[发明专利]一种地下工程收敛及拱顶变形智能监测系统

说明书

本发明公开了一种地下工程收敛及拱顶变形智能监测系统，属于地下工程监测技术领域，该监测系统解决了竖井施工过程中，井壁收敛监测无数据、横通道收敛监测及拱顶变形监测效率低下、误差大，与施工存在交叉干扰、数据延迟较大等众多问题。本发明采用竖井收敛、暗挖通道收敛及拱顶沉降变形的自动监控、数据传输至数据处理终端后，通过设定的阈值实现自动预警、报警及预警数据发布的方式，实现了地下工程施工竖井收敛变形、暗挖通道收敛变形及拱顶变形的自动化、智能化，大大减少人力的投入，提高了现场监测及风险管控效率，填补了竖井收敛、暗挖通道收敛及拱顶变形监测领域智能化的空白。

技术领域

本发明属于地下工程竖井、坑道及隧道收敛及拱顶变形智能化监测的技术领域，涉及地下工程竖井、坑道及隧道收敛及拱顶变形的自动监测、数据采集及分析、预警，具体是涉及一种地下工程收敛及拱顶变形智能监测系统。

背景技术

近年来，地铁及城市综合管廊等暗挖类地下工程的修建越来越多，工程建设常常要设置施工竖井及暗挖通道。对于施工竖井，随着竖井开挖深度的增加，竖井井壁的收敛变形监测难度将逐渐增大。

现有施工过程中，由于施工条件的限制，竖井开挖后，常常采用人工监测方式进行竖井井壁收敛的监测，由于竖井同时作为施工出土通道，加之竖井井壁作业空间有限，监测测点距离井底距离较大，监测过程存在极大的安全隐患。

现场施工过程中，往往不能及时有效的对竖井井壁收敛变形进行监测。对于暗挖通道，在施工过程中，为保障现场施工过程安全及控制变形，需对隧道收敛及拱顶变形进行监测，现场施工过程，收敛监测基本采用传统的收敛计方式进行人工监测，对于拱顶沉降则采用传统的水准方式进行测量，在施工监测时，不仅耗费大量人力、物力，还会对现场施工产生交叉影响。同时，传统的收敛及拱顶变形监测方法也不符合现在所提倡的标准化、信息化、自动化、高效化、智能化的建设理念。

因此，需要提供一种地下工程收敛及拱顶变形智能监测系统，旨在解决上述问题。

发明内容

本发明为解决地下工程竖井、坑道及隧道收敛及拱顶变形监测困难，数据缺失，隧道施工过程收敛变形及拱顶变形投入人员较多，数据处理量大，与施工存在干扰以及监测数据及时性等问题，提供一种对地下工程竖井、坑道及隧道收敛及拱顶变形的自动化监测、预警、控制的系统，同时自动化、智能化、长时间、稳定的监测系统还可减少人工监测过程产生的人工误差，提高现场监测效率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种地下工程收敛及拱顶变形智能监测系统，包括监管平台、监控电脑、通讯网络、信号采集处理控制器、潜水泵和液位传感器，所述液位传感器安装在单口降水井内，液位传感器连接信号采集处理控制器，信号采集处理控制器通过通讯网络连接监控电脑，监控电脑与监管平台连接，监管平台为行政主管部门和建设单位的电脑。

液位传感器实时监测单口降水井的液位并将液位信息传送给信号采集处理控制器，通过信号采集处理控制器采集多口降水井的液位信息并将数据通过通讯网络上传到监控电脑，进行实时数据显示和记录，同时，将实时液位信息传送给行政主管部门和建设单位监管平台。当收集到液位高于设定液位信号时，由监控电脑通过通讯网络发信号给信号采集处理控制器，对潜水泵进行启动控制。当液位恢复到安全区间，液位传感器将液位信息传经信号采集处理控制器后传递到监控电脑对信息分析后发出信号给信号采集处理控制器控制潜水泵停止工作或降低抽排功率，使液位保持在安全区段。

一种地下工程收敛及拱顶变形智能监测系统，步骤如下：

(1)在地下工程竖井或暗挖通道内设置用于监测竖井井壁、通道侧壁收敛变形和通道拱顶沉降的智能监测装置，分为固定式(竖井侧壁收敛为固定式)和便携式(通道侧壁收敛及拱顶沉降为便携式)；在降水井内设置用于降水工程智能监控系统的液位监测装置，液位监测装置通过电源信号电线与数据转化、处理系统相连接，电源信号电线随潜水泵的动力线布置；