阅读说明：本技术 一种公路隧道分布式变形监测系统 (Highway tunnel distributing type deformation monitoring system ) 是由 彭小庆 高辉 师永翔 汪永强 李晶 宋茂林 于 2019-12-05 设计创作，主要内容包括：本发明的一种公路隧道分布式变形监测系统,属于公路隧道检测设备技术领域。通过声发射法检测器与红外成像检测器两种检测方式对公路隧道进行检测并将检测数据通过分析模块进行对比分析,当检测数据在一定时间内出现异常时,说明公路隧道内发生变形,同时声发射法检测器与红外成像检测器还可以将变形区域发现出来,便于人员及时查看并修复,若干个检测组均匀设置在公路隧道内且若干个声发射法检测器和若干个红外成像检测器交叉设置在公路隧道内,可以防止由于一个声发射法检测器和一个红外成像检测器带来的检测数据不准确,可以将若干个声发射法检测器和若干个红外成像检测器的数据进行对比,从而得到最准确的变形量和变形区域位置。(The invention discloses a distributed deformation monitoring system for a highway tunnel, and belongs to the technical field of highway tunnel detection equipment. The road tunnel is detected by two detection modes of an acoustic emission method detector and an infrared imaging detector, the detection data is compared and analyzed by an analysis module, when the detection data is abnormal within a certain time, the deformation in the road tunnel is indicated, meanwhile, the acoustic emission method detector and the infrared imaging detector can also find out deformed areas, so that personnel can conveniently check and repair the deformed areas in time, a plurality of detection groups are uniformly arranged in the highway tunnel, a plurality of acoustic emission method detectors and a plurality of infrared imaging detectors are arranged in the highway tunnel in a crossed manner, it is possible to prevent the inaccuracy of the detection data due to one acoustic emission method detector and one infrared imaging detector, the data of a plurality of acoustic emission method detectors and a plurality of infrared imaging detectors can be compared, so that the most accurate deformation amount and deformation area position can be obtained.)

一种公路隧道分布式变形监测系统

技术领域

本发明属于公路隧道检测设备技术领域，具体来说是一种公路隧道分布式变形监测系统。

背景技术

随着经济与社会的发展，我国道路与交通基础设施建设越来越完善。越来越多的城市开始兴建地铁、公路隧道工程。公路隧道建造在地质复杂、道路狭窄、管线密集、交通繁忙的闹市中心,其安全问题不容忽视。无论在施工期还是在运营期都要对其结构进行变形跟踪监测，以确保主体结构和周边环境安全。

公路隧道是一狭长的线状地下建构筑物，监测点数量比较大，其检测周期性和长期性，使检测数据量非常庞大。面对这些浩瀚而又庞杂的数据能否管理利用好，关系到监测公路隧道结构变形和预测预报结构变形工作能否实现和实现的质量。同时，如何有利用先进的传感器技术与系统设计使获得的检测数据尽可能准确，与此同时提高检测工作效率，避免长时间影响交通运输效也显得尤为重要。目前多数监测信息的管理和应用存在不直观、不及时、自动化程度较低等缺点。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于解决现有的苗圃病虫害防治需要大量人力成本以及难以实时监督的问题。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种公路隧道分布式变形监测系统，包括用于检测公路隧道变形的检测模块，所述检测模块包括声发射法检测单元和红外热像检测单元，所述声发射法检测单元为若干个声发射法检测器，所述红外热像检测单元为若干个红外热像检测器，一个所述声发射法检测器和一个所述红外热像检测器设为一个检测组，若干个检测组均匀设置在公路隧道内且若干个所述声发射法检测器和若干个所述红外成像检测器交叉设置在公路隧道内，所述声发射法检测器与所述红外成像检测器之间的距离为5~8m，所述检测模块连接有控制模块，所述检测模块将检测的数据输送给控制模块，所述控制模块包括定时单元、存储单元和控制单元，所述定时单元用于定时向存储单元和控制单元发射信号，所述存储单元用于存储检测模块检测到的数据和控制模块的，所述控制单元连接有信号发射模块，所述信号发射模块配合设置有信号接收模块，所述信号接收模块连接有存储模块，所述存储模块用于存储信号接收模块接收到的数据，所述存储模块连接有分析模块，所述分析模块连接有反馈模块。

优选地，所述控制模块控制若干个检测组每隔5~10s进行检测，具体为若干个检测组从公路隧道一端到另一端挨个进行检测，相邻的检测组之间每隔5~10s进行检测。

优选地，所述信号发射模块和所述信号接收模块为无线信号发射器和无线信号接收器。

优选地，所述分析模块包括声发射法分析单元、红外热像分析单元、和综合分析单元，所述声发射法分析单元用于对所述声发射法检测单元的数据进行分析并记录异常数据和异常数据的分析结果，所述红外热像分析单元用于对所述红外热像检测单元的的数据进行分析并记录异常数据和异常数据的分析结果，所述综合分析单元用于将声发射法分析单元和红外热像分析单元的结果进行综合对比分析，确定异常数据和异常数据的分析结果，计算公路隧道变形量。

优选地，所述反馈模块包括报警单元、云端显示单元和模型显示单元，所述报警单元用于当分析模块的分析结果显示公路隧道变形时进行报警，所述云端显示单元用于将分析模块的分析结果进行云端存储显示，所述模型显示单元用于将分析模块的分析结果建模并显示。

优选地，所述声发射法检测单元和红外热像检测单元均匀设置于公路隧道的墙壁或者地底。

优选地，所述模型显示单元内设有公路隧道模型数据，并将分析模块的分析结果与公路隧道模型数据进行结合。

一种公路隧道分布式变形监测系统的操作方法，采用上述所述的公路隧道分布式变形监测系统，所述方法为通过声发射法检测单元和红外热像检测单元对公路隧道的结构进行探测并记录，记录的数据输送给分析模块，分析模块的声发射法分析单元的对声发射法检测单元的数据进行分析，当一定时间内声发射法检测单元检测到的公路隧道结构出现变化时，声发射法分析单元对变化进行分析确定变形区域和变形大小；分析模块的红外热像分析单元对红外热像检测单元检测到的公路隧道结构出现变化时，声发射法分析单元对变化进行分析确定变形区域和变形大小；分析模块对声发射法分析单元和红外热像分析单元的分析结果进行对比分析得到更为准确的公路隧道变形数据。

优选地，所述控制模块控制声发射法分析单元和红外热像检测单元组成的若干个检测组按照公路隧道内入口到出口的安装顺序进行依次检测，每次检测设为一个检测批次，所述相邻的检测组的检测时间为每隔5~10s进行检测。

优选地，所述声发射法分析单元对若干个声发射法检测器在同一检测批次内的检测数据进行整合对比分析，得到准确的检测数据，所述红外热像分析单元对若干个红外成像检测器在同一检测批次内的检测数据进行整合对比分析，得到准确的检测数据。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明的一种公路隧道分布式变形监测系统，包括用于检测公路隧道变形的检测模块，检测模块包括声发射法检测单元和红外热像检测单元，声发射法检测单元为若干个声发射法检测器，红外热像检测单元为若干个红外热像检测器，一个声发射法检测器和一个红外热像检测器设为一个检测组，若干个检测组均匀设置在公路隧道内且若干个声发射法检测器和若干个红外成像检测器交叉设置在公路隧道内，声发射法检测器与红外成像检测器之间的距离为5~8m，防止相邻的声发射法检测器与红外成像检测器之间在检测过程中出现干扰。检测模块连接有控制模块，检测模块将检测的数据输送给控制模块，控制模块包括定时单元、存储单元和控制单元，定时单元用于定时向存储单元和控制单元发射信号，存储单元用于存储检测模块检测到的数据和控制模块的，控制单元连接有信号发射模块，信号发射模块配合设置有信号接收模块，信号接收模块连接有存储模块，存储模块用于存储信号接收模块接收到的数据，存储模块连接有分析模块，分析模块连接有反馈模块。通过声发射法检测器与红外成像检测器两种检测方式对公路隧道进行检测并将检测数据通过分析模块进行对比分析，当检测数据在一定时间内出现异常时，说明公路隧道内发生变形，同时声发射法检测器与红外成像检测器还可以将变形区域发现出来，便于人员及时查看并修复，若干个检测组均匀设置在公路隧道内且若干个声发射法检测器和若干个红外成像检测器交叉设置在公路隧道内，可以防止由于一个声发射法检测器和一个红外成像检测器带来的检测数据不准确，若干个检测组均匀设置在公路隧道内可以将若干个声发射法检测器和若干个红外成像检测器的数据进行对比，从而得到最准确的变形量和变形区域位置。

附图说明

图1为本发明的一种公路隧道分布式变形监测系统的结构示意图。

示意图中的标号说明：

100、检测模块；110、声发射法检测单元；120、红外热像检测单元；200、控制模块；210、定时单元；220、存储单元；230、控制单元；300、信号发射模块；400、信号接收模块；500、存储模块；600、分析模块；610、声发射法分析单元；620、红外热像分析单元；630、综合分析单元；700、反馈模块；710、报警单元；720、云端显示单元；730、模型显示单元。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1

参照附图1，本实施例的一种公路隧道分布式变形监测系统，包括用于检测公路隧道变形的检测模块100，检测模块100包括声发射法检测单元110和红外热像检测单元120，声发射法检测单元110为若干个声发射法检测器，红外热像检测单元120为若干个红外热像检测器，一个声发射法检测器和一个红外热像检测器设为一个检测组，若干个检测组均匀设置在公路隧道内且若干个声发射法检测器和若干个红外成像检测器交叉设置在公路隧道内，声发射法检测器与红外成像检测器之间的距离为5~8m，防止相邻的声发射法检测器与红外成像检测器之间在检测过程中出现干扰。检测模块100连接有控制模块200，检测模块100将检测的数据输送给控制模块200，控制模块200包括定时单元210、存储单元220和控制单元230，定时单元210用于定时向存储单元220和控制单元230发射信号，存储单元220用于存储检测模块100检测到的数据和控制模块200的，控制单元230连接有信号发射模块300，信号发射模块300配合设置有信号接收模块400，信号接收模块400连接有存储模块500，存储模块500用于存储信号接收模块400接收到的数据，存储模块500连接有分析模块600，分析模块600连接有反馈模块700。通过声发射法检测器与红外成像检测器两种检测方式对公路隧道进行检测并将检测数据通过分析模块600进行对比分析，当检测数据在一定时间内出现异常时，说明公路隧道内发生变形，同时声发射法检测器与红外成像检测器还可以将变形区域发现出来，便于人员及时查看并修复，若干个检测组均匀设置在公路隧道内且若干个声发射法检测器和若干个红外成像检测器交叉设置在公路隧道内，可以防止由于一个声发射法检测器和一个红外成像检测器带来的检测数据不准确，若干个检测组均匀设置在公路隧道内可以将若干个声发射法检测器和若干个红外成像检测器的数据进行对比，从而得到最准确的变形量和变形区域位置。

本实施例的控制模块200控制若干个检测组每隔5~10s进行检测，具体为若干个检测组从公路隧道一端到另一端挨个进行检测，相邻的检测组之间每隔5~10s进行检测，防止检测组之间的探测信号互相干扰，确保上一个检测组的检测信号消失再开始下一个检测组的检测过程，确保检测结果的准确性。

本实施例的信号发射模块300和信号接收模块400为无线信号发射器和无线信号接收器。

本实施例的分析模块600包括声发射法分析单元610、红外热像分析单元620、和综合分析单元630，声发射法分析单元610用于对声发射法检测单元110的数据进行分析并记录异常数据和异常数据的分析结果，红外热像分析单元620用于对红外热像检测单元120的的数据进行分析并记录异常数据和异常数据的分析结果，综合分析单元630用于将声发射法分析单元610和红外热像分析单元620的结果进行综合对比分析，确定异常数据和异常数据的分析结果，计算公路隧道变形量。

本实施例的反馈模块700包括报警单元710、云端显示单元720和模型显示单元730，报警单元710用于当分析模块600的分析结果显示公路隧道变形时进行报警，云端显示单元720用于将分析模块600的分析结果进行云端存储显示，模型显示单元730用于将分析模块600的分析结果建模并显示。

本实施例的声发射法检测单元110和红外热像检测单元120均匀设置于公路隧道的墙壁或者地底。

本实施例的模型显示单元730内设有公路隧道模型数据，并将分析模块600的分析结果与公路隧道模型数据进行结合，将变形量和变形区域在公路隧道模型中进行展示，便于观看，同时还可以将变形的过程检测数据通过模型进行展示，便于了解变形的过程，解决变形原因并防止出现类似的问题。

实施例2

一种公路隧道分布式变形监测系统的操作方法，采用上述的公路隧道分布式变形监测系统，方法为通过声发射法检测单元110和红外热像检测单元120对公路隧道的结构进行探测并记录，记录的数据输送给分析模块600，分析模块600的声发射法分析单元610的对声发射法检测单元110的数据进行分析，当一定时间内声发射法检测单元110检测到的公路隧道结构出现变化时，声发射法分析单元610对变化进行分析确定变形区域和变形大小；分析模块600的红外热像分析单元620对红外热像检测单元120检测到的公路隧道结构出现变化时，声发射法分析单元610对变化进行分析确定变形区域和变形大小；分析模块600对声发射法分析单元610和红外热像分析单元620的分析结果进行对比分析得到更为准确的公路隧道变形数据。

控制模块200控制声发射法分析单元610和红外热像检测单元120组成的若干个检测组按照公路隧道内入口到出口的安装顺序进行依次检测，每次检测设为一个检测批次，相邻的检测组的检测时间为每隔5~10s进行检测。

声发射法分析单元610对若干个声发射法检测器在同一检测批次内的检测数据进行整合对比分析，得到准确的检测数据，红外热像分析单元620对若干个红外成像检测器在同一检测批次内的检测数据进行整合对比分析，得到准确的检测数据。

以上所述实施例仅表达了本发明的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离┅本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。