[实用新型]一种隧道冻融圈温度监测装置

说明书

本实用新型提供了一种隧道冻融圈温度监测装置，属于建筑施工技术领域。它解决了隧道施工温度难以监测控制等技术问题。一种隧道冻融圈温度监测装置，本监测装置包括远程监控上位机、主机、监测终端采集器、开设在预施工土层内的多个测温孔和与测温孔一一对应的数字温度传感器，远程监控上位机通过云端与主机相连，主机通过工业总线与监测终端采集器相连，监测终端采集器与各数字温度传感器相连。本实用新型具有能够远程监测隧道施工过程中人工冻土层的温度等优点。

技术领域

本实用新型属于建筑施工技术领域，涉及一种隧道冻融圈温度监测装置。

背景技术

冷冻法施工工艺最早出现在欧洲，在矿井施工中广泛使用，适用于涌水、流沙淤泥等松散含水复杂地层条件的施工，其工艺就是利用冷冻机对冷冻液进行降温，并通过循环管路输送到需要冷冻的区域，保持温度，使温度向外扩散产生冻结效果。近年来，在地铁区间联络通道施工中，冷冻法工艺被广泛运用，其冷冻原理和电冰箱原理类似，先用氟利昂降低盐水温度，冷盐水沿一根根打入土层的管道进行循环，把土层中的热量带出来，土层慢慢降温直至最后被冻到一定硬度为止，这时才能进行凿洞施工，所需冻结的区域称为冻融圈。然而如果冻结时间过长，土壤温度低于预期值，则可能导致地表隆起，给地表建筑带来安全隐患；冻结时间过短，土壤温度高于预期值，则在施工中可能由于冻结时间不够引发渗水或者崩塌等安全事故。根据经验，冻结时间一般需要45到50天，最后土层温度可降到零下28℃到零下30℃。

这种“冷冻法”将天然岩土变成冻土的工法，可以增加土层的强度和稳定性，隔绝地下水，杜绝施工过程中崩塌等安全隐患，给地铁戴上了“头盔”确保安全，同时对地面环境的影响也较小。因此，对于人工冻土温度的监测在整个施工过程中占据着重要地位，土层温度直接决定了是否可以进行挖掘施工，影响着整个施工进度与安全性。

目前通用的方式是采用人工的方式监测冻融圈温度，工人利用水银温度计或者数字式温度计按时采集特定测温孔的温度，从而估算出冻融圈各部分温度。这种人工监测方式存在以下的问题：

1、纯人工操作，劳动强度大，监测效率低，劳动力成本高。

2、人为读数易产生人为误差，降低了温度监测数据的可靠性，而且数据采样点少，不能真实反应冻融圈温度变化情况。

3、随着通信技术、计算机技术的发展，人工监测法已不能满足当今数字化施工的需求，亟待运用现代化的方法来实现隧道冻融圈温度的监测。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种隧道冻融圈温度监测装置，本实用新型所要解决的技术问题是如何对隧道冻融圈的温度进行监测和控制。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种隧道冻融圈温度监测装置，其特征在于，本监测装置包括远程监控上位机、主机、监测终端采集器、开设在预施工土层内的多个测温孔和与测温孔一一对应的数字温度传感器，所述远程监控上位机通过云端与主机相连，所述主机通过工业总线与监测终端采集器相连，所述监测终端采集器与各数字温度传感器相连。

在上述的一种隧道冻融圈温度监测装置中，所述数字温度传感器的型号为DS18B20。

在上述的一种隧道冻融圈温度监测装置中，所述工业总线的型号为RS－485。

本装置是一种基于RS－485工业总线远程多点分布式温度监测装置，每个终端采集器上挂有多个DS18B20数字温度传感器用于实时获取测温孔温度信息，这些温度数据会由终端采集器机进行处理后，通过RS－485工业总线传输给主机，主机通过网络将温度信息上传至远程监控上位机，实现多点互动功能，完成对隧道冻融圈温度的远程监控。