[发明专利]一种用于隧道结构健康全生命周期实时监测系统

说明书

本发明公开了隧道监测技术领域的一种用于隧道结构健康全生命周期实时监测系统，包括静力水准仪、基岩变位计、钢筋计、砼应变计、锚索计、多点位移计、土压力计、渗压计和锚杆应力计，且均信号连接通信设备，通信设备信号连接隧道结构健康监测平台，隧道结构健康监测平台包括中心数据库系统、隧道结构健康监测标准专家库和用户界面系统，用户界面系统分别与中心数据库系统和隧道结构健康监测标准专家库信号连接，通过结合物联网、无线通信，针对隧道结构建设的实际情况建立一套信息化、自动化、智能化的一体化在线安全物联网监测平台，覆盖隧道施工过程阶段和运营阶段，实现了隧道结构健康的全生命周期实时监测。

技术领域

本发明涉及隧道监测技术领域，具体为一种用于隧道结构健康全生命周期实时监测系统。

背景技术

近年来，我国高速公路、铁路和轨道交通等基础设施建设快速发展，随之而来的是隧道工程安全事故的频发，为了确保隧道工程安全，通过完善的管理系统对隧道工程进行监测，科学评估和预测以趋利避害，已成为现代隧道工程建设与管理的迫切要求。随着现代电子、通讯和计算机技术的发展，各种先进的自动远程监测系统相继问世，为隧道工程的全天候、自动化远程监测创造了条件。

目前国内的同类系统主要实现的是隧道运营阶段的结构健康监测，而未实现隧道施工过程中的结构健康实时监测，主要的瓶颈在于隧道在施工阶段，无通讯手段，现场实施布线困难，数据无法传输，供电问题无法解决，现阶段国内在隧道施工阶段的结构健康数据的采集主要还是采用人工的方式。存在误差大、实时性不强，导致无法进行准确的趋势分析预测的弊端，基于此，本发明设计了一种用于隧道结构健康全生命周期实时监测系统，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于隧道结构健康全生命周期实时监测系统，以解决上述背景技术中提出的现有隧道自动远程监测系统的弊端的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于隧道结构健康全生命周期实时监测系统，包括岩体和隧道，所述隧道前后贯穿于岩体，所述隧道的内壁铺设有混凝土层，所述混凝土层的直部和弯部内分别镶嵌固定有钢筋计和砼应变计，所述隧道的内腔底部设有基岩层，所述基岩层的左侧设有排水沟，所述排水沟的内腔固定连接有量水堰，所述基岩层的上表面一侧固定有静力水准仪，所述基岩层两侧均内嵌固定有基岩变位计，所述混凝土层的直部一侧上下分别固定有DAU采集单元和环境监测装置，所述岩体上竖向设有地下水位孔，所述地下水位孔的内腔底部和靠近隧道的直部和弯部均设置有渗压计，所述隧道外壁上间隔贯穿插接有五组多点位移计，所述隧道的弯部间隔均匀贯穿插接有三组锚索计，所述岩体内靠近隧道弯部外侧均匀间隔设置有三组锚杆应力计和土压力计，所述静力水准仪、基岩变位计、钢筋计、砼应变计、锚索计、多点位移计、土压力计、渗压计和锚杆应力计均信号连接通信设备，所述通信设备信号连接隧道结构健康监测平台，所述隧道结构健康监测平台包括中心数据库系统、隧道结构健康监测标准专家库和用户界面系统，所述中心数据库系统分别与用户界面系统和隧道结构健康监测标准专家库信号连接，所述DAU采集单元和环境监测装置信号连接通信设备。

优选的，所述通信设备包括无线传感器节点、无线网关、LTE传输设备、微波传输设备或有线设备。

优选的，所述DAU采集单元和环境监测装置通过有线和无线传输两种方式与通信设备信号连接。

优选的，所述无线传感器节点分别与无线网关、LTE传输设备、微波传输设备或有线设备信号连接。

优选的，所述排水沟的内壁两侧设置有与量水堰相匹配的竖向插槽。

优选的，所述环境监测装置包括环境参数采样装置、检测装置、温度控制装置和箱体，所述环境参数采样装置、检测装置和温度控制装置固定在箱体内部。