很好的开展，缺乏实用、高效的监控量测数据分析、处理技术，导致了量测数据难以发挥真正的作用。从目前国内隧道监控量测及数据分析的现状来看，信息化管理水平仍然较低，监测数据的处理、应用主要是通过经验的、感性的认识，确定支护参数或做出施工决策。在施工监测中，技术人员将量测数据绘制成位移一时间曲线和位移一空间曲线，或者单纯根据值的大小比照以往的工程经验，判断围岩与支护结构是否安全、经济。这种方法需要有丰富的工程经验才行，由于没有牢固的理论依据，所以可靠度不高。我国在隧道监控量测信息管理方面存在的问题，主要有以下几个方面：

（1）仪器监测和数据处理方式比较落后，现场监测数据的采集、处理等大多停留在手工方式下，信息化程度较低即便拥有先进的仪器，也常常因为缺乏相应的技术开发能力而未能充分发挥其功能和效率。一个工程项目的量测数据多达上万个，如果依靠人工方式处理，工作量相当大，数据利用能力较低，不能及时发挥反馈设计和指导施工的作用。而且如此多数据的管理工作量很大，新输入数据后又要进行重新整理，重复工作量大，还很容易造成数据的混乱和丢失。

（2）量测数据一般都是通过人工方式在表中进行计算、绘图、回归，不仅要进行繁琐的公式编辑，而且在图表绘制过程中步骤较多，自动化程度低，极易产生错误各种变化曲线手工生成速度慢，对隧道施工中的时空效应无法快速分析，故其结果很难及时服务于实际工程进度，降低了工作效率和管理水平。

（3）缺乏完善的监测数据分析预测软件。采用传统的分析方法，要依靠丰富的工程经验，由于专业性很强，并且数据分析实时性差，无法做到及时预报、及时反馈，不能满足信息化施工的要求。

（4）监测滞后于施工。围岩变形的预测难度大，缺乏有效的围岩预警判别机制和分析软件，没有充分发挥计算机智能化辅助决策的作用，信息化设计的效益并未充分体现出来。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述技术问题，提供了一种隧道施工变形自动监测系统，其结构合理，采用无线传输技术，避免了器件接线的繁琐，实现了对隧道施工变形的实时监测及分析，提高了施工的安全性。

本实用新型的技术方案

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种隧道施工变形自动监测系统，包括现场监测装置，网关及服务器；现场监测装置安装在施工隧道内并采集隧道变形数据，采集的隧道变形数据通过Zigbee模块与网关连接，网关将数据上传至服务器；所述现场监测装置包括激光变形监测模块、无线网络传输模块、供电模块和数据存储模块；激光变形监测模块采用激光测距的方式获得变形数据；供电模块由锂电池和外接电源接口构成，用于对设备进行供电；数据存储模块用于保存监测所得数据，同时将数据提供至服务器。

进一步地，所述网关配置4G模块，网关通过4G模块与服务器进行数据传输。网关可以连接一个或多个现场监测装置，网关基站和现场监测装置之间通过zigbee模块进行数据传输。