一种强风化花岗岩隧道施工塌方控制预警系统

专利摘要:
本实用新型涉及隧道施工设备，具体涉及一种强风化花岗岩隧道施工塌方控制预警系统，包括：隧道围岩变形数据采集模块，该隧道围岩变形数据采集模块与强风化花岗岩隧道围岩连接，用于获取现场施工过程隧道围岩的变形数据；数据处理模块，数据处理模块与隧道围岩变形数据采集模块通信连接，该数据处理模块用于将获取的现场施工过程隧道围岩的变形数据进行处理得到预警依据数据样本；警示模块，该警示模块与数据处理模块通信连接，该警示模块用于根据得到的所述预警依据数据样本形成警示信息。本实用新型系统组成简单，系统造价低，预警效率较高，通过设置本强风化花岗岩隧道施工塌方控制预警系统可更好的保障强风化花岗岩隧道施工的安全性。
公开号:CN214330703U
申请号:CN202023278820.7U
申请日:2020-12-30
公开日:2021-10-01
发明作者:沈建平；吴帆
申请人:Powerchina Roadbridge Group Co Ltd；
IPC主号:E21F17-18

专利说明:
[n0001] 本实用新型涉及隧道施工设备，具体涉及一种强风化花岗岩隧道施工塌方控制预警系统。
[n0002] 随着隧道工程的大量建设，常常需要穿越强风化花岗岩层，花岗岩本身强度较高，但岩体经强烈风化作用后，使得花岗岩体结构、构造及整体性遭到破坏，强度和稳定性大为降低，在施工扰动后极易出现塌方，从而引发安全事故。现有技术通常都是做好施工前地质探测、施工中地质超前预报、以及施工围岩变形监测，再根据施工经验判断是否可能塌方，做好加强支护加固工作等。由于缺乏隧道内塌方控制预警系统，隧道内施工不确定因素较多，隧道塌方往往突然发生，给生命财产造成很大威胁。
[n0003] 本实用新型的目的是提供一种防止塌方事故突然发生、进行事故前的塌方控制预警的强风化花岗岩隧道施工塌方控制预警系统。
[n0004] 为了实现上述目的，本申请采用的技术方案是一种强风化花岗岩隧道施工塌方控制预警系统，包括：
[n0005] 隧道围岩变形数据采集模块，该隧道围岩变形数据采集模块与强风化花岗岩隧道围岩连接，用于获取现场施工过程隧道围岩的变形数据；
[n0006] 数据处理模块，数据处理模块与隧道围岩变形数据采集模块通信连接，该数据处理模块用于将获取的现场施工过程隧道围岩的变形数据进行处理得到预警依据数据样本；
[n0007] 警示模块，该警示模块与数据处理模块通信连接，该警示模块用于根据得到的所述预警依据数据样本形成警示信息。
[n0008] 本实用新型系统组成简单，系统造价低，预警效率较高，通过设置本强风化花岗岩隧道施工塌方控制预警系统可更好的保障强风化花岗岩隧道施工的安全性。
[n0009] 进一步地是，所述隧道围岩变形数据采集模块包括：
[n0010] 现场监测变形模块，该现场监测变形模块用于监测并获取施工过程隧道围岩的变形数据；
[n0011] 数据采集模块，该数据采集模块与现场监测变形模块连接，用于收集所述变形数据。
[n0012] 进一步地是，所述数据处理模块包括：
[n0013] 中控处理模块，该中控处理模块与数据存储模块连接，用于对变形数据进行处理；
[n0014] 后处理模块，该后处理模块主要用于对中控处理模块的传回数据进行分析处理，形成预警依据数据样本。
[n0015] 进一步地是，所述警示模块包括：
[n0016] 预警模块，该预警模块用于根据后处理模块的分析处理结果发出预警指令；
[n0017] 声光报警装置，该声光报警装置与预警模块连接，该声光报警装置用于发出洞内塌方警报。
[n0018] 进一步地是，所述警示模块还包括现场人工触发装置，该现场人工触发装置与声光报警装置连接，用于现场人工触发声光报警装置。
[n0019] 进一步地是，所述警示模块还包括无线通信模块，该无线通信模块用于预警模块与声光报警装置之间的信号传输。
[n0020] 进一步地是，所述数据处理模块包括无线电数据传输模块，该无线电数据传输模块与数据采集模块连接，用于将收集所述变形数据发送到所述中控处理模块。
[n0021] 进一步地是，所述现场监测变形模块包括分布于隧道围岩的应变传感器，应变传感器通过传输线与数据采集模块有线连接。
[n0022] 进一步地是，所述警示模块还包括现场人工触发装置，该现场人工触发装置包括用于人工触发后向现场发出警报的警报器。
[n0023] 进一步地是，所述隧道围岩变形数据采集模块还包括数据存储模块，该数据存储模块与数据采集模块连接，用于存储收集的变形数据。
[n0024] 下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显。或通过本实用新型的实践了解到。
[n0025] 构成本实用新型的一部分的附图用来辅助对本实用新型的理解，附图中所提供的内容及其在本实用新型中有关的说明可用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。
[n0026] 在附图中：
[n0027] 图1为用于说明本实用新型的一种强风化花岗岩隧道施工塌方控制预警系统的示意图；
[n0028] 图中标记：隧道围岩变形数据采集模块1、现场监测变形模块110、应变传感器111、数据采集模块120、数据处理模块2、无线电数据传输模块200、中控处理模块210、后处理模块220、警示模块3、预警模块310、声光报警装置320、无线通信模块330、现场人工触发装置340。
[n0029] 下面结合附图对本实用新型进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。在结合附图对本实用新型进行说明前，需要特别指出的是：
[n0030] 本实用新型中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。
[n0031] 此外，下述说明中涉及到的本实用新型的实施例通常仅是本实用新型一分部的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
[n0032] 关于本实用新型中术语和单位。本实用新型的说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“包括”以及它的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
[n0033] 如图1，一种强风化花岗岩隧道施工塌方控制预警系统，包括：隧道围岩变形数据采集模块1，数据处理模块2和警示模块3。隧道围岩变形数据采集模块1与强风化花岗岩隧道围岩连接，用于获取现场施工过程隧道围岩的变形数据；数据处理模块2与隧道围岩变形数据采集模块1通信连接，该数据处理模块2用于将获取的现场施工过程隧道围岩的变形数据进行处理得到预警依据数据样本；警示模块3与数据处理模块2通信连接，该警示模块3用于根据得到的所述预警依据数据样本形成警示信息设置本强风化花岗岩隧道施工塌方控制预警系统可更好的保障强风化花岗岩隧道施工的安全性。
[n0034] 上述的隧道围岩变形数据采集模块1包括：
[n0035] 现场监测变形模块110，该现场监测变形模块110用于监测并获取施工过程隧道围岩的变形数据；
[n0036] 数据采集模块120，该数据采集模块120与现场监测变形模块110连接，用于收集所述变形数据。
[n0037] 现场监测变形模块110包括分布于隧道围岩的应变传感器111，应变传感器111通过传输线与数据采集模块120有线连接。该应变传感器111可以为测点应变片，采用本现场监测变形模块110可更加全面的隧道围岩变形现场监测点，采集的变形数据种类更多。
[n0038] 隧道围岩变形数据采集模块1还包括数据存储模块130，该数据存储模块130与数据采集模块120连接，用于存储收集的变形数据。
[n0039] 数据处理模块2包括：
[n0040] 中控处理模块210，该中控处理模块210与数据存储模块130连接，用于对变形数据进行处理；
[n0041] 后处理模块220，该后处理模块220主要用于对中控处理模块210的传回数据进行分析处理，形成预警依据数据样本。设置后处理模块220，通过对监测数据进行分析处理，判别隧道塌方发生概率，并分预警级别。
[n0042] 数据处理模块2还包括无线电数据传输模块200，该无线电数据传输模块200与数据采集模块120连接，用于将收集所述变形数据发送到所述中控处理模块210。
[n0043] 警示模块3包括：
[n0044] 预警模块310，该预警模块310用于根据后处理模块220的分析处理结果发出预警指令；
[n0045] 声光报警装置320，该声光报警装置320与预警模块310连接，该声光报警装置320用于发出洞内塌方警报。设置预警模块310和声光报警装置320，采用常见的声光报警装置320 通过无线通信技术实现报警，实现方法简便。
[n0046] 警示模块3还可以包括现场人工触发装置340，该现场人工触发装置与声光报警装置320 连接，用于现场人工触发声光报警装置320；除了该设置方式以外，还有另一个设置方式，如该现场人工触发装置340可以包括用于人工触发后向现场发出警报的警报器，即现场人工触发装置340可独立设置一警报器，现场人员依据一些易引发塌方的现象(比如爆破扰动、岩层渗漏水)，依据施工经验人工发布塌方预警警报。
[n0047] 警示模块3还包括无线通信模块330，该无线通信模块330用于预警模块与声光报警装置之间的信号传输。
[n0048] 本强风化花岗岩隧道施工塌方控制预警系统采用的电子设备，包括：处理器、存储器以及显示器，用于储存处理器可执行指令；所述处理器被配置为执行上述的功能；显示器用于向操作者展示上述变形数据调用、处理情况等。
[n0049] 具体的，上述处理器可以包括中央处理器(CPU)，或者特定集成电路(ApplicationSpecial Integrated Circuit，ASIC)，或者可以被配置成实施上述功能的一个或多个集成电路。
[n0050] 存储器可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive，HDD)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器可在数据处理装置的内部或外部。在特定实施例中，存储器是非易失性固态存储器。在特定实施例中，存储器包括只读存储器(ROM)。在合适的情况下，该ROM可以是掩模编程的ROM、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、电可改写ROM(EAROM)或闪存或者两个或更多个以上这些的组合。
[n0051] 处理器(中控处理模块210、后处理模块220)通过读取并执行存储器中存储的计算机程序指令，以实现上述对变形数据进行处理和对中控处理模块210的传回数据进行分析处理。
[n0052] 在用电子设备的一个实施例中，用电子设备还可包括通信接口和总线。其中，处理器、存储器、通信接口通过总线连接并完成相互间的通信。
[n0053] 通信接口，主要用于实现所需的各模块、装置之间的通信。总线包括硬件、软件或两者，将设施的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制，总线可包括加速图形端口(AGP)或其他图形总线、增强工业标准架构(EISA)总线、前端总线(FSB)、超传输(HT)互连、工业标准架构(ISA) 总线、无限带宽互连、低引脚数(LPC)总线、存储器总线、微信道架构(MCA)总线、外围组件互连(PCI)总线、PCI-Express(PCI-X)总线、串行高级技术附件(SATA)总线、视频电子标准协会局部(VLB)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线可包括一个或多个总线。尽管本发明描述和示出了特定的总线，但本发明考虑任何合适的总线或互连。
[n0054] 以上对本实用新型的有关内容进行了说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。基于本实用新型的上述内容，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

权利要求:
Claims (10)
[0001] 1.一种强风化花岗岩隧道施工塌方控制预警系统，其特征在于，包括：
隧道围岩变形数据采集模块，该隧道围岩变形数据采集模块与强风化花岗岩隧道围岩连接，用于获取现场施工过程隧道围岩的变形数据；
数据处理模块，数据处理模块与隧道围岩变形数据采集模块通信连接，该数据处理模块用于将获取的现场施工过程隧道围岩的变形数据进行处理得到预警依据数据样本；
警示模块，该警示模块与数据处理模块通信连接，该警示模块用于根据得到的所述预警依据数据样本形成警示信息。
[0002] 2.如权利要求1所述的一种强风化花岗岩隧道施工塌方控制预警系统，其特征在于，所述隧道围岩变形数据采集模块包括：
现场监测变形模块，该现场监测变形模块用于监测并获取施工过程隧道围岩的变形数据；
数据采集模块，该数据采集模块与现场监测变形模块连接，用于收集所述变形数据。
[0003] 3.如权利要求2所述的一种强风化花岗岩隧道施工塌方控制预警系统，其特征在于，所述数据处理模块包括：
中控处理模块，该中控处理模块与数据存储模块连接，用于对变形数据进行处理；
后处理模块，该后处理模块主要用于对中控处理模块的传回数据进行分析处理，形成预警依据数据样本。
[0004] 4.如权利要求3所述的一种强风化花岗岩隧道施工塌方控制预警系统，其特征在于，所述警示模块包括：
预警模块，该预警模块用于根据后处理模块的分析处理结果发出预警指令；
声光报警装置，该声光报警装置与预警模块连接，该声光报警装置用于发出洞内塌方警报。
[0005] 5.如权利要求4所述的一种强风化花岗岩隧道施工塌方控制预警系统，其特征在于，所述警示模块还包括现场人工触发装置，该现场人工触发装置与声光报警装置连接，用于现场人工触发声光报警装置。
[0006] 6.如权利要求4所述的一种强风化花岗岩隧道施工塌方控制预警系统，其特征在于，所述警示模块还包括无线通信模块，该无线通信模块用于预警模块与声光报警装置之间的信号传输。
[0007] 7.如权利要求3所述的一种强风化花岗岩隧道施工塌方控制预警系统，其特征在于，所述数据处理模块包括无线电数据传输模块，该无线电数据传输模块与数据采集模块连接，用于将收集所述变形数据发送到所述中控处理模块。
[0008] 8.如权利要求2所述的一种强风化花岗岩隧道施工塌方控制预警系统，其特征在于，所述现场监测变形模块包括分布于隧道围岩的应变传感器，应变传感器通过传输线与数据采集模块有线连接。
[0009] 9.如权利要求1所述的一种强风化花岗岩隧道施工塌方控制预警系统，其特征在于，所述警示模块还包括现场人工触发装置，该现场人工触发装置包括用于人工触发后向现场发出警报的警报器。
[0010] 10.如权利要求1所述的一种强风化花岗岩隧道施工塌方控制预警系统，其特征在于，所述隧道围岩变形数据采集模块还包括数据存储模块，该数据存储模块与数据采集模块连接，用于存储收集的变形数据。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202023278820.7U|CN214330703U|2020-12-30|2020-12-30|一种强风化花岗岩隧道施工塌方控制预警系统|CN202023278820.7U| CN214330703U|2020-12-30|2020-12-30|一种强风化花岗岩隧道施工塌方控制预警系统|