一種盾構(gòu)法隧道結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測及安全預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種監(jiān)測系統(tǒng)，尤其涉及一種應(yīng)用于盾構(gòu)法隧道結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)評價的遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，隧道建設(shè)數(shù)量和規(guī)模不斷擴(kuò)大。在隧道施工和運營過程中，地質(zhì)條件相對復(fù)雜，影響因素眾多，隧道變形、沉降、開裂、管片損壞、滲漏水等結(jié)構(gòu)健康問題日益突出，針對隧道結(jié)構(gòu)健康的自動監(jiān)測系統(tǒng)成為隧道工程發(fā)展的新方向，可以對隧道的結(jié)構(gòu)狀態(tài)起到長期安全監(jiān)測與預(yù)警的作用，獲得準(zhǔn)確、實時的監(jiān)測數(shù)據(jù)也有助于制定正確的結(jié)構(gòu)運營維護(hù)策略。
[0003]目前國內(nèi)公開號為104864913A的發(fā)明公開了一種分布式公路橋梁隧道結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)，包括傳感器單元，前端信息處理節(jié)點，星型傳輸網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)場信息處理終端和后端信息處理平臺。傳感器單元包含多類傳感器，獲取公路橋梁隧道的結(jié)構(gòu)內(nèi)部信息；前端信息處理節(jié)點接收此信息并對其做簡單的判斷，信息異常時上傳數(shù)據(jù)，其它正常情況保持緘默；星型傳輸網(wǎng)絡(luò)提供前端異常信息的無線傳輸通道；現(xiàn)場信息處理終端將進(jìn)行多源傳感信息融合，可以判斷出結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)異常時迅速告警，無法判斷時將原始數(shù)據(jù)通過互聯(lián)網(wǎng)上傳；后端信息處理平臺結(jié)合各種分析算法和歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合判斷，給出最終的精確監(jiān)測結(jié)果。該發(fā)明采用三級分布式數(shù)據(jù)處理架構(gòu)，降低了系統(tǒng)整體資源消耗，提高了告警效率。但該發(fā)明主要用于公路隧道，不能針對盾構(gòu)法隧道的結(jié)構(gòu)特征對其健康狀態(tài)進(jìn)行有效的監(jiān)測。
[0004]國內(nèi)公開號為104950782A的發(fā)明“一種山區(qū)公路隧道施工變形特性遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)”公布了一種山區(qū)公路隧道施工時使用的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心，所述監(jiān)控中心內(nèi)設(shè)置數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、通訊服務(wù)器、管理服務(wù)器、應(yīng)用程序服務(wù)器、監(jiān)控終端、瀏覽終端和監(jiān)控終端，所述監(jiān)控中心連接上級主管部門和隧道內(nèi)控制室，隧道內(nèi)控制室內(nèi)設(shè)置遠(yuǎn)程監(jiān)測單元組和報警終端，遠(yuǎn)程監(jiān)測單元組由若干遠(yuǎn)程監(jiān)測單元組成，各遠(yuǎn)程監(jiān)測單元與設(shè)置在隧道內(nèi)的若干遠(yuǎn)程采集單元一一對應(yīng)相連，若干遠(yuǎn)程采集單元與設(shè)置在隧道內(nèi)的環(huán)境監(jiān)測設(shè)備、或結(jié)構(gòu)監(jiān)測傳感器、或變形監(jiān)測傳感器、或水位傳感器、或地震監(jiān)測儀相連。該發(fā)明適用于山區(qū)公路隧道，且主要用于施工過程的監(jiān)測，不能指導(dǎo)盾構(gòu)法隧道的運營養(yǎng)護(hù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種盾構(gòu)法隧道結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測及安全預(yù)警系統(tǒng)，針對盾構(gòu)法隧道的結(jié)構(gòu)特點，滿足其施工和養(yǎng)護(hù)的健康監(jiān)測需求，實現(xiàn)盾構(gòu)法隧道的結(jié)構(gòu)健康性能數(shù)據(jù)的長時間實時自動采集，判定盾構(gòu)法隧道安全使用狀態(tài)并實現(xiàn)自動安全報警。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0007]一種盾構(gòu)法隧道結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測及安全預(yù)警系統(tǒng)，包括:
[0008]數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)，包含多類傳感器和各類傳感器對應(yīng)的采集單元，所述傳感器獲取盾構(gòu)法隧道的結(jié)構(gòu)的監(jiān)測信息，并將各類監(jiān)測信息轉(zhuǎn)換為電(光)信息，傳送給對應(yīng)的采集單元，所述采集單元將各類監(jiān)測信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息；
[0009]遠(yuǎn)程傳輸網(wǎng)絡(luò)；
[0010]中心數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)，通過遠(yuǎn)程傳輸網(wǎng)絡(luò)將處理過的監(jiān)測信息傳輸?shù)街行臄?shù)據(jù)庫子系統(tǒng)，所述中心數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)完成監(jiān)測數(shù)據(jù)的歸檔、查詢、存儲和管理；
[0011]安全評估子系統(tǒng)，所述安全評估子系統(tǒng)根據(jù)獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)對盾構(gòu)法隧道的結(jié)構(gòu)狀態(tài)進(jìn)行評估，并根據(jù)綜合識別的結(jié)果對隧道結(jié)構(gòu)的安全及使用狀況進(jìn)行評估和自動報馨.1=1 ，
[0012]用戶界面子系統(tǒng)，所述用戶界面子系統(tǒng)將各類數(shù)據(jù)向用戶展示，并接受用戶對系統(tǒng)的控制與輸入。
[0013]上述的一種盾構(gòu)法隧道結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測及安全預(yù)警系統(tǒng)，其中，所述傳感器包括但不限于:
[0014]用于盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測的隧道收斂監(jiān)測傳感器、隧道縱向沉降監(jiān)測傳感器、隧道變形縫監(jiān)測傳感器；
[0015]用于盾構(gòu)隧道混凝土表面病害監(jiān)測的管片裂縫監(jiān)測傳感器；
[0016]用于盾構(gòu)隧道滲漏狀態(tài)監(jiān)測的滲漏水監(jiān)測傳感器；
[0017]用于盾構(gòu)隧道環(huán)境監(jiān)測的溫度傳感器、濕度傳感器、風(fēng)速計、光照度傳感器、空氣質(zhì)量傳感器。
[0018]上述的一種盾構(gòu)法隧道結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測及安全預(yù)警系統(tǒng)，其中，所述遠(yuǎn)程傳輸網(wǎng)絡(luò)的主干為布置在電纜通道內(nèi)的光纖環(huán)網(wǎng)，隧道結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的實時數(shù)據(jù)通過Wif1、Zigbee或LAN方式匯集到數(shù)據(jù)采集節(jié)點，經(jīng)光纖環(huán)網(wǎng)，傳到中心數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)。
[0019]上述的一種盾構(gòu)法隧道結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測及安全預(yù)警系統(tǒng)，其中，所述安全評估子系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)生成各類預(yù)測、分析、統(tǒng)計曲線和圖表，針對隧道不同的安全狀態(tài)，制訂不同的主動控制措施。
[0020]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，面向盾構(gòu)法隧道長期結(jié)構(gòu)安全需求，覆蓋隧道所有重要主體結(jié)構(gòu)，兼容多種傳感器類型、品牌，針對隧道環(huán)境特點設(shè)計，確保使用的穩(wěn)定性與耐久性，可實現(xiàn)盾構(gòu)法隧道的結(jié)構(gòu)健康性能數(shù)據(jù)的長時間實時自動采集，判定盾構(gòu)法隧道安全使用狀態(tài)并實現(xiàn)自動安全報警；支持不同的數(shù)據(jù)干網(wǎng)傳輸方式以及傳感器子系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)覆蓋全隧道；采用開放性體系結(jié)構(gòu)和模塊化設(shè)計，可靈活組合多種安全監(jiān)測儀器，具有良好的擴(kuò)展性。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明一種盾構(gòu)法隧道結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測及安全預(yù)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作詳細(xì)介紹。
[0023]請參見圖1，本發(fā)明一種盾構(gòu)法隧道結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測及安全預(yù)警系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、遠(yuǎn)程傳輸網(wǎng)絡(luò)、中心數(shù)據(jù)庫子