[发明专利]一种隧道断面变形监测装置

说明书

本发明涉及用于计量固体变形的设备领域，具体涉及一种隧道断面变形监测装置，包括安装座，安装座上设有报警单元、处理单元和多个激光测距单元，激光测距单元配套设有多个位于隧道内壁上的反射单元，反射单元沿着隧道径向布设；激光测距单元向反射单元发射测量信号并接收反射回来的回波信号，激光测距单元将回波信号发送至处理单元，处理单元根据回波信号计算距离值；处理单元将第一次计算距离值作为参照值，处理单元将后续计算得到的激光测距单元对应的距离值与对应的参照值作差得到差值，处理单元判断差值是否位于沉降范围内，若否，处理单元向报警单元发送报警信号进行报警。本发明提高测量效率和距离值的可对比性。

技术领域

本发明涉及用于计量固体变形的设备领域，具体涉及一种隧道断面变形监测装置。

背景技术

隧道是埋置于地层内的工程建筑物，隧道包括交通隧道、矿山隧道和水工隧道等。隧道起着连通两个区域供人员车辆通行或运载物品的作用，所以，隧道的变形监测非常重要，关系着人员车辆或运载物品的安全。隧道在建成使用过程中，都需要进行变形监测，目前，针对隧道的变形监测普遍是通过在隧道内壁需要监测处贴上反射片，然后使用全站仪进行监测。该监测方法仅仅是针对一个点进行测量，监测效率低，监测结果可对比性差。

发明内容

本发明意在提供一种隧道断面变形监测装置，以解决现有监测方法监测效率低和可对比性差的问题。

本方案中的隧道断面变形监测装置，包括安装座，所述安装座上设有报警单元、处理单元和多个激光测距单元，所述激光测距单元均匀分布在安装座的同一弧线上，所述激光测距单元配套设有多个位于隧道内壁上的反射单元，所述反射单元沿着隧道径向布设；

所述激光测距单元向反射单元发射测量信号并接收反射回来的回波信号，所述激光测距单元将回波信号发送至处理单元，所述处理单元根据回波信号计算距离值；所述处理单元将第一次计算的多个激光测距单元的距离值存储为一组参照值，所述处理单元将后续计算得到的激光测距单元对应的距离值与对应的参照值作差得到差值，所述处理单元判断差值是否位于沉降范围内，当差值位于沉降范围外时，所述处理单元向报警单元发送报警信号进行报警。

本方案的有益效果是：

通过在安装座上设置多个激光测距单元，然后由多个激光测距单元分别向反射单元发射测量信号，并接收反射后的回波信号，再由处理单元根据回波信号计算距离值，并以第一次计算得到的距离值为参照值，第一次计算是指处理单元在任一隧道处初始时的计算，将隧道初次测量的距离值作为参照值，以隧道初始时的状态为参照，在后续测量时，将参照值和测量的距离值作差来判断隧道的变形是否位于沉降范围内，并在异常时进行报警，多个激光测距单元能够同时多个位置上的距离值，提高测量效率和距离值的可对比性，多个激光测距单元的位置固定，不会因转动部件老化或损坏等造成对不准反射单元。

进一步，还包括识别单元，所述处理单元将回波信号发送至识别单元，所述识别单元识别回波信号的回波强度值发送至处理单元，所述处理单元将回波强度值与预设强度进行对比，当回波强度值小于预设强度时，所述处理单元判断反射单元位置异常并暂停计算距离值，当回波强度值大于预设强度时，所述处理单元根据回波信号计算距离值。

有益效果是：识别回波信号的回波强度值，并与预设强度进行对比，在回波信号的回波强度值达到需求时，才计算距离值，防止反射单元位置异常造成的距离值异常，提高距离值计算的准确性。

进一步，还包括位于隧道内壁上的调节轨道，所述调节轨道上固设有多个存放反射单元的容纳箱，所述调节轨道上设有调节反射单元位置的调节机构，所述反射单元固定安装在调节机构上，所述调节机构带动反射单元进入容纳箱中。

有益效果是：在不进行变形监测前，可以让反射单元位于容纳箱内，减少反射单元上积累的灰尘。