一种隧道变形监测装置的制作方法

文档序号:12402797阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种隧道变形监测装置,其特征在于,包括:

扫描仪,通过激光方式对当前隧道进行漫反射式扫描,以获取当前隧道的变形信息;

固定座,用于将所述扫描仪安装在隧道内;

安平控制台,设置在所述扫描仪和所述固定座之间,自动调整所述扫描仪处于水平状态;

姿态监测模块,用于检测所述固定座相对隧道发生的位置变化信息;

控制单元,控制并接收所述扫描仪、所述安平控制台、所述姿态监测模块的工作过程和产生的信息数据。

2.根据权利要求1所述的隧道变形监测装置,其特征在于,

所述控制单元设置有连接扩展设备的连接接口和向外界发出报警信息的声光预警装置,所述扩展设备包括检测隧道内应力、应变、透水状况的传感器。

3.根据权利要求1所述的隧道变形监测装置,其特征在于,

所述扫描仪包括免棱镜漫反射式激光测距仪,和测量所述激光测距仪是否偏移的倾斜传感器,以及通过减速箱驱动所述激光测距仪在180度的一维平面内转动的伺服马达,所述控制单元收集所述倾斜传感器和所述激光测距仪的测量数据,并在两者之间依据时间点建立对应关系,从而确定隧道随时间流逝而产生的变形量。

4.根据权利要求3所述的隧道变形监测装置,其特征在于,

所述倾斜传感器内置MEMS的双轴倾斜传感芯片和电子罗盘芯片,在监测全断面隧道变形的同时可检测自动安装位是否变形。

5.根据权利要求3所述的隧道变形监测装置,其特征在于,

所述扫描仪还包括激光清洗器,所述激光清洗器包括清洁马达和清洁头,当所述激光测距仪在控制单元的控制下转动至清洁位置时,所述激光测距仪的激光头与所述清洁头接触,同时所述清洁马达驱动所述清洁头旋转以对所述激光头进行清洁。

6.根据权利要求1所述的隧道变形监测装置,其特征在于,

所述姿态监测模块包括移动检测单元、方向单元和一维收敛检测单元;所述移动检测单元采用MEMS传感器,以检测所述固定座是否发生俯仰或横滚动作;所述方向单元采用PSD传感器,通过与水平位置时激光点的相对距离值 确定当前所述激光测距仪是否发生方位变化;所述一维收敛检测单元通过当前位置与检测点之间的相对位移,来检测所述固定座是否发生绝对变形现象。

7.根据权利要求6所述的隧道变形监测装置,其特征在于,

所述一维收敛单元为线位移传感器,所述线位移传感器固定在所述固定座上,在与所述线位移传感器相邻的隧道侧壁处开有深入隧道侧壁深处的水平孔,所述线位移传感器的位移拉线的伸出端固定在所述水平孔内。

8.根据权利要求1所述的隧道变形监测装置,其特征在于,

所述安平控制台包括支撑连接所述扫描仪的上活动板,和与所述固定座连接的下固定板,以轴连接的方式垂直连接在所述上活动板和所述下固定板之间的支撑轴,以及安装在所述下固定板上,以所述支撑轴为基点调整所述上活动板四周边沿与中心水平的横向电机和纵向电机。

9.根据权利要求1所述的隧道变形监测装置,其特征在于,

还包括局域无线链路和广域无线模块,所述控制单元连接有向外界发送信息的无线模块,所述局域无线链路分布在隧道的不同位置处,以将各监测点的数据传送至所述广域无线模块,所述广域无线模块用于将接收的信号传送至地面,或将接收的地面信号传送给所述局域无线链路。

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