[发明专利]一种隧道施工塌方预警方法及预警系统

说明书

技术领域

本发明涉及隧道工程，尤其涉及一种隧道施工塌方预警方法及预警系统。

背景技术

在很多道路工程中，都需要挖掘隧道，隧道在挖掘的过程极易发生塌方事故。现有技术中，通过在隧道的隧道内壁上浇注混凝土的方式来避免塌方，请参阅图1和图2，隧道的加固措施总共有三层，第一层是第一层混凝土8，第二层是钢架6，第三层是第二层混凝土7，三层都浇注完成的区域是安全区，但是在刚刚进行挖掘的位置处是无法立即完成混凝土浇注的，这段位置就是塌方发生的高危区，并且在高危区和安全区之间会有一段区域仅仅只浇注了第一层混凝土8和钢架6并没有浇注第二层混凝土7，这一段区域依然有发生塌方的危险，这一段区域为危险区，危险区和高危区一旦发生塌方而没有预警的话，极易造成人员伤亡和财产损失。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服上述现有技术存在的不足，而提出一种隧道施工塌方预警方法及预警系统，以实现塌方的预警。

为解决上述技术问题，本发明提出一种隧道施工塌方预警系统，包括：多个固定板，其沿所述隧道的横向和/或纵向固定在所述隧道的隧道内壁上；多个岩土变形感知传感器，所述岩土变形感知传感器固定在所述固定板上，用以检测隧道的状态信息；至少一数据处理终端，用以接收所述多个岩土变形感知传感器发出的隧道的状态信息，并与报警条件比较，判断是否报警。

优选地，数据处理终端包括：信息处理单元，用以接收所述多个岩土变形感知传感器发出的隧道的状态信息，并判断是否满足预设条件，若满足，发送报警指令；至少一个报警终端，当接收所述信息处理单元发出的报警指令时，发出报警。

优选地，信息处理单元和所述报警终端一体封装。

优选地，信息处理单元与所述报警终端分别封装，所述信息处理单元与所述报警终端通过无线通讯方式连接。

优选地，报警终端为佩戴式报警终端，数量为多个，以供多名隧道施工人员佩戴。

优选地，固定板包括互相交叉连接的横向子板和纵向子板，所述岩土变形感知传感器固定在所述横向子板和/或纵向子板上。

优选地，岩土变形感知传感器包括：倾角传感芯片，用以产生倾斜数据的模拟信号；信号转换模块，连接所述倾角传感芯片，用以将所述倾角传感芯片的倾斜数据的模拟信号转换成数字信号；处理器，所述处理器连接所述信号转换模块，用以接收处理所述信号转换模块转换成的数字信号，对接收到的所述数字信号进行处理；数据传输模块，所述数据传输模块连接所述处理器，用以从处理器中接收处理过的数字信号并将所述数字信号传输给外界。

优选地，岩土变形感知传感器还包括：电池，用以给所述倾角传感芯片、信号转换模块、处理器和数据传输模块提供电力。

优选地，岩土变形感知传感器与所述数据处理终端有线通讯方式或无线通讯方式连接。

优选地，所述隧道施工塌方预警系统还包括远程监控平台，所述远程监控平台接收所述至少一数据处理终端的隧道的状态信息和/或报警信息。

本发明还提供一种隧道施工塌方预警方法，包括：步骤S1，将多个装有岩土变形感知传感器的固定板沿所述隧道的横向和/或纵向固定在所述隧道内壁上；步骤S2，采集所述岩土变形感知传感器的数据，以获得隧道内壁的变形信息；步骤S3，根据所述变形信息判断是否满足塌方报警条件，若满足，则报警，否则回到步骤S2。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：本发明通过岩土变形感知传感器配合固定板来检测隧道内壁的状态信息，由于当塌方发生前会导致隧道内壁发生形变从而引起岩土变形感知传感器测量的状态信息的变化，因此当岩土变形感知传感器检测的状态信息发生变化时，既可根据信息的变化做出塌方的预警，为人员第一时间采取躲避措施提供报警，最大程度避免工作人员的人身伤亡和财产损失。

附图说明

图1为现有技术的隧道结构示意图。

图2为现有技术的隧道的安全区截面示意图。

图3为本发明实施例的固定板和岩土变形感知传感器安装在隧道内壁上的结构示意图。

图4为本发明实施例的岩土变形感知传感器和数据处理终端的结构框图。

图5为本发明实施例的的岩土变形感知传感器安装在固定板上的结构示意图。

图6为本发明实施例的隧道施工塌方预警方法的流程图。