一种基于物联网的隧道结构监测装置

1.本发明涉及监测装置技术领域，尤其涉及一种基于物联网的隧道结构监测装置。


背景技术：

2.通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。通俗地讲，物联网就是“物物相连的互联网”，它包含两层含义：第一，物联网是互联网的延伸和扩展，其核心和基础仍然是互联网；第二，物联网的用户端不仅包括人，还包括物品，物联网实现了人与物品及物品之间信息的交换和通信。
3.隧道安全关系到人类的生命安全和社会经济活动，及时掌握隧道的结构的健康状态是确保隧道安全的重要前提，结构监测是利用现场的无损传感技术，通过包括结构响应内在结构系统分析，达到结构分析损伤或退化的目的；隧道的本质是围岩和支护结构的综合体，在通常情况下，围岩是主要的承载单元，而支护结构是辅助性的，也是必不可少的，在某些特殊情况下，支护结构也是主要承载单元，因此，对于围岩与支护结构的监测是隧道监测的主要内容，而现有的监测装置效果不佳，以及缺少对控制舱的固定装置。
4.为此，提出一种基于物联网的隧道结构监测装置。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决背景技术中的问题，而提出的一种基于物联网的隧道结构监测装置。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种基于物联网的隧道结构监测装置，包括隧道本体和地面，所述隧道本体的内顶壁对称开设有导向槽，所述导向槽的内壁对称滑动连接有移动块，两个所述移动块相对的一侧均共同固定连接有弧形杆一，四个所述移动块相对的一侧均共同固定连接有连接杆，位于后侧的两个所述移动块的前侧壁均固定连接有激光器，位于前侧的两个所述移动块的后侧壁均固定连接有安装块，两个所述安装块的后侧壁均固定连接有与激光器相匹配的标靶，位于前侧的两个所述移动块的后侧壁均固定连接有接收器，位于右侧的两个所述移动块的右侧壁均固定连接有弧形杆二，两个所述弧形杆二的右端均转动连接有转杆一，所述地面的上侧壁设置有移动机构，所述地面的上侧壁设置有箱体，所述箱体的内底壁固定安装有风机，所述箱体的内侧壁固定连接有支撑板，所述支撑板的上侧壁设置有夹持机构。
8.优选地，所述移动机构包括转动连接在地面上的丝杆，所述丝杆的外壁固定套设有齿轮，所述丝杆的外壁螺纹连接有位于齿轮上方的移动板，所述移动板的上侧壁固定连接有固定杆，所述固定杆的顶端共同固定连接有安装板，所述安装板的上侧壁和弧形杆二的下端转动连接，所述地面上固定连接有支撑杆二，所述支撑杆二的顶端固定连接有电机，所述电机的驱动端固定连接有圆盘，所述圆盘的前侧壁安装有连接柱，所述连接柱的外壁
转动连接有转杆二，所述地面的上侧壁滑动连接有支撑杆一，所述支撑杆一的顶端固定连接有与齿轮相啮合的齿板，所述齿板的右端均和转杆二的左端转动连接。
9.优选地，所述夹持机构包括对称通过扭矩弹簧连接在支撑板上侧壁的压杆，所述支撑板的上侧壁对称固定连接有位于两个压杆之间的挡板，所述支撑板的上侧壁对称滑动连接有位于两个挡板之间的夹板，位于同一侧的所述夹板和挡板之间均固定连接有弹簧，所述箱体的内顶壁固定连接有液压缸，所述液压缸远离箱体内顶壁的一端固定连接有横板，所述横板的下侧壁对称固定连接有与压杆相抵接触的抵板，两个所述夹板之间设置有控制舱。
10.优选地，所述地面的上侧壁对称固定嵌设有轴承，所述轴承的内圈均和丝杆的外壁固定连接。
11.优选地，两个所述夹板相对的一侧均固定安装有防护垫。
12.优选地，所述箱体的外壁对称固定插设有通风管。
13.优选地，两个所述抵板的下侧壁均开设有与压杆相匹配的弧形缺口。
14.优选地，所述控制舱内设置有plc控制器，所述plc控制器和风机、液压缸、电机、激光器、接收器之间均电性连接。
15.与现有的技术相比，本一种基于物联网的隧道结构监测装置的优点在于：
16.1、设置移动机构、移动块、弧形杆一、弧形杆二、激光器、标靶和接收器，启动激光器、接收器和电机，激光器发射的光线传递至标靶给接收器，接收器将信号传递至控制舱内的plc控制器，从而判断激光器发射的光线是否发生偏移，如果发生偏移则反应隧道本体结构发生变动，可有效的进行预警，避免事故的发生，电机的驱动端带动圆盘和连接柱转动，进而带动转杆二右端做圆周运动，进而带动齿板在水平方向上左右的往复移动，从而带动与之相啮合的齿轮和丝杆往复的转动，使丝杆带动移动板和安装板在竖直方向上往复移动，使安装板带动转杆一转动，从而带动移动块在导向槽内往复的移动，使激光器和标靶在隧道本体的不同位置进行监测，从而提高装置监测的准确性；
17.2、设置箱体和夹持机构，将控制舱放置于两个夹板之间，启动液压缸，液压缸的驱动端带动横板和抵板向下移动，使抵板挤压接触压杆，带动压杆向靠近支撑板的方向转动，使压杆挤压接触夹板，带动夹板向靠近控制舱外壁方向移动，从而快速完成对控制舱的固定，保证控制舱工作的稳定性；
18.综上所述，本发明通过激光器发射的光线传递至标靶给接收器，接收器将信号传递至控制舱内的plc控制器，从而判断激光器发射的光线是否发生偏移，如果发生偏移则反应隧道本体结构发生变动，可有效的进行预警，避免事故的发生，以及移动块在导向槽内往复的移动，使激光器和标靶在隧道本体的不同位置进行监测，从而提高装置监测的准确性。
附图说明
19.图1为本发明提出的一种基于物联网的隧道结构监测装置的结构示意图；
20.图2为本发明提出的一种基于物联网的隧道结构监测装置的侧视图；
21.图3为图1中a处的放大图；
22.图4为本发明提出的一种基于物联网的隧道结构监测装置中箱体的剖视图。
23.图中：1隧道本体、2地面、3导向槽、4移动块、5弧形杆一、6连接杆、7激光器、8安装
块、9标靶、10接收器、11弧形杆二、12转杆一、13丝杆、14移动板、15固定杆、16安装板、17轴承、18齿板、19齿轮、20支撑杆一、21支撑杆二、22电机、23圆盘、24连接柱、25转杆二、26箱体、27支撑板、28风机、29夹板、30挡板、31弹簧、32压杆、33液压缸、34横板、35抵板、36通风管。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
25.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
26.参照图1-4，一种基于物联网的隧道结构监测装置，包括隧道本体1和地面2，隧道本体1的内顶壁对称开设有导向槽3，导向槽3的内壁对称滑动连接有移动块4，两个移动块4相对的一侧均共同固定连接有弧形杆一5，四个移动块4相对的一侧均共同固定连接有连接杆6，位于后侧的两个移动块4的前侧壁均固定连接有激光器7，位于前侧的两个移动块4的后侧壁均固定连接有安装块8，两个安装块8的后侧壁均固定连接有与激光器7相匹配的标靶9，位于前侧的两个移动块4的后侧壁均固定连接有接收器10，位于右侧的两个移动块4的右侧壁均固定连接有弧形杆二11，两个弧形杆二11的右端均转动连接有转杆一12；
27.地面2的上侧壁设置有移动机构，移动机构包括转动连接在地面2上的丝杆13，地面2的上侧壁对称固定嵌设有轴承17，轴承17的内圈均和丝杆13的外壁固定连接，丝杆13的外壁固定套设有齿轮19，丝杆13的外壁螺纹连接有位于齿轮19上方的移动板14，移动板14的上侧壁固定连接有固定杆15，固定杆15的顶端共同固定连接有安装板16，安装板16的上侧壁和弧形杆二11的下端转动连接，地面2上固定连接有支撑杆二21，支撑杆二21的顶端固定连接有电机22，电机22的驱动端固定连接有圆盘23，圆盘23的前侧壁安装有连接柱24，连接柱24的外壁转动连接有转杆二25，地面2的上侧壁滑动连接有支撑杆一20，支撑杆一20的顶端固定连接有与齿轮19相啮合的齿板18；
28.齿板18的右端均和转杆二25的左端转动连接，地面2的上侧壁设置有箱体26，箱体26的外壁对称固定插设有通风管36，箱体26的内底壁固定安装有风机28，箱体26的内侧壁固定连接有支撑板27，支撑板27的上侧壁均匀开设有多个通孔，支撑板27的上侧壁设置有夹持机构，夹持机构包括对称通过扭矩弹簧连接在支撑板27上侧壁的压杆32，支撑板27的上侧壁对称固定连接有位于两个压杆32之间的挡板30，支撑板27的上侧壁对称滑动连接有位于两个挡板30之间的夹板29，两个夹板29相对的一侧均固定安装有防护垫，位于同一侧的夹板29和挡板30之间均固定连接有弹簧31，箱体26的内顶壁固定连接有液压缸33，液压缸33远离箱体26内顶壁的一端固定连接有横板34；
29.横板34的下侧壁对称固定连接有与压杆32相抵接触的抵板35，两个抵板35的下侧壁均开设有与压杆32相匹配的弧形缺口，两个夹板29之间设置有控制舱，控制舱内设置有plc控制器，plc控制器和风机28、液压缸33、电机22、激光器7、接收器10之间均电性连接，启动激光器7、接收器10和电机22，激光器7发射的光线传递至标靶9给接收器10，接收器10将
信号传递至控制舱内的plc控制器，从而判断激光器7发射的光线是否发生偏移，如果发生偏移则反应隧道本体1结构发生变动，可有效的进行预警，避免事故的发生，电机22的驱动端带动圆盘23和连接柱24转动，进而带动转杆二25右端做圆周运动，进而带动齿板18在水平方向上左右的往复移动，从而带动与之相啮合的齿轮19和丝杆13往复的转动，使丝杆13带动移动板14和安装板16在竖直方向上往复移动，使安装板16带动转杆一12转动，从而带动移动块4在导向槽3内往复的移动，使激光器7和标靶9在隧道本体1的不同位置进行监测，从而提高装置监测的准确性，将控制舱放置于两个夹板29之间，启动液压缸33，液压缸33的驱动端带动横板34和抵板35向下移动，使抵板35挤压接触压杆32，带动压杆32向靠近支撑板27的方向转动，使压杆32挤压接触夹板29，带动夹板29向靠近控制舱外壁方向移动，从而快速完成对控制舱的固定，保证控制舱工作的稳定性。
30.进一步说明，上述固定连接，除非另有明确的规定和限定，否则应做广义理解，例如，可以是焊接，也可以是胶合，或者一体成型设置等本领域技术人员熟知的惯用手段。
31.现对本发明的操作原理作如下阐述：
32.使用时，启动激光器7、接收器10和电机22，激光器7发射的光线传递至标靶9给接收器10，接收器10将信号传递至控制舱内的plc控制器，从而判断激光器7发射的光线是否发生偏移，如果发生偏移则反应隧道本体1结构发生变动，可有效的进行预警，避免事故的发生，电机22的驱动端带动圆盘23和连接柱24转动，进而带动转杆二25右端做圆周运动，进而带动齿板18在水平方向上左右的往复移动，从而带动与之相啮合的齿轮19和丝杆13往复的转动，使丝杆13带动移动板14和安装板16在竖直方向上往复移动，使安装板16带动转杆一12转动，从而带动移动块4在导向槽3内往复的移动，使激光器7和标靶9在隧道本体1的不同位置进行监测，从而提高装置监测的准确性，将控制舱放置于两个夹板29之间，启动液压缸33，液压缸33的驱动端带动横板34和抵板35向下移动，使抵板35挤压接触压杆32，带动压杆32向靠近支撑板27的方向转动，使压杆32挤压接触夹板29，带动夹板29向靠近控制舱外壁方向移动，从而快速完成对控制舱的固定，保证控制舱工作的稳定性。
33.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。