[实用新型]隧道施工安全在线监测预警系统

说明书

本实用新型提供一种隧道施工安全在线监测预警系统，包括若干组监测系统、无线中继设备、网关设备、监测主机和远程服务器；每组监测系统布置于隧道截面，包括：对称布置于隧道拱腰左右两侧的左激光测距单元和右激光测距单元、布置于隧道拱顶的反光板。优点：每一个激光测距单元集成安装两个不同角度的激光测距传感器，并且激光测距传感器的角度可调节，因此可同时测量到隧道拱腰间距、拱腰到拱顶的距离，进一步简化了安装结构的复杂度，方便施工安装；另外，激光测距传感器通过无线方式与监测主机连接，监测主机又通过无线信号与隧道外的网关设备连接，因此，隧道内主要部件均采用无线连接方式，避免了布线影响施工的问题，方便隧道内正常施工。

技术领域

本实用新型属于隧道工程建设技术领域，具体涉及一种隧道施工安全在线监测预警系统。

背景技术

隧道监控量测是新奥法施工的三大要素之一，隧道施工通过监控量测结果，进行信息化施工，最大限度地利用围岩自承作用，从而使隧道施工处于动态管理体系之中。隧道工程建设前，其周围岩体处于一个稳定的地应力环境中，隧道的开挖破坏了岩体原始地应力的平衡状态，由隧道围岩本身的自稳及支护结构的支护，隧道围岩将重新达到一个新的平衡状态。监控量测的目的就是在隧道施工过程中，通过对隧道拱顶下沉以及周边收敛进行监测，据此了解隧道围岩及支护变形的发展趋势，对围岩稳定性做出判断，为隧道施工提供依据。

目前隧道监控量测工作主要通过收敛计等仪表工具测量，具体的，沿着隧道开挖面，在隧道拱腰、拱顶测点处设置埋点，在埋点安装预埋件，并用混凝土将预埋件填塞，待混凝土砂浆凝固后，将收敛计的两个挂钩钩于两个预埋件上，即可量测两个埋点之间的距离。因此，多次测量，即可测量到埋点之间的变形量，从而判断围岩稳定性是否满足施工要求。

上述隧道监控量测方式，具有以下不足：(1)预埋件采用混凝土安装方式，具有安装过程繁琐、工作量大的问题；(2)工作人员需要采用收敛计频繁多次测量两个埋点之间的距离，具有工作人员工作量大的问题，从而降低施工效率。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种隧道施工安全在线监测预警系统，可有效解决上述问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种隧道施工安全在线监测预警系统，包括若干组监测系统、无线中继设备(7)、网关设备(8)、监测主机(6)和远程服务器；其中，每组监测系统布置于某个隧道截面，包括：对称布置于隧道拱腰左右两侧的左激光测距单元(1)和右激光测距单元(2)、布置于隧道拱顶的反光板(5)；所述左激光测距单元(1)包括左壳体(1-1)、第1激光测距传感器(1-2)、第2激光测距传感器(1-3)和左无线传输设备，其中，所述左壳体(1-1)通过螺钉安装方式固定到隧道拱腰左壁，所述第1激光测距传感器(1-2)向右侧发射水平激光线；所述第2激光测距传感器(1-3)对准所述反光板(5)，向所述反光板(5)发射激光线；所述右激光测距单元(2)包括右壳体(2-1)、第3激光测距传感器(2-2)、第4激光测距传感器(2-3)和右无线传输设备，其中，所述右壳体(2-1)通过螺钉安装方式固定到隧道拱腰右壁，所述第3激光测距传感器(2-2)向左侧发射水平激光线；所述第4激光测距传感器(2-3)对准所述反光板(5)，向所述反光板(5)发射激光线；

所述第1激光测距传感器(1-2)和所述第2激光测距传感器(1-3)的输出端与所述左无线传输设备通信连接；所述第3激光测距传感器(2-2)和所述第4激光测距传感器(2-3)的输出端与所述右无线传输设备通信连接；所述左无线传输设备和所述右无线传输设备均连接到所述监测主机(6)的输入端；所述监测主机(6)通过所述无线中继设备(7)与隧道外部的所述网关设备(8)无线通信连接；所述网关设备(8)与远程服务器连接。

优选的，所述无线中继设备(7)布置于隧道内部；所述网关设备(8)布置于隧道外部；所述监测主机(6)布置于隧道内部。