[发明专利]全天候隧道初期支护塌陷预警系统及使用方法

权利要求书

1.一种全天候隧道初期支护塌陷预警系统，其特征在于：预警系统主要包括UPS电源(1)、电控单元(2)、中央控制单元(3)、声光报警器开关控制模块(5)、声光报警器(6)、智能终端(4)、四台姿态可调激光监测模块(7、8、9、10)，其中四台姿态可调激光监测模块(7、8、9、10)分别由四个激光测距传感器(20、25、30、35)、四个具有两自由度的云台(16、21、26、31)、四个激光监测模块壳体(17、22、27、32)、四个微控制器(19、24、29、34)和四个蓝牙模块(18、23、28、33)组成且各自独立工作，四个可调激光监测模块(7、8、9、10)中的四个激光测距传感器(20、25、30、35)各自通过螺丝分别固定在四个具有两自由度的云台上(16、21、26、31)，四台激光监测模块(7、8、9、10)分别与声光报警器开关控制模块(5)连接，声光报警器开关控制模块(5)与声光报警器(6)连接；电控单元(2)由开关电源(14)、电控单元壳体(15)、电源按钮(13)、复位按钮(12)、运行按钮(11)组成，UPS电源(1)与电控单元(2)连接，电控单元(2)与中央控制单元(3)连接，中央控制单元(3)与四台姿态可调激光监测模块(7、8、9、10)连接，各模块与模块之间通过导线连接。

2.根据权利要求1所述的一种全天候隧道初期支护塌陷预警系统，其特征在于：所述云台(16、21、26、31)具有两个自由度，且每个云台(16、21、26、31)能通过遥控调整姿态，电控单元上装有3个按钮，分别是电源按钮、复位按钮和运行按钮，电源按钮用于控制整个系统的供电，按下电源按钮，整个系统接通电源，按下复位按钮。

3.根据权利要求1所述的一种全天候隧道初期支护塌陷预警系统，其特征在于：每个激光监测模块(7、8、9、10)的姿态都可以调整，以使激光束与被监测初期支护面平行。

4.根据权利要求1所述的一种全天候隧道初期支护塌陷预警系统，其特征在于：该系统有两种工作模式：复位模式和正常工作模式。

5.根据权利要求1所述的一种全天候隧道初期支护塌陷预警系统，其特征在于：左右两边的激光监测模块(7、8、9、10)两两循环间歇工作，以延长设备的使用寿命，并避免程序产生过大累积误差。

6.根据权利要求1所述的一种全天候隧道初期支护塌陷预警系统，其特征在于：该系统既可以用按钮控制(11、12)，也可以用智能终端(4)控制。

7.一种全天候隧道初期支护塌陷预警系统的监控、预警使用方法，其特征在于：预警系统四台姿态可调激光监测模块(7、8、9、10)分别安装在距离隧道初期支护墙面5cm的顶部和腰部，其中顶部安装两台和腰部安装两台，顶部安装位置分别称为支护墙面的顶左和顶右，腰部安装位置分别称为支护墙面的腰左、腰右，四台姿态可调激光监测模块(7、8、9、10)安装好之后，通过两自由度的云台(16、21、26、31)调整确认其发出的激光束与隧道初期支护墙壁平行，激光束打在掌子面(作业面)上，当隧道初期支护墙体某一部分下沉变形量超过5cm时，打在掌子面(作业面)上的激光束将会被下沉的墙体挡住，激光测距传感器(20、25、30、35)测得的数据就会变小，经过微控制器(19、24、29、34)中程序的判断确认后，则发出预警信号。