一種隧道薄弱環(huán)節(jié)動態(tài)預警系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種隧道薄弱環(huán)節(jié)動態(tài)預警系統(tǒng)，屬于隧道養(yǎng)護領域。
【背景技術】
[0002]我國是個多山國家，75%左右國土都是山地或重丘，且江河縱橫，海域?qū)掗?。近十年來，我國交通網(wǎng)逐漸向崇山峻嶺穿越，向離岸深水延伸，山嶺公路隧道以年均350公里的速度增長，28座水下公路隧道也已建成通車；同時，在城市建設中，以節(jié)約土地和保護環(huán)境為宗旨，城市道路隧道與城市地鐵發(fā)展方興未艾，地下互通立交也應運而生。總體上，我國隧道的建設已進入快速發(fā)展時期，據(jù)統(tǒng)計我國公路隧道總里程、鐵路隧道總里程等多項指標均居世界第一。但據(jù)最近一份調(diào)研報告表明，全國隧道設計與施工按新奧法實施者不到70%，新技術應用率較低，建成后隧道存在滲水部位、空洞、裂縫等問題，工程上稱之為薄弱環(huán)節(jié)，這就給隧道的使用壽命與使用安全埋下了隱患，部分隧道建成僅3年左右就要重新加固襯砌，還重新設置防、排水設施。但由于國內(nèi)隧道養(yǎng)護技術與隧道發(fā)展速度的失衡，國內(nèi)的隧道養(yǎng)護技術還相對較為落后，針對隧道的薄弱環(huán)節(jié)還未形成集監(jiān)測、預警、養(yǎng)護于一體的動態(tài)預警系統(tǒng)，個別隧道甚至因缺少檢測、監(jiān)測等儀器，發(fā)生塌方等嚴重事故，給人民的生命財產(chǎn)安全帶來巨大的損失。
[0003]故開發(fā)一種針對隧道薄弱環(huán)節(jié)進行動態(tài)監(jiān)測，且對薄弱環(huán)節(jié)進行數(shù)據(jù)采集與存儲的隧道薄弱環(huán)節(jié)動態(tài)預警系統(tǒng)顯得尤為重要。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種隧道薄弱環(huán)節(jié)動態(tài)預警系統(tǒng)，主要解決現(xiàn)有國內(nèi)隧道養(yǎng)護技術與隧道發(fā)展速度的失衡，針對隧道的薄弱環(huán)節(jié)還未形成集監(jiān)測、預警、養(yǎng)護于一體的動態(tài)預警系統(tǒng)的問題。本實用新型通過在隧道的薄弱環(huán)節(jié)預埋傳感器，實現(xiàn)對隧道薄弱環(huán)節(jié)的動態(tài)監(jiān)控，并將采集的數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控中心，給隧道的后期養(yǎng)護與預警等提供了參考，也為隧道的施工方法改進提供了依據(jù)，有效的避免了因隧道薄弱環(huán)節(jié)監(jiān)測不到位而引發(fā)的安全事故。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案如下:
[0006]一種隧道薄弱環(huán)節(jié)動態(tài)預警系統(tǒng)，包括檢測裝置，對隧道進行整體檢測，檢測出隧道薄弱環(huán)節(jié)，然后將檢測數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)測與預警中心；
[0007]無線傳感器組，用于監(jiān)測隧道薄弱環(huán)節(jié)，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送至無線傳感器發(fā)送范圍內(nèi)的智能終端；
[0008]智能終端，用于對隧道定時巡查時接收監(jiān)測數(shù)據(jù)，然后將其發(fā)送至監(jiān)測與預警中心;
[0009]監(jiān)測與預警中心，根據(jù)檢測裝置傳回的檢測數(shù)據(jù)生成精確的監(jiān)測方案；根據(jù)無線傳感器組傳回的監(jiān)測數(shù)據(jù)對隧道薄弱環(huán)節(jié)進行分析處理，并預警。
[0010]具體地，所述隧道薄弱環(huán)節(jié)包括外側空洞、滲水部位、二襯混凝土裂紋/裂縫、二襯混凝土空洞。
[0011]進一步地，所述檢測裝置包括采集隧道二襯混凝土的數(shù)據(jù)然后對外側空洞和二襯混凝土空洞進行定位的地質(zhì)雷達，對隧道滲水部位進行定位的紅外熱像儀，以及配合LED照明設備對隧道二襯混凝土進行攝錄分析，然后檢測出二襯混凝土裂紋/裂縫的高清工程攝像機。
[0012]具體地，所述監(jiān)測方案主要為無線傳感器預埋的位置、相應的傳感器類型、數(shù)量。
[0013]進一步地，所述無線傳感器組包括多個安裝于隧道薄弱環(huán)節(jié)的無線傳感器，該無線傳感器為應力傳感器和/或應變傳感器。每個無線傳感器包括傳感器部分和與傳感器部分連接的無線發(fā)射裝置，無線發(fā)射裝置安裝在無線傳感器的末端。
[0014]更進一步地，所述智能終端為手機，由養(yǎng)護工人持有。
[0015]檢測裝置首先對隧道進行整體檢測，對隧道的薄弱環(huán)節(jié)進行精確定位，養(yǎng)護工人根據(jù)上述檢測結果，在隧道薄弱環(huán)節(jié)埋入相應的無線傳感器，因隧道內(nèi)特殊的地質(zhì)環(huán)境，使得無線信號無法在隧道內(nèi)實現(xiàn)長距離傳輸，而隧道內(nèi)薄弱環(huán)節(jié)的不確定性使得數(shù)據(jù)的有線傳輸變得復雜與困難，故本實用新型通過無線傳感器實現(xiàn)對薄弱環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)采集，無線傳感器通過無線發(fā)射裝置實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時發(fā)送，當該段隧道的養(yǎng)護工人進入隧道進行巡視時，進入無線發(fā)射裝置的發(fā)送范圍，無線發(fā)射裝置即將無線傳感器采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至該段隧道養(yǎng)護工人的手機，然后發(fā)送至監(jiān)測與預警中心。
[0016]本實用新型還包括PC端，待養(yǎng)護工人巡視完隧道，回到養(yǎng)護中心，即可將手機采集的數(shù)據(jù)拷貝到PC端，通過PC端將采集的數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)測與預警中心。
[0017]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下有益效果:
[0018](I)本實用新型集隧道檢測與薄弱環(huán)節(jié)監(jiān)測、養(yǎng)護、預警于一體，通過對隧道薄弱環(huán)節(jié)的應力應變數(shù)據(jù)的動態(tài)監(jiān)測與分析，從而實現(xiàn)隧道安全事故的預防與預警。
[0019](2)本實用新型能夠在將采集數(shù)據(jù)傳遞給相關部門并根據(jù)評估結果安排相應的后續(xù)養(yǎng)護工作的同時，將采集的隧道薄弱環(huán)節(jié)的整體數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)分析與處理，并將其提供給相關機構，進而對隧道的施工方法改進提供依據(jù)，為隧道施工質(zhì)量的提高奠定基礎。
[0020](3)本實用新型的無線傳感器組采集的數(shù)據(jù)通過無線發(fā)射裝置發(fā)送于養(yǎng)護工人手機，操作簡單、攜帶便捷，解決了隧道監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸復雜，操作困難等問題。
[0021](4)本實用新型的無線發(fā)射裝置的電源直接由隧道內(nèi)的電力系統(tǒng)提供，無需外接電源，使用不受限制。
【附圖說明】
[0022]圖1為健康險道不意圖。
[0023]圖2為隧道薄弱環(huán)節(jié)示意圖。
[0024]圖3為本實用新型-實施例隧道薄弱環(huán)節(jié)無線傳感器分布示意圖。
[0025]圖4為本實用新型的系統(tǒng)框圖。
[0026]圖5為無線傳感器結構示意圖。
[0027]上述附圖中，附圖標記對應的部件名稱如下:
[0028]1-外側土方或巖石，2-二襯混凝土，3-外側空洞，4-滲水部位，5-二襯混凝土裂紋/裂縫，6- 二襯混凝土空洞，7-第一無線傳感器，8-第二無線傳感器，9-第三無線傳感器，10-第四無線傳感器，11-傳感器部分，12-無線發(fā)射裝置。
【具體實施方式】
[0029]下面結合實施例和附圖對本實用新型作進一步說明，本實用新型的實施方式包括但不限于下列實施例。
實施例
[0030]如圖1-5所示，一種隧道薄弱環(huán)節(jié)動態(tài)預警系統(tǒng)，包括檢測裝置、無線傳感器組、手機客戶端、PC