[实用新型]一种基于GPRS隧道围岩变形远程监控量测系统

说明书

技术领域

本实用新型属于隧道、电控领域，特别涉及一种基于GPRS隧道围岩变形远程监控量测系统。

背景技术

目前采用新奥法施工的隧道要求在施工过程中进行现场监控量测，从而掌握围岩动态和支护结构的工作状态。而目前隧道现场监控量测存在一些问题。第一，量测的方法有待改进，仪器的精度，自动化程度有待提高。第二，对于一些特殊地质情况,隧道监控量测办法有待改进，特别是塌方和涌水的地段。由于这些地段十分危险，所以不能做到实时监测，只能等到治理完成后才能量测，而治理过程中的量测数据无法采集。第三，如今隧道监控量测在现场得到数据后，大部分经过现场记录，再录入电脑，通过电子表格来进行数据的管理和计算。数据采集与处理时间周期过长，对隧道实际施工的指导意义不大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于GPRS隧道围岩变形远程监控量测系统，提供隧道施工过程中围岩变化的远程实时数据，减少现场工作人员工作量。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种基于GPRS隧道围岩变形远程监控量测系统，包括中央控制模块、数据采集控制模块、传感器和GPRS数据接收/发送模块；传感器布设于隧道的拱顶和两侧拱腰；每个传感器均通过CAN总线与数据采集控制模块连接；每个数据采集控制模块均通过CAN总线连接到中央控制模块；中央控制模块与GPRS数据接收/发送模块无线连接。

进一步的，中央控制模块包括单片机、GPRS接收/发送单元、电源、数据存储单元、CAN总线通信单元、电源开关和CAN总线&电源线接口；GPRS接收/发送单元、电源和数据存储单元均与单片机相连接；单片机通过CAN总线通信单元和电源开关连接到CAN总线&电源线接口。

进一步的，数据采集控制模块包括单片机、CAN总线单元、电源和CAN总线&电源线接口；单片机与电源单元、CAN总线单元分别相连；电源单元和CAN总线单元连接到CAN总线&电源线接口。

进一步的，传感器为混凝土应变计、表面应变计或钢筋应力计。

进一步的，GPRS数据接收/发送模块与PC无线连接。

与现有技术相比，本实用新型有以下技术效果：

本实用新型采用GPRS接收/发送单元，实现了隧道的远程监控，即使在塌方和涌水的地段也能持续测量监控，解放劳动力，而且操作人员更安全。

本实用新型使用单片机和传感器相结合，测量精度高，测量自动化程度高。

附图说明

图1为本实用新型系统整体结构图；

图2为本实用新型中央控制模块结构图；

图3为本实用新型数据采集控制模块结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进一步说明：

请参阅图1、图2和图3所示：一种基于GPRS隧道围岩变形远程监控量测系统，包括中央控制模块、数据采集控制模块、传感器和GPRS数据接收/发送模块；传感器布设于隧道的拱顶和两侧拱腰；每个传感器均通过CAN总线与数据采集控制模块连接；每个数据采集控制模块均通过CAN总线连接到中央控制模块；中央控制模块与GPRS数据接收/发送模块无线连接。

中央控制模块包括单片机、GPRS接收/发送单元、电源、数据存储单元、CAN总线通信单元、电源开关和CAN总线&电源线接口；GPRS接收/发送单元、电源和数据存储单元均与单片机相连接；单片机通过CAN总线通信单元和电源开关连接到CAN总线&电源线接口。

数据采集控制模块包括单片机、CAN总线单元、电源和CAN总线&电源线接口；单片机与电源单元、CAN总线单元分别相连；电源单元和CAN总线单元连接到CAN总线&电源线接口。

传感器为混凝土应变计、表面应变计或钢筋应力计。

GPRS数据接收/发送模块与PC无线连接。

本实用新型的工作原理如下：

传感器在隧道内采集围岩压力、变形、拱顶沉降等数据，将采集到的数据通过CAN总线传输到数据采集控制模块，数据采集控制模块将数据再传输到中央控制模块，中央控制模块通过CAN总线从数据采集控制器读取数据，将其存储于数据存储单元中；中央控制模块的GPRS数据接收/发送单元收到PC端发来的命令后，将指令发送给中央控制模块的单片机，单片机从数据存储单元中读取数据并由GPRS数据接收/发送单元发送给PC端。