隧道施工全过程综合监测系统

技术领域

本发明涉及监测系统技术领域，具体为隧道施工全过程综合监测系统。

背景技术

隧道施工过程中，为保证隧道施工的安全性与隧道的隧道壁平整，通常需要在隧道壁设置监测模组与不同种类的传感器对隧道进行监测。

但是现有的隧道施工过程中在隧道壁所设置的监测模组与传感器在进行使用时，不仅安装较为不便，且不同类型的监测装置需要在隧道壁进行安装，导致传感器之间容易出现遮挡或冲突的情况，同时部分监测模组在使用时，无法进行定点安装，需要工程检测人员搭建脚手架或采用登高车在高处对隧道壁进行监测，而登高监测不仅效率低下、危险性大，且难以保证规范作业，容易出现监测结果不准确而影响隧道施工进度，为此，我们提出隧道施工全过程综合监测系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供隧道施工全过程综合监测系统，该系统集成度较高，能够避免安装多种监测设备而导致不同的监测设备之间出现遮挡或干扰，同时该系统方便进行安装，安装后稳定性较强，能够避免工程检测人员登高手持设备进行监测而影响监测结果的准确性，进而能够有效提升对隧道的监测效率与质量，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：隧道施工全过程综合监测系统，包括底板、罩壳和连接板；

底板：下端为弧形结构，且底板的下表面中部开设有通槽，底板的上表面左侧中部设置有继电器，底板的内部左侧设置有单片机，底板的下表面所开设的通槽的内部上端安装有U形结构的固定板，且固定板的内部下端设置有探伤仪主体，底板的上表面四角分别开设有穿孔，底板的上表面前后两端左右两侧分别安装有扣板，底板的内部右侧安装有振动传感器，底板的下表面左右两端分别开设有插槽，且底板的下表面左右两端所开设的插槽的内部分别卡接有U形结构的垫板；

罩壳：为环状结构，罩壳的前后两侧面左右两端中部分别开设有与底板的上表面所安装的扣板相对应的扣槽，罩壳的上端铰接有盖板，盖板的上表面前端左右两侧分别铰接有固定扣，且固定扣的前端分别与罩壳的前表面左右两侧上端对应卡接，盖板的上表面前后两端分别开设有开口，罩壳的内部中部安装有蓄电池，罩壳的右侧壁上端中部开设有开槽，且罩壳的右侧壁上端所开设的开槽的内部安装有无线信号收发模组，罩壳的左右两侧臂前后两端分别开设有安装口，且罩壳的左右两侧臂前后两端所开设的安装口的内部分别安装有摄像头主体；

连接板：为U形结构，连接板安装于盖板的下端，且连接板的前后两侧臂分别与盖板的上表面所开设的开口相对应，连接板的前后两侧臂外表面上端分别开设有安装槽，连接板的上端所开设的安装槽的内部铰接有活动板，且活动板的外表面中部镶嵌有扫描仪主体，连接板的上端设置有限位板，限位板的下表面与盖板的上表面相接触，限位板的前后两端分别与连接板的前后两侧臂内表面固定连接，限位板的上表面呈线性阵列安装有电动推杆，且电动推杆的伸缩端通过连接轴与对应的活动板的内表面固定连接；

其中：所述单片机的输入端通过继电器电连接外部电源的输出端，单片机的输出端与电动推杆的输入端电连接，单片机分别与探伤仪主体、扫描仪主体、振动传感器、无线信号收发模组和摄像头主体双向电连接，且单片机的备用输入端与蓄电池的输出端电连接。

进一步的，还包括防护板和报警灯，所述防护板为U形结构，防护板覆盖于连接板的上端，且防护板将电动推杆覆盖，防护板的上表面中部安装有报警灯，且报警灯的输入端电连接单片机的输出端。设置的防护板能够对电动推杆进行覆盖，以避免杂物碰撞电动推杆而影响电动推杆的正常使用，进而保证设备在使用时的稳定，同时报警灯能够在设备出现故障或监测结果异常的情况下进行警示，进而使监测系统的使用更加安全与方便。

进一步的，还包括阻水条，所述阻水条为环状结构，且阻水条的上端为倾斜结构，阻水条安装于盖板的上表面，且阻水条的内环面分别与连接板的前后两侧臂外表面中部和限位板的左右两侧面固定连接。设置的阻水条能够保证设备内部的封闭，避免水分或灰尘进入设备内部而影响设备在使用时的安全性与准确性，进而使设备的使用更加方便。

进一步的，还包括把手，所述把手共设置有两个，两个把手分别安装于底板的上表面左右两端中部，且把手的外表面边角处均为圆角结构。设置的把手能够方便工作人员对设备进行转移或对其进行安装，进而使设备的使用更加方便。

进一步的，还包括LED灯带，所述底板的外环面上端开设有环状槽，且底板的外环面上端所开设的环状槽的内部安装有LED灯带，LED灯带的输入端电连接单片机的输出端。设置的LED灯带能够对设备的位置进行高亮显示，避免在黑暗环境下较难看清设备的位置而影响工作人员对设备的维护。

进一步的，还包括过滤网和光电位置传感器，所述罩壳的前后两侧壁下端左右两侧分别开设有导水槽，且罩壳的表面所开设的导水槽的内部安装有过滤网，所述光电位置传感器共设置有四个，四个光电位置传感器分别安装于固定板的内部顶面四角，且光电位置传感器与罩壳的表面所开设的导水槽相对应，光电位置传感器与单片机双向电连接。设置的过滤网能够有效防止灰尘或杂物进入设备的内部，同时光电位置传感器能够对流出的水分进行监测，在有水分流出时使设备进行报警，以避免更大的渗水事故产生，进而有效提升设备在使用时的安全性。

进一步的，还包括密封环，所述密封环安装于罩壳的内环面下端，且密封环的内表面分别与单片机、振动传感器和固定板的表面相接触。设置的密封环能够保证设备在使用时的密封性，避免设备内部进入杂物或灰尘而影响设备监测结果的稳定，进而使设备的使用更加方便。

进一步的，还包括密封条，所述密封条安装于罩壳的内环面上端，且密封条的上表面与盖板的下表面相接触。设置的密封条能够保证设备在使用时的密封性，避免设备内部进入杂物或灰尘而影响设备监测结果的稳定，进而使设备的使用更加方便。

进一步的，还包括辅助支架，所述辅助支架为L形结构，辅助支架共设置有四个，四个辅助支架分别安装于罩壳的右侧壁左侧面上端中部四角，且辅助支架的内表面分别与无线信号收发模组的四角相接触。设置的辅助支架能够对无线信号收发模组进行辅助固定，以防止设备在使用中出现振动时无线信号收发模组出现偏移而导致其损坏，进而保证设备在使用时的安全性。

进一步的，还包括散热板，所述底板和罩壳的前后两侧面中部分别开设有相互对应的卡槽，所述散热板安装于固定板的前后两侧面中部，且散热板与底板和罩壳的前后两侧面中部所开设的卡槽对应卡接，散热板的外表面呈线性阵列开设有散热槽。设置的散热板能够有效防止设备内部出现热量堆积的情况，进而避免设备出现过热宕机的现象，以保证设备能够在高功率运行的情况下进行长时间的使用，使得设备的使用更加安全与方便。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本隧道施工全过程综合监测系统，具有以下好处：

1、该系统集成度较高，能够避免安装多种监测设备而导致不同的监测设备之间出现遮挡或干扰，同时该系统方便进行安装，安装后稳定性较强，能够避免工程检测人员登高手持设备进行监测而影响监测结果的准确性，进而能够有效提升对隧道的监测效率与质量。

2、设置的防护板能够对电动推杆进行覆盖，以避免杂物碰撞电动推杆而影响电动推杆的正常使用，进而保证设备在使用时的稳定，同时报警灯能够在设备出现故障或监测结果异常的情况下进行警示，进而使监测系统的使用更加安全与方便。

3、设置的过滤网能够有效防止灰尘或杂物进入设备的内部，同时光电位置传感器能够对流出的水分进行监测，在有水分流出时使设备进行报警，以避免更大的渗水事故产生，进而有效提升设备在使用时的安全性。

4、设置的密封环与密封条能够保证设备在使用时的密封性，避免设备内部进入杂物或灰尘而影响设备监测结果的稳定，进而使设备的使用更加方便。

5、设置的辅助支架能够对无线信号收发模组进行辅助固定，以防止设备在使用中出现振动时无线信号收发模组出现偏移而导致其损坏，进而保证设备在使用时的安全性。

6、设置的散热板能够有效防止设备内部出现热量堆积的情况，进而避免设备出现过热宕机的现象，以保证设备能够在高功率运行的情况下进行长时间的使用，使得设备的使用更加安全与方便。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明前侧剖面结构示意图；

图3为本发明前侧剖面A处放大结构示意图；

图4为本发明前侧剖面B处放大结构示意图。

图中：1底板、2固定板、3探伤仪主体、4单片机、5继电器、6扣板、7罩壳、8盖板、9固定扣、10连接板、11活动板、12扫描仪主体、13电动推杆、14防护板、15报警灯、16阻水条、17蓄电池、18把手、19振动传感器、20无线信号收发模组、21摄像头主体、22LED灯带、23垫板、24过滤网、25光电位置传感器、26密封环、27密封条、28辅助支架、29散热板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本实施例提供一种技术方案：隧道施工全过程综合监测系统，包括底板1、罩壳7和连接板10；

底板1：下端为弧形结构，且底板1的下表面中部开设有通槽，底板1的上表面左侧中部设置有继电器5，底板1的内部左侧设置有单片机4，底板1的下表面所开设的通槽的内部上端安装有U形结构的固定板2，且固定板2的内部下端设置有探伤仪主体3，底板1的上表面四角分别开设有穿孔，底板1的上表面前后两端左右两侧分别安装有扣板6，底板1的内部右侧安装有振动传感器19，底板1的下表面左右两端分别开设有插槽，且底板1的下表面左右两端所开设的插槽的内部分别卡接有U形结构的垫板23；

罩壳7：为环状结构，罩壳7的前后两侧面左右两端中部分别开设有与底板1的上表面所安装的扣板6相对应的扣槽，罩壳7的上端铰接有盖板8，盖板8的上表面前端左右两侧分别铰接有固定扣9，且固定扣9的前端分别与罩壳7的前表面左右两侧上端对应卡接，盖板8的上表面前后两端分别开设有开口，罩壳7的内部中部安装有蓄电池17，罩壳7的右侧壁上端中部开设有开槽，且罩壳7的右侧壁上端所开设的开槽的内部安装有无线信号收发模组20，罩壳7的左右两侧臂前后两端分别开设有安装口，且罩壳7的左右两侧臂前后两端所开设的安装口的内部分别安装有摄像头主体21；

连接板10：为U形结构，连接板10安装于盖板8的下端，且连接板10的前后两侧臂分别与盖板8的上表面所开设的开口相对应，连接板10的前后两侧臂外表面上端分别开设有安装槽，连接板10的上端所开设的安装槽的内部铰接有活动板11，且活动板11的外表面中部镶嵌有扫描仪主体12，连接板10的上端设置有限位板，限位板的下表面与盖板8的上表面相接触，限位板的前后两端分别与连接板10的前后两侧臂内表面固定连接，限位板的上表面呈线性阵列安装有电动推杆13，且电动推杆13的伸缩端通过连接轴与对应的活动板11的内表面固定连接；

其中：单片机4的输入端通过继电器5电连接外部电源的输出端，单片机4的输出端与电动推杆13的输入端电连接，单片机4分别与探伤仪主体3、扫描仪主体12、振动传感器19、无线信号收发模组20和摄像头主体21双向电连接，且单片机4的备用输入端与蓄电池17的输出端电连接。

本实施例中，还包括防护板14和报警灯15，防护板14为U形结构，防护板14覆盖于连接板10的上端，且防护板14将电动推杆13覆盖，防护板14的上表面中部安装有报警灯15，且报警灯15的输入端电连接单片机4的输出端。设置的防护板14能够对电动推杆13进行覆盖，以避免杂物碰撞电动推杆13而影响电动推杆13的正常使用，进而保证设备在使用时的稳定，同时报警灯15能够在设备出现故障或监测结果异常的情况下进行警示，进而使监测系统的使用更加安全与方便。

本实施例中，还包括阻水条16，阻水条16为环状结构，且阻水条16的上端为倾斜结构，阻水条16安装于盖板8的上表面，且阻水条16的内环面分别与连接板10的前后两侧臂外表面中部和限位板的左右两侧面固定连接。设置的阻水条16能够保证设备内部的封闭，避免水分或灰尘进入设备内部而影响设备在使用时的安全性与准确性，进而使设备的使用更加方便。

本实施例中，还包括把手18，把手18共设置有两个，两个把手18分别安装于底板1的上表面左右两端中部，且把手18的外表面边角处均为圆角结构。设置的把手18能够方便工作人员对设备进行转移或对其进行安装，进而使设备的使用更加方便。

本实施例中，还包括LED灯带22，底板1的外环面上端开设有环状槽，且底板1的外环面上端所开设的环状槽的内部安装有LED灯带22，LED灯带22的输入端电连接单片机4的输出端。设置的LED灯带22能够对设备的位置进行高亮显示，避免在黑暗环境下较难看清设备的位置而影响工作人员对设备的维护。

本实施例中，还包括过滤网24和光电位置传感器25，罩壳7的前后两侧壁下端左右两侧分别开设有导水槽，且罩壳7的表面所开设的导水槽的内部安装有过滤网24，光电位置传感器25共设置有四个，四个光电位置传感器25分别安装于固定板2的内部顶面四角，且光电位置传感器25与罩壳7的表面所开设的导水槽相对应，光电位置传感器25与单片机4双向电连接。设置的过滤网24能够有效防止灰尘或杂物进入设备的内部，同时光电位置传感器25能够对流出的水分进行监测，在有水分流出时使设备进行报警，以避免更大的渗水事故产生，进而有效提升设备在使用时的安全性。

本实施例中，还包括密封环26，密封环26安装于罩壳7的内环面下端，且密封环26的内表面分别与单片机4、振动传感器19和固定板2的表面相接触。设置的密封环26能够保证设备在使用时的密封性，避免设备内部进入杂物或灰尘而影响设备监测结果的稳定，进而使设备的使用更加方便。

本实施例中，还包括密封条27，密封条27安装于罩壳7的内环面上端，且密封条27的上表面与盖板8的下表面相接触。设置的密封条27能够保证设备在使用时的密封性，避免设备内部进入杂物或灰尘而影响设备监测结果的稳定，进而使设备的使用更加方便。

本实施例中，还包括辅助支架28，辅助支架28为L形结构，辅助支架28共设置有四个，四个辅助支架28分别安装于罩壳7的右侧壁左侧面上端中部四角，且辅助支架28的内表面分别与无线信号收发模组20的四角相接触。设置的辅助支架28能够对无线信号收发模组20进行辅助固定，以防止设备在使用中出现振动时无线信号收发模组20出现偏移而导致其损坏，进而保证设备在使用时的安全性。

本实施例中，还包括散热板29，底板1和罩壳7的前后两侧面中部分别开设有相互对应的卡槽，散热板29安装于固定板2的前后两侧面中部，且散热板29与底板1和罩壳7的前后两侧面中部所开设的卡槽对应卡接，散热板29的外表面呈线性阵列开设有散热槽。设置的散热板29能够有效防止设备内部出现热量堆积的情况，进而避免设备出现过热宕机的现象，以保证设备能够在高功率运行的情况下进行长时间的使用，使得设备的使用更加安全与方便。

本发明提供的隧道施工全过程综合监测系统的工作原理如下：在预设的安装位置先安装四条螺栓，然后将底板1的表面所开设的穿孔与螺栓进行对应，并使用螺帽将底板1进行限位固定，再将外部电缆接入继电器5，通过调整电动推杆13的伸缩长度可对扫描仪主体12进行角度调整，以方便扫描仪主体对隧道壁进行扫描，且探伤仪主体3能够对范围内的隧道壁进行扫描，以防止隧道壁出现裂缝而出现施工事故，同时振动传感器19能够在隧道壁产生裂缝时出现的振动进行报警，进而呼叫检测人员对隧道壁进行再次检测，同时摄像头主体21能够对隧道壁进行观测，以防止隧道壁出现变化而影响隧道的安全，且设备在外部电路断电的情况下仍能够使用蓄电池17进行电量供应，同时设备能够将监测信息通过无线信号收发模组20将监测信息传递至工作人员的接收端，进而使监测系统的使用更加方便与安全。

值得注意的是，以上实施例中所公开的探伤仪主体3选用VC855A型探伤仪主体，单片机4选用MCS-51型单片机，继电器5选用CJX2S型继电器，扫描仪主体12选用ATOS5-Q型扫描仪主体，电动推杆13选用DDA80型电动推杆，报警灯15选用ONN-M4型报警灯，蓄电池17选用EFB-Q-85型蓄电池，振动传感器19选用CYT9250A型防爆振动变送器，无线信号收发模组20选用TW-510R型无线信号收发模组，摄像头主体21选用HY-CL3000型三光谱摄像头主体，LED灯带22选用5050RGB-15W型LED灯带，光电位置传感器25选用HG-C1030型光电位置传感器主体。单片机4控制探伤仪主体3、继电器5、扫描仪主体12、电动推杆13、报警灯15、蓄电池17、振动传感器19、无线信号收发模组20、摄像头主体21、LED灯带22和光电位置传感器25工作采用现有技术中常用的方法。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。