断裂带隧道施工地表变形监测系统的制作方法

本发明涉及隧道监测技术领域，具体涉及断裂带隧道施工地表变形监测系统。

背景技术：

随着新一轮的城镇化建设工作的推进，将会迎来大量地铁和市政道路的工程项目，而其中的隧道不可避免的将会大量修建在既有建筑物之下。为了保证隧道施工的正常进行，同时为了不破坏既有建筑物，就必须对于地表变形进行监测。

现有技术中公开了专利号为201610277868.5的一种基于光纤传感器的景区山体监测系统，公开了一种基于光纤传感的景区山体监测系统，包括振动监测单元、数据采集单元、现场报警单元和控制中心单元，振动监测单元包括若干个监测机构，监测机构包括通过光纤一次连接的光纤光栅传感器，监测单元设置在山体的地表下方。光纤光栅传感器监测到振动信息后，说明更有物体在山体的该位置滚动，意味着出现落石、滑坡等灾害。此时控制中心单元将报警信息发送至对应地点的现场报警单元，提醒发生灾害地点及下方的游人进行躲避。但是通过控制中心单元直接发送至对应地点的现场报警单元，而不经过专业的工作人员判断，导致误报的几率大大增加。可传统的监测方式又需要特定的工作人员在监控室内工作，增加人力成本。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种断裂带隧道施工地表变形监测系统，监测装置将探测的数据进行初步筛选，将异常值发送至移动监控端，经由异动监控端的工作人员判定是否打开现场报警器，降低误报的几率，并减轻人力成本。

本发明提供的一种断裂带隧道施工地表变形监测系统，包括监测装置、移动监控端和现场报警器，监测装置与移动监测端通过网络通信，监测装置将监测信号传输至移动监控端，移动监控端通过网络控制现场报警器工作；

监测装置包括光纤光栅应变感应器、zigbee网络信号发射装置、zigbee信号汇总网络、信号接收器、信号处理器、微处理器和通信模块；

感应器等间距布置在断层上方与两侧距离断层边缘10米处开挖的沟槽内，沟槽采用细砂回填将感应器固定在土体中并与之协调变形；感应器与zigbee网络信号发射装置相连接；

zigbee网络信号发射装置与zigbee信号汇总网络通信，zigbee信号汇总网络包括多个信号节点，信号节点既作为信号采集节点，又作为信号中继节点，实现信号自动汇总；

信号接收器接收zigbee信号汇总网络自动汇总的信号，并将接收到的信号传输至信号处理器，信号处理器对信号进行模数转换，并将转换后的数字信号发送至微处理器，微处理器对接收的数字信号与预设值进行比较，筛选出异常值，通信模块将异常值发送至移动监控端。

进一步的，微处理器还连接有时间模块，微处理器将接收的数字信号加入时间信息，形成含有时间信息的数据。

进一步的，时间模块连接有gps接收机，时间模块从gps接收机获取时间信息，时间模块完成与gps时间的时间同步。

进一步的，光纤光栅应变感应器由光纤光栅测斜仪和光纤光栅位移传感器组成。

进一步的，光纤光栅位移传感器旁还设置有温度传感器，所述温度传感器与zigbee网络信号发射装置通讯。

进一步的，感应器按15米的间距布置在隧道、断层上方的沟槽内。

由上述技术方案可知，本发明的有益效果：

1、本发明提供一种断裂带隧道施工地表变形监测系统，包括监测装置、移动监控端和现场报警器，监测装置与移动监测端通过网络通信，监测装置将监测信号传输至移动监控端，移动监控端通过网络控制现场报警器工作；监测装置中的感应器等间距布置在断层上方与两侧距离断层边缘10米处开挖的沟槽内，沟槽采用细砂回填将感应器固定在土体中并与之协调变形；感应器与zigbee网络信号发射装置相连接；zigbee网络的信号节点既作为信号采集节点，又作为信号中继节点，实现信号自动汇总；信号接收器接收自动汇总的信号，并传输至信号处理器，信号处理器对信号进行模数转换，并将转换后的数字信号发送至微处理器，微处理器对接收的数字信号与预设值进行比较，筛选出异常值，通信模块将异常值发送至移动监控端。经由异动监控端的工作人员判定是否打开现场报警器，降低误报的几率，并减轻人力成本。

2、本发明提供一种断裂带隧道施工地表变形监测系统，微处理器将接收的数字信号加入时间信息，时间模块从gps接收机获取时间信息，时间模块完成与gps时间的时间同步。形成含有时间信息的数据，提高工作人员判定的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为感应器布置示意图。

图2为感应器布置位置图主视图。

图3为感应器布置位置图左视图。

图4为断裂带隧道施工地表变形监测系统原理示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

请参阅图1至图4，本实施例提供的一种断裂带隧道施工地表变形监测系统，包括监测装置、移动监控端和现场报警器，监测装置与移动监测端通过网络通信，监测装置将监测信号传输至移动监控端，移动监控端通过网络控制现场报警器工作；移动监控端为手机。

监测装置包括光纤光栅应变感应器、zigbee网络信号发射装置、zigbee信号汇总网络、信号接收器、信号处理器、微处理器和通信模块；

感应器等间距布置在断层上方与两侧距离断层边缘10米处开挖的沟槽内，沟槽采用细砂回填将感应器固定在土体中并与之协调变形；感应器与zigbee网络信号发射装置相连接；

zigbee网络信号发射装置与zigbee信号汇总网络通信，zigbee信号汇总网络包括多个信号节点，信号节点既作为信号采集节点，又作为信号中继节点，实现信号自动汇总；

信号接收器接收zigbee信号汇总网络自动汇总的信号，并将接收到的信号传输至信号处理器，信号处理器对信号进行模数转换，并将转换后的数字信号发送至微处理器，微处理器对接收的数字信号与预设值进行比较，筛选出异常值，通信模块将异常值发送至移动监控端。经由异动监控端的工作人员判定是否打开现场报警器，降低误报的几率，并减轻人力成本。

微处理器还连接有时间模块，微处理器将接收的数字信号加入时间信息，形成含有时间信息的数据。时间模块连接有gps接收机，时间模块从gps接收机获取时间信息，时间模块完成与gps时间的时间同步。移动监控端的工作人员接收到的信息为含有时间信息的数据，提高工作人员判定的准确性。

光纤光栅应变感应器由光纤光栅测斜仪和光纤光栅位移传感器组成。

光纤光栅位移传感器旁还设置有温度传感器，温度传感器与zigbee网络信号发射装置通讯。zigbee网络信号发射装置将温度传感器探测的温度信号通过zigbee网络传输至微处理器，微处理器通过通信模块将温度信号传输至移动监控端，使移动监控端的工作人员能够知悉现场的温度，而温度的高低会影响数据的偏差。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。