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原文传递一种公路隧道施工期的自动化监控量测方法和系统

专利名称：	一种公路隧道施工期的自动化监控量测方法和系统
摘要：	本发明涉及公路隧道施工技术领域，公开了一种公路隧道施工期的自动化监控量测方法和系统，以克服现有技术存在的实时性差、工作效率低、人力投入大、数据量少的问题。该方法在监测断面上布设靶标，靶标由反光贴膜贴在圆钢板构成，靶标通过靶标基座设置于在隧道监测区域中被监测的断面上，通过视觉测量仪对靶标进行全天24小时不间断地监控量测，随着隧道向前施工，间隔5‑20米设置下一个测量断面，重复量测，直至施工完毕。该系统由支架、靶标、视觉测量仪、数据采集与传输柜、小型通讯信号基站、后台工作站组成。
专利类型：	发明专利
申请人：	西安恒泰永畅交通科技有限公司;广西龙马高速公路有限公司
发明人：	刘东;田正
专利状态：	有效
申请日期：	2022-09-09T00:00:00+0800
发布日期：	2022-12-16T00:00:00+0800
申请号：	CN202211099465.8
公开号：	CN115478899A
代理机构：	西安新思维专利商标事务所有限公司
代理人：	黄秦芳
分类号：	E21F17/18;E21F17/00;E;E21;E21F;E21F17;E21F17/18;E21F17/00
申请人地址：	710075 陕西省西安市高新区唐延路25号银河科技大厦;
主权项：	1.一种公路隧道施工期的自动化监控量测方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、固定支架：将多节短钢管(6)连接组成的支架(1)竖直放置在隧道监测区域的两侧路面上,支架(1)的上、下部分别设置有活动基座(5)和支架底座(7)，在安装位置路面板上钻出4个圆形锚固孔，在孔内埋设4个支架锚栓(8)，将支架底座(7)的锚固孔与支架锚栓(8)对准并紧固，将视觉测量仪(3)固定在支架(1)上部的活动基座(5)上，将数据采集与传输柜(4)固定在支架(1)的中部；步骤2、将反光贴膜(10)贴在圆钢板(9)上构成靶标(2)，在第一个监测断面的拱顶、左拱腰、右拱腰、左边墙、右边墙5处位置，沿径向钻2个锚固孔，将靶标基座上的锚栓固定于锚固孔上且使反光贴膜(10)朝向视觉测量仪(3)的安装位置；步骤3、调节活动基座(5)使视觉测量仪(3)精准对准所需测量的靶标(2)，最后调整视觉测量仪(3)的镜头焦距，使靶标(2)在视觉测量仪(3)视场内清晰可辨；步骤4、从施工现场台车配电箱引出电源线给数据采集与传输柜(4)供电，数据采集与传输柜(4)内置电压转换器(16)将220V交流电降为12V直流电，然后连接电源(17)，给内置的交换机(13)、路由器(14)、数据网关(15)供电，并接出电线给视觉测量仪(3)供电，视觉测量仪(3)接出数据线与数据采集与传输箱柜(4)中的交换机(15)相接；步骤5、在隧道洞口通讯信号好的位置安装洞外通讯信号接收机(19)，在洞内安装洞内通讯信号发射机(21)，两者之间通过部署信号传输光缆(20)进行连接；视觉测量仪(3)采集的数据通过数据采集与传输柜(4)中的交换机(15)传输到数据网关(17)，然后经过数据网关(17)后由信号发射天线(18)传出；步骤6、数据接收器(23)接收信号发射天线(18)传出的无线数据，自动上传至服务器(24)中，管理人员通过在使用终端(22)上登录服务器(24)进行操作；步骤7、随着隧道向前施工，间隔5-20米设置下一个测量断面，重复步骤1-6，直至施工完毕。 2.如权利要求1所述方法的公路隧道施工期的自动化监控量测系统，其特征在于：包括支架(1)、靶标(2)、视觉测量仪(3)、数据采集与传输柜(4)、小型通讯基站和后台工作站；所述支架(1)安装在隧道监测区域的两侧路面上，所述靶标(2)设置在隧道监测区域中被监测的断面上，所述视觉测量仪(3)安装在支架(1)的顶部，所述数据采集与传输柜(4)安装在支架(1)的中部；小型通讯基站覆盖整个监控量测区域，放大通讯信号，后台工作站内部署监控量测软件；视觉测量仪(3)与数据采集与传输柜(4)相接，数据采集与传输柜(4)与后台工作站之间无线连接。 3.如权利要求2所述的公路隧道施工期的自动化监控量测系统，其特征在于：所述支架(1)由多节短钢管(6)连接组成，支架(1)的上、下部分别设置有活动基座(5)和支架底座(7)，支架底座(7)上设置有用于与路面上的支架锚栓(8)固定的锚固孔。 4.如权利要求3所述的公路隧道施工期的自动化监控量测系统，其特征在于：所述靶标(2)由反光贴膜(10)贴在圆钢板(9)上构成，圆钢板(9)通过靶标基座(11)上的靶标锚栓(12)固定在被监测的断面上，沿环向对称设置若干个。 5.如权利要求4所述的公路隧道施工期的自动化监控量测系统，其特征在于：所述数据采集与传输柜(4)内置电压转换器(13)、电源(14)、交换机(15)、路由器(16)、数据网管(17)、信号发射天线(18)。 6.如权利要求5所述的公路隧道施工期的自动化监控量测系统，其特征在于：所述小型通讯基站包括洞外信号接收机(19)和洞内信号发射机(21)，两者之间通过信号传输光缆(20)进行信号传输。 7.如权利要求6所述的公路隧道施工期的自动化监控量测系统，其特征在于：所述后台工作站包括使用终端(22)、信号接收器(23)、服务器(24)。 8.如权利要求7所述的公路隧道施工期的自动化监控量测系统，其特征在于：所述监控量测软件部署在服务器(24)上，该软件拥有数据自动处理、数据分析、报表生成、风险预警功能。