基于表面裂缝测量的隧道悬挂风机基础稳定性在线检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及悬挂设备稳定性监测领域，具体地说，是一种基于表面裂缝测量的隧道悬挂风机基础稳定性在线检测系统。
【背景技术】
[0002]随着我国公路交通的迅速发展，公路隧道大量修建。到2013年底，我国公路隧道已突破万座大关。长大的公路隧道普遍设置有机械通风装置，而其中95%以上采用了悬挂式射流通风，所以悬挂的射流风机基础的稳定性逐渐得到了人们的高度重视。
[0003]如图1所示，射流风机的安装方式一般是先在隧道拱顶预埋钢板，钢板与预埋钢筋焊接连接，然后将风机安装支架焊接在钢板上。由于风机较重，且在运行中会产生一定的震动，对基础稳定性难免产生不良影响，所以有必要定期或在线对预埋件基础的稳定性作检(监)测。
[0004]现有的检测方法主要为定期检测，一般有以下三种方法:(I)作抗拉拔试验；(2)采用无损探伤(超声波或磁粉探伤)；(3)振动测试方法，该方法源于已公布的专利:一种用于公路隧道悬挂风机基础稳定性检测的方法和系统(201010115147.7)。
[0005]而现有的各种检测方法均存在缺陷:(I)作抗拉拔试验，由于风机体型较大，一般直径均在一米多，在风机已安装的条件下抗拔试验操作非常困难，且观测也非常困难。如果将风机卸下再作抗拔试验，工作量较大，试验周期也过长。(2)采用无损探伤，主要检测预埋钢板与安装支架之间连接的可靠性，而实际上对预埋钢板与预埋钢筋之间连接的可靠性检测较为困难，且不能检测预埋钢筋和混凝土之间的松动情况。(3)专利201010115147.7所公布的测试方法，设备成本较高且要求检测人员具有丰富的经验，该方法主要用于隧道悬挂风机基础的定期检测。
【实用新型内容】
[0006]鉴于此，本实用新型的目的是提供一种基于表面裂缝测量的隧道悬挂风机基础稳定性在线检测系统，该系统通过检测预埋件基础与隧道顶部接缝的裂缝，来判断预埋钢板背后与预埋钢筋之间连接的完好情况。
[0007]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的，一种基于表面裂缝测量的隧道悬挂风机基础稳定性在线检测系统，所述裂缝计的一端与风机基础预埋钢板固定连接，另一端通过支架与隧道顶部固定连接；所述的检测系统还包括用于获取裂缝计两端相对位移的信息处理单元，所述裂缝计的信号输出端与信息处理单元连接。
[0008]优选的，所述信息处理单元包括前置处理器、采样与量化单元和CPU，所述前置处理器的输入端与裂缝计连接，所述前置处理器的输出端与采样与量化单元的输入端连接，所述采样与量化单元的输出端与CPU连接。
[0009]优选的，该系统还包括数据存储单元，所述数据存储单元与CPU连接。
[0010]优选的，该系统还包括计算机，所述CPU通过以太网接口或无线通信接口与计算机连接，信息处理单元获取的裂缝计形变量信息通过以太网或无线的方式传输给计算机。
[0011]优选的，所述裂缝计为振弦式表面裂缝计。
[0012]由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下的优点:
[0013]本实用新型能够长期在线监测，只要预埋件基础出现松动，检测到的预埋件基础与混凝土接缝间的缝隙距离会出现显著的差异。监测过程完全不影响设备的运行，实现该系统原理简单，成本低廉，操作简便、试验结果直观可靠，符合保障公路隧道安全运行的需要。
【附图说明】
[0014]为了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作进一步的详细描述，其中:
[0015]图1为风机的安装置图；
[0016]图2为本实用新型所述系统结构图；
[0017]图3为正常时预埋钢板与裂缝计的示意图；
[0018]图4为预埋钢板被拉出时与裂缝计的示意图；
[0019]图5为预埋钢板被拉出时与裂缝计的一种示意图；
[0020]图6为预埋钢板被拉出时与裂缝计的另一种示意图；
[0021]图7为振弦式表面裂缝计的结构图。
【具体实施方式】
[0022]以下将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。
[0023]图1为风机的安装置图；图2为本实用新型所述系统结构图；图3为正常时预埋钢板与裂缝计的示意图；图4为预埋钢板被拉出时与裂缝计的示意图；图5为预埋钢板被拉出时与裂缝计的一种示意图；图6为预埋钢板被拉出时与裂缝计的另一种示意图；图7为振弦式表面裂缝计的结构图。
[0024]如图1所示，公路隧道悬挂风机的预埋件包括设置在混凝土结构中的预埋钢筋AO0焊接在预埋钢筋AO上的预埋钢板Al，以及焊接在预埋钢板Al上的安装支架A2，在所述安装支架A2上用螺栓固定射流风机A3。
[0025]如图2所示，一种基于表面裂缝测量的隧道悬挂风机基础稳定性在线检测系统，所述裂缝计2的一端与风机基础预埋钢板固定连接，另一端通过支架I与隧道顶部固定连接；所述的检测系统还包括用于获取裂缝计两端相对位移的信息处理单元3，所述裂缝计的信号输出端与信息处理单元连接。所述裂缝计为振弦式表面裂缝计。
[0026]图7为振弦式表面裂缝计的结构图；所述的振弦式表面裂缝计包括电缆9、弦式敏感件10、线圈11、振弦4、拉簧5、保护管6、滑杆7和销子8，当预埋钢板由于内部焊点受损而被拉出时(如图4所示)，振弦式表面裂缝计两端将产生相对位移，该位移传递给振弦，使振弦受到应力变化，从而改变振弦的振动频率。裂缝计电磁线圈激拨振弦并测量其振动频率，振动频率的变化量与相对位移(裂缝大小)成正比关系。频率信号经电缆传输至信息处理器，再经换算得到预埋钢板与混凝土接缝间的裂缝大小信息。当测量的接缝间裂缝宽度大于标准参考裂缝宽度一定值(如2_)，则判断该预埋件基础已松动，应检修。所述的标准参考裂缝宽度为在确认预埋件基础稳定健康的条件下，获得的裂缝大小信息(如2mm)。
[0027]优选的，所述信息处理单元包括前置处理器、采样与量化单元和CPU，所述前置处理器的输入端与裂缝计连接，所述前置处理器的输出端与采样与量化单元的输入端连接，所述采样与量化单元的输出端与CPU连接。
[0028]优选的，该系统还包括数据存储单元，所述数据存储单元与CPU连接。
[0029]优选的，该系统还包括计算机，所述CPU通过以太网接口或无线通信接口与计算机连接，信息处理单元获取的裂缝计形变量信息通过以太网或无线的方式传输给计算机。
[0030]本实用新型能够实现基础的长期在线监测，实现系统原理简单，成本低廉，系统操作简便、检测结果直观可靠，符合保障公路隧道安全运行的需要。
[0031]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种基于表面裂缝测量的隧道悬挂风机基础稳定性在线检测系统，其特征在于:包括裂缝计，所述裂缝计的一端与风机基础预埋钢板固定连接，另一端通过支架与隧道顶部固定连接；所述的检测系统还包括用于获取裂缝计两端相对位移的信息处理单元，所述裂缝计的信号输出端与信息处理单元连接。2.根据权利要求1所述的基于表面裂缝测量的隧道悬挂风机基础稳定性在线检测系统，其特征在于:所述信息处理单元包括前置处理器、采样与量化单元和CPU，所述前置处理器的输入端与裂缝计连接，所述前置处理器的输出端与采样与量化单元的输入端连接，所述采样与量化单元的输出端与CPU连接。3.根据权利要求2所述的基于表面裂缝测量的隧道悬挂风机基础稳定性在线检测系统，其特征在于:该系统还包括数据存储单元，所述数据存储单元与CPU连接。4.根据权利要求2或3所述的基于表面裂缝测量的隧道悬挂风机基础稳定性在线检测系统，其特征在于:该系统还包括计算机，所述CPU通过以太网接口或无线通信接口与计算机连接，信息处理单元获取的裂缝计形变量信息通过以太网或无线的方式传输给计算机。5.根据权利要求1所述的基于表面裂缝测量的隧道悬挂风机基础稳定性在线检测系统，其特征在于:所述裂缝计为振弦式表面裂缝计。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于表面裂缝测量的隧道悬挂风机基础稳定性在线检测系统，包括裂缝计，所述裂缝计的一端与风机基础预埋钢板固定连接，另一端通过支架与隧道顶部固定连接；所述的检测系统还包括用于获取裂缝计两端相对位移的信息处理单元，所述裂缝计的信号输出端与信息处理单元连接。本实用新型能长期在线监测，只要预埋件基础出现松动，检测到的预埋件基础与混凝土接缝间的缝隙距离会出现显著的差异。监测过程完全不影响设备的运行，实现该方法的系统原理简单，成本低廉，操作简便、试验结果直观可靠，符合保障公路隧道安全运行的需要。
【IPC分类】G01B17/00
【公开号】CN204788284
【申请号】CN201520511847
【发明人】詹元, 冯国荣, 韩坤林, 陈海峰, 彭建忠, 郑文斌, 张乃斌, 刘琦, 张仲勇, 刘松荣, 杨松, 邹小春
【申请人】招商局重庆交通科研设计院有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月15日