[实用新型]隧道变形实时监测装置

说明书

本实用新型提供一种隧道变形实时监测装置，包括设置在隧道顶部的多个水准仪，用于测量隧道的拱顶沉降；还包括设置在隧道侧壁的激光测距仪，用于监测隧道的周边收敛；水准仪和激光测距仪与数据采集装置电连接，数据采集装置与数据基站电连接。使用时，选定隧道变形测点位置安装水准仪、激光测距仪、数据采集装置和数据基站；通过以上步骤，实现对隧道的拱顶沉降和周边收敛的实时监测。通过采用水准仪和激光测距仪分别测量拱顶沉降和周边收敛，实现较为可靠的隧道变形实时监测，设置的数据采集装置和数据基站的监测方式，能够实现无人值守的监控。

技术领域

本实用新型涉及隧道变形监测领域，特别是一种隧道变形实时监测装置。

背景技术

交通行业的快速发展，隧道工程日益增多。隧道工程属于地下工程，施工条件复杂，风险高，常常因突发事故导致人身伤亡、工期延误，造成巨大的经济损失，因此，隧道监控量测是隧道工程必不可少的环节，是保证隧道工程安全的重要手段。现有技术中，采用全站仪人工方法进行监测，需监测人员定时进隧道取拱顶沉降与拱腰收敛的变化，存在监测频率有限，监测信息反馈不及时，并且可人为修改监测数据等问题。埋下了安全隐患。

中国专利CN102661737A，记载了一种隧道结构沉降变形自动群测系统及其群测方法，在隧道测点位置分别布置激光组件；依次激励所述激光组件向一目标靶发射激光；依次采集各激光组件所发出激光在所述目标靶上的成像位置与入射角度，通过计算得出各激光组件所在测点的水平位置数值与垂直位置数值；比较本次测得的水平位置数值与垂直位置数值与上一次测得的水平位置数值与垂直位置数值，得出所述测点的水平位置偏移与垂直位置偏移。所述主控制器在一个采样周期内处理所述目标靶内采集的图像信息，计算激光在所述目标靶的位置和角度数值并与测点标定值比较，得出隧道结构沉降变形的水平偏差值和垂直偏差值，实现隧道结构沉降变形的数据处理功能。但是对于拱顶沉降，该监测方案却存在较大缺陷，1是由于隧道处于施工状态，如在拱顶设置激光组件，容易受到过往施工车辆和人员的干扰，造成误报。2是现有的激光组件检测精度较低，标称能够达到±1mm，但是实际中的误差在3~5mm以上，而隧洞的事故通常从形变已经开始到完全发生的时间较短。在该误差下，当变形能够被检测，此时离发生最终事故的时间已经较为紧张，不够撤离人员和设备。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种隧道变形实时监测装置，能够克服现有技术中测量监测频率有限，监测信息反馈不及时，并且可人为修改监测数据等技术问题，实现了隧道变形数据高精度实时自动采集上传、全天候无人监测，并能够实现自动报警，确保隧道的安全施工。优选的方案中，能够提高监测的精度，大幅提高预警处理时间。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种隧道变形实时监测装置，包括设置在隧道顶部的多个水准仪，用于测量隧道的拱顶沉降；

还包括设置在隧道侧壁的激光测距仪，用于监测隧道的周边收敛；

水准仪和激光测距仪与数据采集装置电连接，数据采集装置与数据基站电连接。

优选的方案中，所述的数据基站与隧道监控平台电连接。

优选的方案中，数据采集装置与数据基站通过LoRa、WIFI、GPRS、4G或zigbee方式无线连接，数据基站与隧道监控平台通过LoRa、WIFI、GPRS或4G方式无线连接。

优选的方案中，所述的水准仪至少为两个一组，两个水准仪底部之间通过连通管连接，一组的水准仪通过锚杆固定在大致相同的高程；

所述的水准仪中，液体管与测量管之间通过上连接管和下连接管连通，在测量管内设有阻断测量管截面的压力应变膜，压力应变膜与动极板固定连接，动极板周围设有定极板，动极板与定极板构成电容传感器结构。

优选的方案中，所述的电容传感器与电感并联，电容传感器和电感与振荡器电连接，振荡器与限幅放大器电连接，限幅放大器的输出端与数据采集装置电连接。