一种电力顶管隧道沉降监测系统

技术领域

本发明涉及沉降监测技术技域，尤其涉及一种电力顶管隧道沉降监测系统。

背景技术

电力顶管隧道是最常见的地下电缆隧道，其通过将高低压电力电缆放置于电力顶管隧道中，从而减少对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等问题出现，从而在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。

虽然电力顶管隧道能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线，但在穿过软基路面、河流底部以及松软土质时可能会发生沉降问题，因为沉降会发生预制得到砼管链接处漏出、预制砼管断裂等情况，对此对于电力顶管隧道而言是十分危险的。而由于顶管隧道比较长，在沉降幅度又比较低的情况下，电力人员很难用肉眼观察到，也很难用肢体感受到。

发明内容

本发明提供了一种电力顶管隧道沉降监测系统，用于解决在沉降幅度又比较低时，电力人员很难用肉眼观察到，也很难用肢体感受到沉降出现的问题。

本发明提供的一种电力顶管隧道沉降监测系统，包括：整体沉降监测系统、部分沉降监测系统和远程监控中心；

所述整体沉降监测系统位于电力顶管隧道所在的隧道工地地面；所述整体沉降监测系统用于监测所述隧道工地地面是否出现整体沉降，以及在出现整体沉降时确定沉降高度，并将所述沉降高度发送至所述远程监控中心；

所述部分沉降监测系统位于所述电力顶管隧道的顶板；所述部分沉降监测系统用于监测所述顶板是否出现部分沉降，以及在出现部分沉降时确定沉降角度，并将所述沉降角度发送至所述远程监控中心；

所述远程监控中心用于根据所述沉降高度，确定日沉降高度、月沉降高度、年沉降高度以及总沉降高度；以及根据所述沉降角度，计算得到部分沉降高度。

可选地，所述整体监测系统包括：激光发生器、激光接收器、激光测距模块和通讯控制模块；所述激光发生器和所述激光接收器水平排布于所述隧道工地地面的井口两侧；

所述激光发生器用于发出红外激光；

所述激光接收器用于接收所述红外激光；

所述激光测距模块数量为2，分别垂直置于所述激光发生器和所述激光接收器之上；所述激光测距模块用于确定参考高度，以及在所述激光接收器无法接收所述红外激光时，基于所述参考高度确定所述沉降高度；

所述通讯控制模块置于所述激光测距模块中，用于按照预设时间间隔，获取所述沉降高度，并将所述沉降高度发送至所述远程监控中心。

可选地，所述部分沉降监测系统包括：多个沉降监测器；所述沉降监测器在同一直线上，等距排布于所述电力顶管隧道的顶板；

所述沉降监测器两侧的同一高度设有所述激光发生器和所述激光接收器；在所述监测器的下方设有角度采集器；所述监测器内部设有所述通讯控制模块；

所述角度采集器用于确定参考角度，以及在激光接收器无法接收所述红外激光时，监测沉降角度；

所述通讯控制模块用于按照预设时间间隔，获取所述沉降角度，并将所述沉降角度发送至所述远程监控中心。

可选地，所述预设时间间隔为5分钟。

可选地，所述红外激光为单向激光。

可选地，所述红外激光为双向激光。

可选地，所述角度采集器为陀螺仪。

可选地，所述角度采集器为或智能角度尺。

可选地，多个所述沉降监测器中的第一监测器不设有所述激光接收器。

可选地，多个所述沉降器中的最后一个监测器不设有所述激光发生器。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

本发明的一种电力顶管隧道沉降监测系统，包括：整体沉降监测系统、部分沉降监测系统和远程监控中心；所述整体沉降监测系统位于电力顶管隧道所在的隧道工地地面；所述整体沉降监测系统用于监测所述隧道工地地面是否出现整体沉降，以及在出现整体沉降时确定沉降高度，并将所述沉降高度发送至所述远程监控中心；所述部分沉降监测系统位于所述电力顶管隧道的顶板；所述部分沉降监测系统用于监测所述顶板是否出现部分沉降，以及在出现部分沉降时确定沉降角度，并将所述沉降角度发送至所述远程监控中心；所述远程监控中心用于根据所述沉降高度，确定日沉降高度、月沉降高度、年沉降高度以及总沉降高度；以及根据所述沉降角度，计算得到部分沉降高度。

如此，当发生整体沉降时，通过整体沉降监测系统确定沉降高度，并将所述沉降高度发送至所述远程监控中心；当发生部分沉降时，通过部分沉降监测系统确定沉降角度，并将所述沉降角度发送至所述远程监控中心。从而解决在沉降幅度又比较低时，电力人员很难用肉眼观察到，也很难用肢体感受到沉降出现的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图；

图1为本发明的一种电力顶管隧道沉降监测系统实施例的组成示意图；

图2为本发明的一种电力顶管隧道沉降监测系统实施例的整体沉降监测示意图；

图3为本发明的一种电力顶管隧道沉降监测系统实施例的部分沉降监测示意图；

图4为本发明的一种电力顶管隧道沉降监测系统实施例的激光方向示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参阅图1，图1为本发明的一种电力顶管隧道沉降监测系统实施例的组成示意图；其中，101为激光发生器、102为激光接收器、103为角度采集器、104为通讯控制模块，105为激光测距模块，1为隧道工地地面，2为电力顶管隧道。

本方案的一种电力顶管隧道沉降监测系统，主要是应用于：为用于解决在沉降幅度又比较低时，电力人员很难用肉眼观察到，也很难用肢体感受到沉降出现的问题。

具体的，该电力顶管隧道沉降监测系统包括：整体沉降监测系统、部分沉降监测系统和远程监控中心；

所述整体沉降监测系统位于电力顶管隧道所在的隧道工地地面1；所述整体沉降监测系统用于监测所述隧道工地地面是否出现整体沉降，以及在出现整体沉降时确定沉降高度，并将所述沉降高度发送至所述远程监控中心；

所述部分沉降监测系统位于所述电力顶管隧道2的顶板；所述部分沉降监测系统用于监测所述顶板是否出现部分沉降，以及在出现部分沉降时确定沉降角度，并将所述沉降角度发送至所述远程监控中心；

所述远程监控中心用于根据所述沉降高度，确定日沉降高度、月沉降高度、年沉降高度以及总沉降高度；以及根据所述沉降角度，计算得到部分沉降高度。

需要说明的是，地下顶管隧道2的沉降主要分为以下两种情况：部分沉降与整体沉降。

请参阅图1和图2，图2为本发明的一种电力顶管隧道沉降监测系统实施例的激光方向示意图，其中H为沉降高度，21为沉降前的地下顶管隧道，22为沉降后的地下顶管隧道。

进一步地，所述整体监测系统包括：激光发生器101、激光接收器102、激光测距模块105和通讯控制模块104；所述激光发生器101和所述激光接收器102水平排布于所述隧道工地地面1的井口两侧；

所述激光发生器101用于发出红外激光；

所述激光接收器102用于接收所述红外激光；

所述激光测距模块105数量为2，分别垂直置于所述激光发生器101和所述激光接收器102之上；所述激光测距模块105用于确定参考高度，以及在所述激光接收器102无法接收所述红外激光时，基于所述参考高度确定所述沉降高度H；

所述通讯控制模块104置于所述激光测距模块105中，用于按照预设时间间隔，获取所述沉降高度H，并将所述沉降高度H发送至所述远程监控中心。

在本发明实施例中，发生整体沉降的时候，电力顶管隧道1内部的角度采集器103、激光发生器101和激光接收器102无法监测到整体沉降的情况，所以针对整体沉降情况，需要使用整体沉降监测系统，配合部分沉降监测系统使用能提高系统稳定性。整体监测系统中的激光发生器101和通讯控制模块104会设定于一种一体化装置中，激光接收器102和通讯控制模块104也会设定于一种一体化装置中。

电力人员在首次安装时，只需要将激光发生器101、激光测距模块105和通讯控制模块104安装到电力顶管隧道1井口一侧边，将激光接收器102、激光测距模块105和通讯控制模块104安装到电力顶管隧道1井口另一侧，然后激光测距模块105在首次安装会对地面距离进行监测，并且作为参考高度。出现整体沉降时，通讯控制模块104会采集激光测距模块105监测对地面的距离数据，并将距离数据上传至远程监控中心，远程监控中心把所有距离数据进对比计算，得出沉降高度H，即沉降前的地下顶管隧道21和沉降后的地下顶管隧道22的高度差。同时也和首次监测的参考高度进行对比计算，可以得出总的沉降高度，以此类推，远程监控中心设计了日沉降高度、月沉降高度、年沉降高度以及总的沉降高度。将数据形成折线图能更直观的警示电力人员。

请参阅图3，图3为本发明的一种电力顶管隧道沉降监测系统实施例的部分沉降监测示意图，其中α为沉降角度，L为沉降长度。

进一步地，所述部分沉降监测系统包括：多个沉降监测器；所述沉降监测器在同一直线上，等距排布于所述电力顶管隧道2的顶板；

所述沉降监测器两侧的同一高度设有所述激光发生器101和所述激光接收器102；在所述监测器的下方设有角度采集器103；所述监测器内部设有所述通讯控制模块104；

所述角度采集器103用于确定参考角度，以及在激光接收器102无法接收所述红外激光时，监测沉降角度；

所述通讯控制模块104用于按照预设时间间隔，获取所述沉降角度α，并将所述沉降角度α发送至所述远程监控中心.

在本发明实施例中，激光发生器101、激光接收器102、角度采集器103以及通讯控制模块104是设计成一体的。电力人员需要将本系统中的监测设备安置到顶管隧道2内顶板位置，首次安装时会记录该角度，作为参考角度，然后将激光发生器101和激光接收器102进行校准。

当发生部分沉降时，激光发生器101发出的红外激光会偏离激光接收器102，导致激光接收器102无法接收到激光，每个通讯控制模块104均是互联的，可以监测出顶管隧道哪一部分是发生了沉降情况，同时角度采集器103会实时监测到顶管的沉降角度α，当通讯控制模块104会采集到角度采集器103的沉降角度然后通过处理在上传至远程监控中心，远程监控中心106将每个通讯控制模块104的距离相加，得出沉降长度L，在结合沉降角度可以计算出沉降的高度H。

在一个可选实施例中，所述预设时间间隔为5分钟。

请查阅图4，图4为本发明的一种电力顶管隧道沉降监测系统实施例的激光方向示意图。

为了降低电力顶管隧道沉降监测系统的使用能耗，所述红外激光为单向激光。

为了提高电力顶管隧道沉降监测系统的准确度，所述红外激光为双向激光。

在一个可选实施例中，所述角度采集器103为陀螺仪。

在一个可选实施例中，所述角度采集器103为或智能角度尺。

为了降低电力顶管隧道沉降监测系统的成本，多个所述沉降监测器中的第一监测器不设有所述激光接收器102。

为了降低电力顶管隧道沉降监测系统的成本，多个所述沉降器中的最后一个监测器不设有所述激光发生器101。

在本发明所提供的种电力顶管隧道沉降监测系统，包括：整体沉降监测系统、部分沉降监测系统和远程监控中心；所述整体沉降监测系统位于电力顶管隧道所在的隧道工地地面1；所述整体沉降监测系统用于监测所述隧道工地地面1是否出现整体沉降，以及在出现整体沉降时确定沉降高度，并将所述沉降高度发送至所述远程监控中心；所述部分沉降监测系统位于所述电力顶管隧道2的顶板；所述部分沉降监测系统用于监测所述顶板是否出现部分沉降，以及在出现部分沉降时确定沉降角度，并将所述沉降角度发送至所述远程监控中心；所述远程监控中心用于根据所述沉降高度，确定日沉降高度、月沉降高度、年沉降高度以及总沉降高度；以及根据所述沉降角度，计算得到部分沉降高度。

如此，当发生整体沉降时，通过整体沉降监测系统确定沉降高度，并将所述沉降高度发送至所述远程监控中心；当发生部分沉降时，通过部分沉降监测系统确定沉降角度，并将所述沉降角度发送至所述远程监控中心。从而解决在沉降幅度又比较低时，电力人员很难用肉眼观察到，也很难用肢体感受到沉降出现的问题。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。