[发明专利]一种沉管隧道监测预警装置

说明书

本发明涉及隧道监测技术领域，公开了一种沉管隧道监测预警装置，包括监测模块、分析处理模块和预警模块，监测模块包括多个第一传感器、多个第二传感器和温度传感器，第一传感器、第二传感器分别用于监测沉管隧道的两相邻沉管之间的横向差异位移、竖向差异位移，温度传感器用于监测所述沉管隧道所处环境的温度；所述分析处理模块用于根据监测模块发送的数据定期计算预设时间段内的平均横向差异位移和平均竖向差异位移，将平均横向差异位移、平均竖向差异位移分别与对应的预设位移差阈值进行比较，根据比较结果确定是否生成预警指令；预警模块用于执行所述预警指令。本发明实现了对沉管隧道的两个相邻沉管之间的水平位移和竖向位移的监测。

技术领域

本发明涉及隧道结构健康监测领域，具体涉及一种沉管隧道监测预警装置。

背景技术

在长期的自然环境和使用环境的双重作用下，沉管隧道的两个相邻沉管之间容易发生水平位移和竖向位移，这些位移发生容易影响沉管隧道的结构健康，不利于沉管隧道的正常运行。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种沉管隧道监测预警装置。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

本发明提供了一种沉管隧道监测预警装置，该装置包括监测模块、分析处理模块和预警模块，其中：

所述监测模块包括多个第一传感器、多个第二传感器和温度传感器，所述的多个第一传感器用于监测沉管隧道的两相邻沉管之间的横向差异位移，所述多个第二传感器用于监测沉管隧道的两相邻沉管之间竖向差异位移，所述温度传感器用于监测所述沉管隧道所处环境的温度；

所述分析处理模块与所述监测模块通信，用于根据监测模块发送的数据定期计算预设时间段内的平均横向差异位移和平均竖向差异位移，将所述平均横向差异位移、平均竖向差异位移分别与对应的预设位移差阈值进行比较，根据比较结果确定是否生成预警指令；

所述预警模块用于执行所述预警指令。

在一种能够实现的方式中，所述第一传感器为两个，平行于相邻两个沉管水平设置，所述第一传感器设置在管节接头的底部。

在一种能够实现的方式中，所述第二传感器为两个，分别竖直设置在管节接头的两侧。

在一种能够实现的方式中，所述计算预设时间段内的平均横向差异位移和平均竖向差异位移，包括：

获取当前周期预设时间段内每次采样的位移数据，根据该位移数据计算对应于各采样次数的横向差异位移、竖向差异位移数据；

根据所述横向差异位移、竖向差异位移数据计算理论平均横向差异位移和理论平均竖向差异位移：

式中，n表示当前周期预设时间段的采样次数，d_1avg为当前周期预设时间段的理论平均横向差异位移，d_2avg为当前周期预设时间段的理论平均竖向差异位移，为对应前n/2次采样的横向差异位移的极大值，为对应后n/2次采样的横向差异位移的极大值，为对应前n/2次采样的竖向差异位移的极大值，为对应后n/2次采样的竖向差异位移的极大值；

对所述理论平均横向差异位移和理论平均竖向差异位移分别进行修正，得到该预设时间段的平均横向差异位移和平均竖向差异位移。

在一种能够实现的方式中，所述对所述理论平均横向差异位移和理论平均竖向差异位移分别进行修正，包括：

获取当前周期预设时间段内每次采样的温度数据，计算当前周期预设时间段内的平均温度；

根据所述平均温度计算位移修正系数s：