[发明专利]一种隧道围岩压力监测和预警系统

说明书

本发明公开了一种隧道围岩压力监测和预警系统，包括采集装置、服务器、显示装置、预警装置和后处理装置，采集装置、显示装置和预警装置分别与服务器连接，后处理装置与预警装置连接。本发明能够实现从数据采集、数据分析、信息显示、情形警报到启动高级安全预防措施，预警装置可识别由服务器发送来的预警信息并发出相应级别的警报，警报的级别由预警装置根据隧道破坏的临近时间和破坏后的损失及危害程度综合判识生成，且由后处理装置根据预警信息的判识及时采取相对措施，加强了隧道围岩的管理，保证了后续工程安全运营。

技术领域

本发明涉及隧道围岩监测预警技术领域，特别涉及一种隧道围岩压力监测和预警系统。

背景技术

随着大量的隧道工程开工建设，隧道风险监控环节越来越受重视，尤其是地质活动较为频繁的地区，为了随时监测重要性较高和破坏可能性较大的隧道地段，确保隧道后期的安全运营，隧道监控量测不仅需要满足工程单位施工和后期管理的需要，更需要通过信息化的手段，快速的建立预警和预防机制，及时知会建设单位有效的信息，建立健全风险管理监督机制及闭环管理流程，从制度上满足安全运营的需要。

在常规的围岩测量监控中，往往具有以下不足：(1)当前对于隧道的监控多采用位移量测法，包括地面沉降和洞壁位移量测，其中地面沉降监测由于围岩(土)中裂隙(空隙)的存在，且围岩脆性较强，破坏前位移很小，沉降监测的结果往往不能及时准确反映隧洞的安全性。洞壁位移量测虽然直接测量洞壁，但测量的是洞壁单一点处的位移，往往不能反映隧道的最大变形量和整体的变形模式，且同样有衬砌脆性较强，破坏前位移很小，位移测量精度要求高的缺点。(2)传统的围岩测量，采用“人工读数、手工填写、纸质报告”模式，人为干预因素多，数据处理慢，信息不能得到及时反馈，不能及时汇总报表。(3)数据的可溯源性问题：不能够形成即时、有效、连续的数据链，使管理者难于实现全过程监控，极易出现数据失真、缺失。需要查阅历史数据时，费事费力，很难追溯。(4)监测数据很难共享和分析利用：当前只能通过各个施工单位，收集一线信息，整理材料和存档。数据都是非结构性文档，不利于检索、统计由于没有统一的格式，数据共享和后期分析利用很难。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种隧道围岩压力监测和预警系统。所述技术方案如下：

一方面，一种隧道围岩压力监测和预警系统，包括采集装置、服务器、显示装置、预警装置和后处理装置，采集装置、显示装置和预警装置分别与服务器连接，后处理装置与预警装置连接；

采集装置实时采集围岩的压力信息和位置信息，并将压力信息和位置信息实时传送给服务器；

服务器根据预设信息和接收到的压力信息和位置信息，计算得到变形信息；

服务器将变形信息与服务器中预设的阈值比较，如果变形信息大于预设阈值，则进一步生成预警信息，并将变形信息、预警信息以及接收到的压力信息和位置信息发送给显示装置，将预警信息发送给预警装置；

显示装置显示服务器发来的压力信息、位置信息、变形信息和预警信息；

预警装置收到服务器发来的预警信息后，根据预警信息发出相应级别的预警，并根据预警级别判断是否向后处理装置发送预防措施信息；

后处理装置接收预警装置发来的预防措施信息并启动相应的预防措施。

进一步的，采集装置由多个应力计和定位计组成，布设在隧道拱顶和拱处，用于监测压应力和剪应力的位置、大小及变化过程。

进一步的，应力计应力测试范围不小于120Mpa，应力标准误差不大于100ppm，工作环境温度介于﹣20℃到80℃之间；定位计的抗压性不小于120Mpa，定位标准误差不大于0.5m，工作环境温度介于﹣20℃到80℃之间。

进一步的，变形信息包括：变形量和变形速率。