一种隧道长期监测系统中激光测距传感器基座装置的制作方法

1.本实用新型涉及监测技术领域，特别涉及一种隧道长期监测系统中激光测距传感器基座装置。


背景技术：

2.为了对隧道结构进行结构长期变形监测，一般采用全自动长期监测系统对隧道收敛沉降等变形进行实时监测。其中就用到激光测距传感器，由于激光测距传感器为独立设备，需要一基座装置将其稳定的固定在被监测结构物表面，随着隧道结构物的变形其位置发生变化，进而测量出距离的改变以表现隧道结构物的变形情况。
3.目前，一般隧道长期监测系统中使用的激光测距传感器基座，通常采用单根直臂1，且直臂1下端通过焊接方式连接固定底座3，固定底座3通过膨胀螺丝固定在隧道衬砌表面，如图1所示。这种结构虽然在一定程度上能够满足隧道长期监测系统中激光测距传感器的稳固要求，但是，这种结构的装置仍然存在以下缺陷：
4.1、由于直臂1与固定底座3通过焊接方式连接为一整体，固定底座3尺寸较小，将膨胀螺丝钉入隧道衬砌表面时，安装工具易与直臂1与固定底座3的焊接处发生碰撞，存在较大可能性使得焊接处松动，从而影响激光测距传感器基座安装后的稳固性能；
5.2、由于隧道衬砌表面存在曲率较大的拱顶及拱腰部位，单臂基座在衬砌表面曲率较小的边墙部分具有较好的稳定性，若安装在前述曲率较大的部位其稳定性较差，即安装部位有一定的局限性；
6.3、如遇到固定底座3或直臂1单个损坏的情况下需要修理更换时，则必须将固定底座3与直臂1整体更换，无法做到针对损坏部位单独更换；
7.针对以上不足，急需设计出一种隧道长期监测系统中的激光测距传感器基座装置，以提高基座装置的稳固性，降低安装部位的局限性，使其具备独立更换部件的可操作性。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的在于提供一种隧道长期监测系统中激光测距传感器基座装置，使得可以解决激光测距传感器在安装时稳定性较差、安装部位有一定的局限性以及维修更换时不能针对损坏部位单独拆装更换的问题。
9.为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种隧道长期监测系统中激光测距传感器基座装置，包括第一固定底座和第二固定底座；支撑主臂，支撑主臂与第一固定底座可旋转地连接；支撑辅臂，支撑辅臂的一端与第二固定底座可旋转地连接，另一端与支撑主臂可旋转地连接；第一限位件，第一限位件设于第一固定底座和支撑主臂之间，以调节支撑主臂与第一固定底座之间的角度；万向节，万向节与支撑主臂远离第一固定底座的一端连接，万向节与激光测距传感器连接。
10.另外，第一固定底座设有连接槽，连接槽的两侧侧壁分别设有一个连接孔，两个连
接孔内均分别设有可调节螺丝，支撑主臂与第一固定底座通过可调节螺丝连接，以使支撑主臂与第一固定底座连接后仍可通过调节螺丝进行角度调整。通过设置第一固定底座设有连接槽，连接槽的两侧侧壁分别设有一个连接孔，两个连接孔内均分别设有可调节螺丝，支撑主臂与第一固定底座通过可调节螺丝连接，以使支撑主臂与第一固定底座固定后仍可进行方向调整，使得支撑主臂与第一固定底座通过可调节螺丝连接后，可以继续旋转改变支撑主臂与第一固定底座之间的角度，便于安装后进行调整，提高了安装效率。
11.另外，还包括第二限位件，第二限位件设于第二固定底座和支撑辅臂之间，以调节支撑辅臂与第二固定底座固定。通过设置第二限位件，第二限位件设于第二固定底座和支撑辅臂之间，以使支撑辅臂与第二固定底座固定，使得安装支撑辅臂时通过将支撑辅臂绕第二固定底座旋转达到合适的位置后，使用第二限位件对支撑辅臂进行限位固定，提高支撑辅臂的稳定性。
12.另外，支撑辅臂与第二固定底座通过可调节螺丝连接，支撑辅臂与支撑主臂通过可调节螺丝连接。通过设置支撑辅臂与第二固定底座通过可调节螺丝连接，支撑辅臂与支撑主臂通过可调节螺丝连接，使得支撑辅臂与第二固定底座通过可调节螺丝安装固定后可以继续进行旋转调整，以便于安装后进行调整，提高了安装效率。
13.另外，支撑辅臂还与连接杆的一端可旋转地连接，连接杆的另一端与万向节可旋转地连接。通过设置支撑辅臂还与连接杆的一端可旋转地连接，连接杆的另一端与万向节可旋转地连接，使得支撑辅臂可以进一步的对支撑主臂进行支撑，提高支撑主臂的稳定性。
14.另外，连接杆与万向节通过可调节螺丝连接。通过设置连接杆与万向节通过可调节螺丝连接，使得连接杆与万向节通过可调节螺丝安装固定后可以继续进行旋转调整，以便于安装后进行调整，提高了安装效率。
15.另外，支撑辅臂为可伸缩直臂，支撑辅臂相对于第二固定底座进行伸缩运动。通过设置支撑辅臂为可伸缩直臂，支撑辅臂相对于第二固定底座进行伸缩运动，使得支撑辅臂可以根据安装场地的情况进行长度的适应性调整，以使装置整体适用于多种安装环境。
16.本实用新型实施方式相对于现有技术而言，通过在隧道墙面上固定安装第一固定底座，再将支撑主臂与第一固定底座固定连接，支撑主臂的另一端与万向节连接，万向节与激光测距传感器连接，安装过程中可先安装第一固定底座后安装支撑主臂，与传统焊接方式相比无安装扰动，对连接处稳固性影响降至最小。支撑主臂与第一固定底座可旋转地连接，使得支撑主臂可以根据安装区域情况进行旋转调节，在调整至合适的位置后，通过第一限位件对支撑主臂进行限位固定，可以适应多种安装环境。第一固定底座与支撑主臂之间采用螺丝连接，属独立部分，在发生一般损坏的情况下，可以单独更换第一固定底座或支撑主臂。
附图说明
17.图1是背景技术中一般隧道长期监测系统中使用的激光测距传感器基座的结构示意图；
18.图2是根据本实用新型的第一实施方式中一种隧道长期监测系统中激光测距传感器基座装置的结构示意图；
19.图3是根据本实用新型的第一实施方式中一种隧道长期监测系统中激光测距传感
器基座装置的结构示意图；
20.图4是根据本实用新型的第一实施方式中一种隧道长期监测系统中激光测距传感器基座装置的结构示意图；
21.图5是根据本实用新型的第一实施方式中一种隧道长期监测系统中激光测距传感器基座装置的结构示意图。
具体实施方式
22.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本技术而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本技术所要求保护的技术方案。
23.为了对隧道结构进行结构长期变形监测，一般采用全自动长期监测系统对隧道收敛沉降等变形进行实时监测。其中就用到激光测距传感器，由于激光测距传感器为独立设备，需要一基座装置将其稳定的固定在被监测结构物表面，随着隧道结构物的变形其位置发生变化，进而测量出距离的改变以表现隧道结构物的变形情况。
24.目前，一般隧道长期监测系统中使用的激光测距传感器基座，通常采用单根直臂1，直臂1上端与连接件2连接，连接件2与激光测距传感器4连接，且直臂1下端通过焊接方式连接固定底座3，固定底座3通过膨胀螺丝固定在隧道衬砌表面，如图1所示。这种结构虽然在一定程度上能够满足隧道长期监测系统中激光测距传感器的稳固要求，但是，这种结构的装置仍然存在以下缺陷：
25.1、由于直臂1与固定底座3通过焊接方式连接为一整体，固定底座3尺寸较小，将膨胀螺丝钉入隧道衬砌表面时，安装工具易与直臂1与固定底座3的焊接处发生碰撞，存在较大可能性使得焊接处松动，从而影响激光测距传感器基座安装后的稳固性能；
26.2、由于隧道衬砌表面存在曲率较大的拱顶及拱腰部位，单臂基座在衬砌表面曲率较小的边墙部分具有较好的稳定性，若安装在前述曲率较大的部位其稳定性较差，即安装部位有一定的局限性；
27.3、如遇到固定底座3或直臂1单个损坏的情况下需要修理更换时，则必须将固定底座3与直臂1整体更换，无法做到针对损坏部位单独更换；
28.针对以上不足，急需设计出一种隧道长期监测系统中的激光测距传感器基座装置，以提高基座装置的稳固性，降低安装部位的局限性，使其具备独立更换部件的可操作性。
29.本实用新型的第一实施方式涉及一种隧道长期监测系统中激光测距传感器基座装置，如图2至图4所示,隧道长期监测系统中激光测距传感器基座装置包括第一固定底座100、支撑主臂200、万向节300、第二固定底座400、支撑辅臂500及第一限位件(图未视)。支撑主臂200与第一固定底座100可旋转地连接。支撑辅臂500的一端与第二固定底座400可旋转地连接，另一端与支撑主臂200可旋转地连接。第一限位件(图未视)设于第一固定底座100和支撑主臂200之间，以使支撑主臂200与第一固定底座100之间的角度相对固定。万向节300与支撑主臂200远离第一固定底座100的一端连接，万向节300与激光测距传感器连
接。
30.第一固定底座100作为整个装置的承载部分，通过膨胀螺丝将其固定在隧道衬砌表面，支撑主臂200通过可调节螺丝与第一固定底座100连接。实际安装过程中，可先安装第一固定底座100后安装支撑主臂200，与传统焊接方式相比无安装扰动，对连接处稳固性影响降至最小。支撑主臂200后端与第一固定底座100连接，前端与万向节300连接，万向节300上方与保护罩a(内置激光测距传感器)连接。
31.完成整个装置系统的安装之后，将激光测距传感器方向、角度通过万向节300调整至合适位置后，可旋紧所有连接处螺丝，并通过第一限位件(图未视)的固定，使支撑主臂200与第一固定底座100之间形成的角度固定，从而使整个装置处于稳定状态。其中，第一限位件(图未视)可以为插销件，当支撑主臂200旋转至与第一固定底座100形成合适的角度后，插入插销件以使支撑主臂200与第一固定底座100相对固定。
32.本实施例中，通过在隧道墙面上固定安装第一固定底座100，再将支撑主臂200与第一固定底座100固定连接，支撑主臂200的另一端与万向节300连接，万向节300与激光测距传感器连接，安装过程中可先安装第一固定底座100后安装支撑主臂200，与传统焊接方式相比无安装扰动，对连接处稳固性影响降至最小。支撑主臂200与第一固定底座100可旋转地连接，使得支撑主臂200可以根据安装区域情况进行旋转调节，在调整至合适的位置后，通过第一限位件对支撑主臂进行限位固定，可以适应多种安装环境。第一固定底座100与支撑主臂200之间采用螺丝连接，属独立部分，在发生一般损坏的情况下，可以单独更换第一固定底座100或支撑主臂200。
33.第一固定底座100设有连接槽(图未视)，连接槽(图未视)的两侧侧壁分别设有一个连接孔(图未视)，两个连接孔(图未视)内均分别设有可调节螺丝，支撑主臂200与第一固定底座100通过可调节螺丝连接，以使支撑主臂200与第一固定底座100连接后仍可通过调节螺丝进行角度调整。通过设置第一固定底座100设有连接槽(图未视)，连接槽(图未视)的两侧侧壁分别设有一个连接孔(图未视)，两个连接孔(图未视)内均分别设有可调节螺丝，支撑主臂200与第一固定底座100通过可调节螺丝连接，以使支撑主臂200与第一固定底座100固定后仍可进行方向调整，使得支撑主臂200与第一固定底座100通过可调节螺丝连接后，可以继续旋转改变支撑主臂200与第一固定底座100之间的角度，便于安装后进行调整，提高了安装效率。
34.还包括第二限位件(图未视)，第二限位件(图未视)设于第二固定底座400和支撑辅臂500之间，以调节支撑辅臂500与第二固定底座400固定。通过设置第二限位件(图未视)，第二限位件(图未视)设于第二固定底座400和支撑辅臂500之间，以使支撑辅臂500与第二固定底座400固定，使得安装支撑辅臂500时通过将支撑辅臂500绕第二固定底座400旋转达到合适的位置后，使用第二限位件(图未视)对支撑辅臂500进行限位固定，提高支撑辅臂500的稳定性。
35.可以理解，第二限位件也可以为插销件。
36.支撑辅臂500与第二固定底座400通过可调节螺丝连接，支撑辅臂500与支撑主臂200通过可调节螺丝连接。通过设置支撑辅臂500与第二固定底座400通过可调节螺丝连接，支撑辅臂500与支撑主臂200通过可调节螺丝连接，使得支撑辅臂500与第二固定底座400通过可调节螺丝安装固定后可以继续进行旋转调整，以便于安装后进行调整，提高了安装效
率。
37.如图5所示，支撑辅臂500还与连接杆510的一端可旋转地连接，连接杆510的另一端与万向节300可旋转地连接。通过设置支撑辅臂500还与连接杆510的一端可旋转地连接，连接杆510的另一端与万向节300可旋转地连接，使得支撑辅臂500可以进一步的对支撑主臂200进行支撑，提高支撑主臂200的稳定性。
38.连接杆510与万向节300通过可调节螺丝连接。通过设置连接杆510与万向节300通过可调节螺丝连接，使得连接杆510与万向节300通过可调节螺丝安装固定后可以继续进行旋转调整，以便于安装后进行调整，提高了安装效率。
39.支撑辅臂500为可伸缩直臂，支撑辅臂500相对于第二固定底座400进行伸缩运动。通过设置支撑辅臂500为可伸缩直臂，支撑辅臂500相对于第二固定底座400进行伸缩运动，使得支撑辅臂500可以根据安装场地的情况进行长度的适应性调整，以使装置整体适用于多种安装环境。
40.可以理解，在安装完成后通过可调节螺丝调节角度时，需将第一限位件及第二限位件取走，待调整完成后，再放入与调整后角度适配的第一限位件及第二限位件。
41.除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。
42.本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。