[实用新型]基于声发射技术的隧道结构健康监测系统

说明书

本实用新型提供了一种基于声发射技术的隧道结构健康监测系统，包括声发射传感器矩阵、信息收集基站、隧道巡检机器人、数据处理服务器和远程用户端，所述声发射传感器矩阵由声发射传感器组成，所述声发射传感器包括传感元件、匹配层、封装层、屏蔽层、电压放大器、侧面电极、电源输入端和信号输出端，所述传感元件、所述匹配层、所述屏蔽层、所述电压放大器、和所述侧面电极均位于所述封装层内，所述电源输入端和所述信号输出端的一端与所述电压放大器连接，另一端伸出所述封装层。

技术领域

本实用新型涉及隧道工程和结构健康监测的技术领域，更具体地，涉及基于声发射技术的隧道结构健康监测系统。

背景技术

传统的隧道结构监测技术，主要依托现场人工的测绘，例如对隧道顶部下沉和隧道底部沉降的测量，通过观察隧道周壁的变形等手段。需要技术人员在隧道的运营期间到达现场进行测量，会对隧道的通行产生影响，产生了交通隐患。并且，技术人员在不稳定的围岩路段进行测量也会对人员安全埋下隐患。因此，拥有一种技术，能在不影响运营的情况下，不需要消耗人力，便能够对隧道的结构健康进行远程监测，是很有必要的。

声发射技术是指使用特定的声音发射信号接受一起，收集材料破坏过程中的声音发射信号，并通过分析这些声音信号研究材料内部破坏的程度，规模，位置及开展趋势的一种无损监测手段。目前，声发射技术已经被广泛应用于建筑结构的健康检测与破坏监测中。当材料受力产生变形或者损伤时，一般情况下均有声发射信号的产生，而且产生的声发射信号来自于受力材料的本身，因此，声发射技术监测到的信号是从材料本身发出的，可以对收集到的信号进行筛选分析，确定损伤的类型，定位损伤的位置。

因此，现有技术中亟需一种提高结构健康监测精准度需求的技术方案。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种快速排水的下沉式空调箱接水盘。

本实用新型的技术方案如下：

基于声发射技术的隧道结构健康监测系统，包括声发射传感器矩阵、信息收集基站、隧道巡检机器人、数据处理服务器和远程用户端，所述声发射传感器矩阵由声发射传感器组成，所述声发射传感器包括传感元件、匹配层、封装层、屏蔽层、电压放大器、侧面电极、电源输入端和信号输出端，所述传感元件、所述匹配层、所述屏蔽层、所述电压放大器、和所述侧面电极均位于所述封装层内，所述电源输入端和所述信号输出端的一端与所述电压放大器连接，另一端伸出所述封装层。

所述声发射传感器沿隧道内壁布置，所述声发射传感器的布置方式为：沿隧道纵向等间距布置；并且沿隧道环向等间距布置，直至布满一环。

所述隧道巡检机器人上设置有红外热成像仪，高清摄像头，有害气体传感器，所述巡检机器人中设置有与声发射基站相互连接的无线传输装置，用于在机器人的运行之中收集沿途的基站储存的信息，汇总之后发射到数据处理服务器之中。

所述隧道巡检机器人包括铝合金轨道和可在所述铝合金轨道上移动的巡检车。

本实用新型相比现有技术的有益效果是：通过声发射传感器和隧道巡检机器人等设备相互通信，配合，摆脱了人工静态检查的阶段，能节约劳动力，保护了施工和维护人员的安全；在不妨碍交通运行的情况下能够真正做到实时的数据监测，从而能及时地对隧道的变形、沉降和开裂等结构健康问题发出反馈，及时应对。

附图说明

图1是本实用新型的信息传输路径示意图。

图2是声发射传感器的示意图。

图3是电压放大器电路图。

图4是传感器矩阵的布置方式示意图。

图5是传感器在隧道环向布置的局部放大图。

图6巡检车及轨道单元的主视图。

图7是巡检车及轨道单元的侧视图。