一种隧道围岩变形在线监测预警系统的制作方法

技术特征：
1.一种隧道围岩变形在线监测预警系统，其特征在于，包括：信号采集系统，所述信号采集系统用于获取隧道围岩局部区域变形的信息信号，并输出所述信息信号；信号分析系统，所述信号分析系统接收所述信息信号，并对所述信息信号进行分析，得到隧道围岩局部区域变形的分析结果，并输出所述分析结果；其中，所述隧道围岩局部区域变形的分析结果包括围岩局部区域变形的变形量、围岩变形的方位和危险等级；中央控制系统，所述中央控制系统用于接收所述号分析系统，并根据分析结果与预设阈值进行的比对，当所述分析结果大于所述预设阈值时，触发所述中央控制系统发出预警指令；信息显示系统，所述信息显示系统接收到所述预警指令后，信息显示系统显示所述分析结果；信息声光警示系统，所述信息声光警示系统接收到所述预警指令后，所述信息声光警示系统通过声光信号进行预警；安全屏蔽装置，所述安全屏蔽装置接收到所述预警指令后，所述屏蔽装置关闭隧道入口。2.根据权利要求1所述的一种隧道围岩变形在线监测预警系统，其特征在于，还包括支架(2)，所述支架(2)设置在隧道入口。3.根据权利要求2所述的一种隧道围岩变形在线监测预警系统，其特征在于，所述信号采集系统包括光束发生器(3)、光信号传感装置(4)，所述光束发生器(3)设置在所述支架(2)上，所述光束发生器(3)从隧道入口处发射不可见光束，所述光束在隧道顶部的中间位置横贯整个隧道；所述光信号传感装置(4)安装在隧道顶部，且所述光束的传递路径正好穿过所述光信号传感装置(4)的中心位置。4.根据权利要求3所述的一种隧道围岩变形在线监测预警系统，其特征在于，所述光信号传感装置(4)由多圈不同直径的同心光感环组成，所述不同直径的光感环用于预测隧道围岩局部区域变形的信息信号；所述光信号传感装置(4)数量为至少一个，所述光信号传感装置(4)的安装数量，取决于被监测隧道的长度和预警精度范围。5.根据权利要求3或4所述的一种隧道围岩变形在线监测预警系统，其特征在于，所述光信号传感装置(4)包括传感头(7)、伸缩连杆(8)和基座(9)，所述传感头(7)通过所述伸缩连杆(8)固定在所述基座(9)上，所述伸缩连杆(8)上设置有紧固螺钉(13)，所述基座(9)上对称设置有两个长条形通孔(10)，所述基座(9)通过至少两个螺栓(11)穿过两个所述长条形通孔(10)固定在隧道顶部。6.根据权利要求2所述的一种隧道围岩变形在线监测预警系统，其特征在于，所述中央控制系统为控制室，所述控制室设置有控制平台，所述控制平台内置有控制器，所述控制器用于发出预警指令。7.根据权利要求6所述的一种隧道围岩变形在线监测预警系统，其特征在于，所述信息显示系统包括设置在所述支架(2)上的电子显示屏(5)和设置在所述控制室的显示屏，当所述电子显示屏(5)接收到所述预警指令时，所述电子显示屏(5)上显示当前隧道的通行情况，警示经过隧道的车辆做好避险准备，同时，所述控制室内的显示屏上显示围岩局部区域
变形的变形量、围岩变形的方位和危险等级，辅助隧道管理人员及时、准确定位隧道故障所在区域，并对隧道安全情况作出预判以及指导对隧道故障区域进行修复。8.根据权利要求2所述的一种隧道围岩变形在线监测预警系统，其特征在于，所述信息声光警示系统包括设置在所述支架(2)上的警示灯(6)和设置在所述控制平台上的故障提示灯和蜂鸣器；当所述中央控制系统发出所述预警指令时，所述控制平台控制所述故障提示灯点亮且所述蜂鸣器接通，通过声光信息提醒隧道管理人员注意查看隧道故障信息，并辅助人员作出相应反映动作，同时所述警示灯(6)不断闪烁，提醒尚未驶入隧道的车辆减速，并及时查看电子显示屏(5)上给出隧道的当前是否符合通行的信息。9.根据权利要求1所述的一种隧道围岩变形在线监测预警系统，其特征在于，所述安全屏蔽装置设置在隧道入口外，且与隧道入口具有一段安全距离，所述安全屏蔽装置为机械式安全屏蔽装置(1)，当所述机械式安全屏蔽装置(1)接收到所述预警指令时所述机械式安全屏蔽装置(1)的屏蔽杆(12)下移关闭隧道通行授权，阻止车辆驶入。

技术总结
本发明提供了一种隧道围岩变形在线监测预警系统，包括：信号采集系统获取隧道围岩局部区域变形的信息信号，信号分析系统对信息信号进行分析，得到隧道围岩局部区域变形的分析结果，中央控制系统根据分析结果与预设阈值进行的比对，当分析结果大于预设阈值时，触发中央控制系统发出预警指令；信息显示系统接收到预警指令后分析结果；信息声光警示系统接收到预警指令后进行预警；安全屏蔽装置接收到预警指令后关闭隧道入口。本发明中此种传感装置可测出多组围岩的微小变形量，可作为隧道的变形实时监测系统。根据采集到的信号进行分析，输出当前隧道围岩变形的危险等级。隧道出现故障时，所述屏蔽装置关闭隧道入口，阻止车辆驶入。阻止车辆驶入。阻止车辆驶入。


技术研发人员：周新涛 张文亭 王啸宇 王艳婷 吴玉文 赵明威
受保护的技术使用者：陕西工业职业技术学院
技术研发日：2021.06.29
技术公布日：2021/9/16