本實(shí)用新型屬于隧道、電控領(lǐng)域，特別涉及一種基于GPRS隧道圍巖變形遠(yuǎn)程監(jiān)控量測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前采用新奧法施工的隧道要求在施工過程中進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)控量測，從而掌握圍巖動態(tài)和支護(hù)結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)。而目前隧道現(xiàn)場監(jiān)控量測存在一些問題。第一，量測的方法有待改進(jìn)，儀器的精度，自動化程度有待提高。第二，對于一些特殊地質(zhì)情況,隧道監(jiān)控量測辦法有待改進(jìn)，特別是塌方和涌水的地段。由于這些地段十分危險，所以不能做到實(shí)時監(jiān)測，只能等到治理完成后才能量測，而治理過程中的量測數(shù)據(jù)無法采集。第三，如今隧道監(jiān)控量測在現(xiàn)場得到數(shù)據(jù)后，大部分經(jīng)過現(xiàn)場記錄，再錄入電腦，通過電子表格來進(jìn)行數(shù)據(jù)的管理和計算。數(shù)據(jù)采集與處理時間周期過長，對隧道實(shí)際施工的指導(dǎo)意義不大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于GPRS隧道圍巖變形遠(yuǎn)程監(jiān)控量測系統(tǒng)，提供隧道施工過程中圍巖變化的遠(yuǎn)程實(shí)時數(shù)據(jù)，減少現(xiàn)場工作人員工作量。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種基于GPRS隧道圍巖變形遠(yuǎn)程監(jiān)控量測系統(tǒng)，包括中央控制模塊、數(shù)據(jù)采集控制模塊、傳感器和GPRS數(shù)據(jù)接收/發(fā)送模塊；傳感器布設(shè)于隧道的拱頂和兩側(cè)拱腰；每個傳感器均通過CAN總線與數(shù)據(jù)采集控制模塊連接；每個數(shù)據(jù)采集控制模塊均通過CAN總線連接到中央控制模塊；中央控制模塊與GPRS數(shù)據(jù)接收/發(fā)送模塊無線連接。

進(jìn)一步的，中央控制模塊包括單片機(jī)、GPRS接收/發(fā)送單元、電源、數(shù)據(jù)存儲單元、CAN總線通信單元、電源開關(guān)和CAN總線&電源線接口；GPRS接收/發(fā)送單元、電源和數(shù)據(jù)存儲單元均與單片機(jī)相連接；單片機(jī)通過CAN總線通信單元和電源開關(guān)連接到CAN總線&電源線接口。

進(jìn)一步的，數(shù)據(jù)采集控制模塊包括單片機(jī)、CAN總線單元、電源和CAN總線&電源線接口；單片機(jī)與電源單元、CAN總線單元分別相連；電源單元和CAN總線單元連接到CAN總線&電源線接口。

進(jìn)一步的，傳感器為混凝土應(yīng)變計、表面應(yīng)變計或鋼筋應(yīng)力計。

進(jìn)一步的，GPRS數(shù)據(jù)接收/發(fā)送模塊與PC無線連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有以下技術(shù)效果：

本實(shí)用新型采用GPRS接收/發(fā)送單元，實(shí)現(xiàn)了隧道的遠(yuǎn)程監(jiān)控，即使在塌方和涌水的地段也能持續(xù)測量監(jiān)控，解放勞動力，而且操作人員更安全。

本實(shí)用新型使用單片機(jī)和傳感器相結(jié)合，測量精度高，測量自動化程度高。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本實(shí)用新型中央控制模塊結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本實(shí)用新型數(shù)據(jù)采集控制模塊結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明：

請參閱圖1、圖2和圖3所示：一種基于GPRS隧道圍巖變形遠(yuǎn)程監(jiān)控量測系統(tǒng)，包括中央控制模塊、數(shù)據(jù)采集控制模塊、傳感器和GPRS數(shù)據(jù)接收/發(fā)送模塊；傳感器布設(shè)于隧道的拱頂和兩側(cè)拱腰；每個傳感器均通過CAN總線與數(shù)據(jù)采集控制模塊連接；每個數(shù)據(jù)采集控制模塊均通過CAN總線連接到中央控制模塊；中央控制模塊與GPRS數(shù)據(jù)接收/發(fā)送模塊無線連接。

中央控制模塊包括單片機(jī)、GPRS接收/發(fā)送單元、電源、數(shù)據(jù)存儲單元、CAN總線通信單元、電源開關(guān)和CAN總線&電源線接口；GPRS接收/發(fā)送單元、電源和數(shù)據(jù)存儲單元均與單片機(jī)相連接；單片機(jī)通過CAN總線通信單元和電源開關(guān)連接到CAN總線&電源線接口。

數(shù)據(jù)采集控制模塊包括單片機(jī)、CAN總線單元、電源和CAN總線&電源線接口；單片機(jī)與電源單元、CAN總線單元分別相連；電源單元和CAN總線單元連接到CAN總線&電源線接口。

傳感器為混凝土應(yīng)變計、表面應(yīng)變計或鋼筋應(yīng)力計。

GPRS數(shù)據(jù)接收/發(fā)送模塊與PC無線連接。

本實(shí)用新型的工作原理如下：

傳感器在隧道內(nèi)采集圍巖壓力、變形、拱頂沉降等數(shù)據(jù)，將采集到的數(shù)據(jù)通過CAN總線傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集控制模塊，數(shù)據(jù)采集控制模塊將數(shù)據(jù)再傳輸?shù)街醒肟刂颇K，中央控制模塊通過CAN總線從數(shù)據(jù)采集控制器讀取數(shù)據(jù)，將其存儲于數(shù)據(jù)存儲單元中；中央控制模塊的GPRS數(shù)據(jù)接收/發(fā)送單元收到PC端發(fā)來的命令后，將指令發(fā)送給中央控制模塊的單片機(jī)，單片機(jī)從數(shù)據(jù)存儲單元中讀取數(shù)據(jù)并由GPRS數(shù)據(jù)接收/發(fā)送單元發(fā)送給PC端。