一种隧道施工超前地质预报装置的制作方法

本实用新型涉及地质预报技术领域，具体为一种隧道施工超前地质预报装置。

背景技术：

在隧道开挖施工过程中经常出现突发大规模塌方、冒顶、突水、涌泥等工程事故并诱发地表塌陷、地表水资源枯竭及地表生态环境等灾害。因此，如何准确预报施工掌子面前方是否存在断层破碎带、富水带及溶洞暗河等不良地质就成为了隧道施工中亟待解决的关键问题。

现有的地质预报装置探测时间较长，如果探测时发生电量不足，极易导致所采集的探测数据不精准，导致隧道施工存在较大的安全隐患，且地质探测完毕后，施工负责人不能快速得到第一手消息，工作效率较低，不能满足施工的周期安排。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种隧道施工超前地质预报装置，以解决上述背景技术中提出的现有地质预报装置在电量不足时易发生探测数据不精准和工作效率较低，不能满足施工的周期安排的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种隧道施工超前地质预报装置，包括探点、红外探测装置、微机、云端服务器、Ni-MH电源、备用电源、电源模块、红外接收模块、微处理器、模数转换器、存储模块、数据分析处理模块、微控制器、LED显示屏、信息存储器和隧道层，所述探点设于隧道层的掌子面上，且探点与红外探测装置电性连接，所述红外探测装置与微机之间电性相连接，所述微机与云端服务器之间通信相连接，所述红外探测装置包括电源模块、红外接收模块、微处理器、模数转换器和存储模块，所述电源模块、红外接收模块、模数转换器和存储模块均与微处理器电性相连接，所述电源模块包括Ni-MH电源和备用电源，所述微机包括数据分析处理模块、微控制器、LED显示屏和信息存储器，所述数据分析处理模块、LED显示屏和信息存储器均与微控制器电性相连接。

优选的，所述备用电源为蓄电池。

优选的，所述红外探测装置与微机之间通过通信电缆电性连接。

优选的，所述探点共设置有十处，且该十处探点分别设于隧道层掌子面的左边墙脚、左边墙、拱顶、右边墙、右边墙脚、底中和中间位置。

优选的，所述红外接收模块与探点之间电性相连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该隧道施工超前地质预报装置通过红外探水技术探测隧道地质中是否隐伏含水结构体，判断有无发生突涌水的可能，并将探测的数据实时传输到云端服务器中，使施工负责人得到第一手消息，根据提供的数据对隧道施工的方案进行对比更改，提高了工作效率，保障了施工的安全，红外探测装置设有备用电源，可避免探测装置因电源不足时导致所采集的探测数据不合格和造成探测终止，对隧道施工的安全造成隐患和增长施工周期。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型截面剖结构示意图。

图3为本实用新型系统流程示意图。

图4为本实用新型红外探测装置系统流程示意图。

图5为本实用新型微机系统流程示意图。

图中：1、探点，2、红外探测装置，3、微机，4、云端服务器，5、Ni-MH电源，6、备用电源，7、电源模块，8、红外接收模块，9、微处理器，10、模数转换器，11、存储模块，12、数据分析处理模块，13、微控制器，14、LED显示屏，15、信息存储器，16、隧道层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种隧道施工超前地质预报装置，包括探点1、红外探测装置2、微机3、云端服务器4、Ni-MH电源5、备用电源6、电源模块7、红外接收模块8、微处理器9、模数转换器10、存储模块11、数据分析处理模块12、微控制器13、LED显示屏14、信息存储器15和隧道层16，探点1设于隧道层16的掌子面上，且探点1与红外探测装置2电性连接，红外探测装置2与微机3之间电性相连接，微机3与云端服务器4之间通信相连接，红外探测装置2包括电源模块7、红外接收模块8、微处理器9、模数转换器10和存储模块11，电源模块7、红外接收模块8、模数转换器10和存储模块11均与微处理器9电性相连接，电源模块7包括Ni-MH电源5和备用电源6，微机3包括数据分析处理模块12、微控制器13、LED显示屏14和信息存储器15，数据分析处理模块12、LED显示屏14和信息存储器15均与微控制器13电性相连接。

上述实施例中，具体的，备用电源6为蓄电池，在隧道地质探测时，如果Ni-MH电源5电量不足，备用电源6可起到提供电能的作用，保障了地质探测过程中所采集的数据为正确数据，避免探测装置因电源不足时导致所采集的探测数据不合格和造成探测终止，对隧道施工的安全造成隐患和增长施工周期；

上述实施例中，具体的，红外探测装置2与微机3之间通过通信电缆电性连接，具有通信容量大、传输稳定性高、保密性好、少受自然条件和外部干扰影响等优点；

上述实施例中，具体的，探点1共设置有十处，且该十处探点1分别设于隧道层16掌子面的左边墙脚、左边墙、拱顶、右边墙、右边墙脚、底中和中间位置，用于了解隧道前方、上方、下方和左右两方是否存在隐蔽灾害源，保障隧道施工的安全；

上述实施例中，具体的，红外接收模块8与探点1之间电性相连接，实时接收地质体由内向外发生的红外辐射。

工作原理：在使用该隧道施工超前地质预计装置时，首先需对整个隧道施工超前地质预计装置有一个结构上的了解，在使用时，将十处探点1分别设于隧道层16掌子面的左边墙脚、左边墙、拱顶、右边墙、右边墙脚、底中和中间位置，地质体每时每刻都在由向外部发射红外能量，并形成红外辐射场，地质体由内向外发射红外辐射时，必然会把地质体内部的地质信息，以红外电磁场的形式传递出来，探点1将传递出的红外电磁场传输至红外探测装置2内，由红外接收模块8进行接收，Pentium微处理器9将接收的信号通过模数转换器10转换并传输到微机3内，STC89C51型号的微控制器13控制数据分析处理模块12对信号进行分析并转换成曲线图在LED显示屏14上显示，当LED显示屏14上曲线某一段发生畸变时，表示这一段区域存在隐蔽灾害源，当曲线近似为一条直线时，表示所测定的红外辐射场为正常场值，微机3对探测的数据实时上传至云端服务器4上，隧道施工的负责人可第一时间得到该隧道地质的探测数据，并根据该探测数据对隧道施工的方案进行对比更改，提高了工作效率，保障了施工的安全，红外探测装置2设有备用电源6，在隧道地质探测时，如果Ni-MH电源5电量不足，备用电源6可起到提供电能的作用，保障了地质探测过程中所采集的数据为正确数据，进一步保证了隧道施工的安全。

综上所述，以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。