预览加载中,请您耐心等待几秒...
1/10
2/10
3/10
4/10
5/10
6/10
7/10
8/10
9/10
10/10

亲,该文档总共13页,到这已经超出免费预览范围,如果喜欢就直接下载吧~

如果您无法下载资料,请参考说明:

1、部分资料下载需要金币,请确保您的账户上有足够的金币

2、已购买过的文档,再次下载不重复扣费

3、资料包下载后请先用软件解压,在使用对应软件打开

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108489449A(43)申请公布日2018.09.04(21)申请号201810106225.3(22)申请日2018.02.02(71)申请人河南理工大学地址454000河南省焦作市市辖区高新区世纪大道2001号(72)发明人焦华喆刘晨生陈峰宾陈新明杨亦轩王金星(74)专利代理机构郑州优盾知识产权代理有限公司41125代理人张绍琳栗改(51)Int.Cl.G01B21/32(2006.01)G01B21/02(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种用于连续监测隧道收敛的测量系统及方法(57)摘要本发明提出了一种用于连续监测隧道收敛的测量系统及方法,用以解决现有隧道监测手段操作复杂,效率不高,难以保证监测质量和确保施工安全的问题。测量系统包括滑轮、导线、数据采集模块、数据采集站和存储模块,滑轮固定在隧道的监测点上,监测点组成开放多边形,导线的一端固定在开放多边形的一端,导线依次设在各个监测点的滑轮上,导线的末端固定有将导线保持拉近状态的配重块;设置在监测点上的数据采集模块用于检测开放多边形的各段边长距离和角度,数据采集模块与数据采集站相连接,数据采集站与存储模块相连接,存储模块与上位机相连接;根据测量系统可以实现确定隧道收敛的测量方法。CN108489449ACN108489449A权利要求书1/2页1.一种用于连续监测隧道收敛的测量系统,其特征在于,包括滑轮(1)、导线(2)、数据采集模块(3)、数据采集站和存储模块,所述滑轮(1)固定在隧道的监测点(4)上,监测点(4)组成开放多边形,导线(2)的一端固定在开放多边形的一端,导线(2)依次设在各个监测点(4)的滑轮(1)上,导线(2)的末端固定有将导线(2)保持拉近状态的配重块(5);设置在监测点(4)上的数据采集模块(3)用于检测开放多边形的各段边长距离和角度,数据采集模块(3)与数据采集站相连接,数据采集站与存储模块相连接,存储模块与上位机相连接。2.根据权利要求1所述的用于连续监测隧道收敛的测量系统,其特征在于,所述数据采集模块(3)包括箱体(31)、第一编码器(32)、第二编码器(33)、第三编码器(34)和PIC微处理器,箱体(31)通过膨胀螺栓(6)固定在隧道上,箱体(31)下部的两侧设有导线出口(35)和导线进口(36);所述第一编码器(32)、第二编码器(33)和第三编码器(34)均与PIC微处理器相连接,PIC微处理器与数据采集站相连接;第一编码器(32)、第二编码器(33)、第三编码器(34)和PIC微处理器均固定在箱体(31)内,第一编码器(32)和第二编码器(33)位于滑轮的两侧、用于测量每个滑轮(1)旋转的角度及每个相邻监测点之间导线(2)相对于垂直线形成的角度,第三编码器(34)位于滑轮(1)的上部、用于测量每个相邻监测点之间导线(2)的位移。3.根据权利要求2所述的用于连续监测隧道收敛的测量系统,其特征在于,所述导线出口(35)和导线进口(36)为长条形开口;所述监测点(4)设置在弓形的隧道的横截面上;监测点(4)的个数根据隧道横截面的大小来确定。4.根据权利要求2所述的用于连续监测隧道收敛的测量系统,其特征在于,所述PIC微处理器与电子电路相连接,电子电路和PIC微处理器相配合监视第一编码器(32)、第二编码器(33)和第三编码器(34)的上升沿和下降沿。5.根据权利要求2或4所述的用于连续监测隧道收敛的测量系统,其特征在于,所述存储模块通过RS485网络端口与上位机相连接,存储模块通过RS485网络端口与数据采集站相连接。6.根据权利要求3所述的用于连续监测隧道收敛的测量系统,其特征在于,所述监测点(4)的数量设有5个、包括监测点P1、P2、P3、P4和P5,配重块(5)的质量为4kg。7.根据权利要求2所述的用于连续监测隧道收敛的测量系统,其特征在于,确定隧道收敛的测量方法为:步骤一:对所有监测点Pi点的初始位置进行初步调查:确定在瞬时t=0相邻监测点之间各段导线的初始长度并以监测点P1为参考点,确定其余各监测点的位置长度步骤二:确定每个监测点Pi的笛卡尔坐标:其中,为监测点Pi在t时刻x方向的坐标,为监测点Pi-1在t时刻x方向的坐标,为监测点Pi-1在t时刻的角度,为监测点Pi在t时刻y方向的坐标,为监测点Pi-1在t时刻y方向的坐标;步骤三:由计算得到的监测点Pi在t时刻的坐标,与初始时间监测点Pi的坐标进行对比,2CN108489449A权利要求书2/2页从而得到在监测点Pi的相对位移,来确定隧道是否发生变形。8.根据权利要求7所述的用于连续监测隧道收敛的测量系统,其特征在于,所述确定其余各监测点的位置长度的方法为:由第