隧道安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

拱頂沉降和收斂監(jiān)測(cè)

1設(shè)備及參數(shù)

拱頂沉降和收斂監(jiān)測(cè)采用激光測(cè)距儀，激光測(cè)距儀具有測(cè)量速度快、測(cè)量精度高、產(chǎn)品體積小，使用方便等特點(diǎn)，可運(yùn)用于隧道拱頂沉降及收斂、橋墩沉降監(jiān)測(cè)，具體參數(shù)指標(biāo)如下所示。

在B點(diǎn)處布置監(jiān)測(cè)儀器，測(cè)出AB間距和BC間距，通過(guò)前后數(shù)據(jù)分析可以得到拱腰收斂量和拱頂?shù)某两怠?/span>

例如AB間距初測(cè)值為L，二次測(cè)得值為L_AB，則收斂量△L=L-L_AB。

拱頂沉降采用等比法，以激光測(cè)距儀為例，原理為：

拱頂沉降、收斂監(jiān)測(cè)斷面圖

通過(guò)在拱頂布設(shè)一水平板，拱腰處布設(shè)二個(gè)激光位移傳感器，通過(guò)激光測(cè)距儀測(cè)定傳感器安裝位置與平板的初始距離AB；通過(guò)全站儀測(cè)出平板距BD水平線(xiàn)的初始垂直距離AC。

二個(gè)傳感器位置關(guān)系

當(dāng)拱頂下沉?xí)r，通過(guò)測(cè)量出三角形此刻斜邊BF的長(zhǎng)度，由等比法可知：

 拱頂沉降計(jì)算示意圖

5.2.3安裝工藝

（1）對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)，是否能正常使用，嚴(yán)禁安裝不能正常使用的儀器；

（2）通過(guò)量測(cè)確定激光測(cè)距儀的安裝位置；

（3）確定好安裝位置后，固定激光測(cè)距儀的安裝支架，并注意拱腰位置處的激光測(cè)距儀支架與激光測(cè)距儀需保持在同一水平；

（4）調(diào)整激光測(cè)距儀的角度，保證一束打到拱頂，一束打到拱腰位置；

（5）在拱頂固定頂板安裝支架，需保證拱頂?shù)闹Ъ鼙３州S線(xiàn)與地面垂直；

（6）連接信號(hào)線(xiàn)纜和電路線(xiàn)纜，并對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行測(cè)試和調(diào)試。

5.2.4測(cè)點(diǎn)布置

每個(gè)監(jiān)測(cè)斷面布置2個(gè)激光測(cè)距儀，一個(gè)指向拱腰，一個(gè)指向拱頂。

拱頂沉降及收斂測(cè)點(diǎn)布置示意圖

5.3環(huán)境溫濕度監(jiān)測(cè)

5.3.1設(shè)備及參數(shù)

環(huán)境溫濕度傳感器采用溫濕度傳感器，該儀器廣泛運(yùn)用于橋隧坡等自動(dòng)化監(jiān)測(cè)中的溫濕度監(jiān)測(cè)，具有操作靈活，使用方便，能夠根據(jù)客戶(hù)實(shí)際需求增加相應(yīng)的功能；內(nèi)置通道保護(hù)模塊，可避免由于用戶(hù)誤操作時(shí)損壞本儀器；單芯片傳感器,含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器；兼容性強(qiáng)，采用標(biāo)準(zhǔn)RS485通信接口，可與大部分采用RS485接口的設(shè)備及系統(tǒng)集成等優(yōu)點(diǎn)，具體如表所示。

 環(huán)境溫濕度監(jiān)測(cè)傳感器技術(shù)參數(shù)

環(huán)境溫濕度傳感器輸出信號(hào)均為數(shù)字信號(hào)，可通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行采集，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的具體參數(shù)如下表所示。

 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)

5.3.2工作原理

溫度傳感器：利用物質(zhì)各種物理性質(zhì)隨溫度變化的規(guī)律把溫度轉(zhuǎn)換為可用輸出信號(hào)。溫度傳感器熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測(cè)器。它的主要特點(diǎn)是測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定。溫度傳感器熱電阻測(cè)溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量的。

濕敏元件：是最簡(jiǎn)單的濕度傳感器，濕敏電阻的特點(diǎn)是在基片上覆蓋一層用感濕材料制成的膜，當(dāng)空氣中的水蒸氣吸附在感濕膜上時(shí)，元件的電阻率和電阻值都發(fā)生變化，利用這一特性即可測(cè)量濕度。

5.3.3安裝工藝

（1）安裝溫濕度傳感器的時(shí)候一定要選擇一個(gè)適合安裝的位置：安裝傳感器的最佳位置一般要擁有該環(huán)境需要測(cè)量的典型溫度和濕度。并且溫濕度傳感器的周?chē)凶銐虻目臻g保證空氣的流通。

（2）禁止把溫濕度傳感器直接安裝在發(fā)熱、制冷的物體上，也最好不要把傳感器直接安裝在蒸汽、有霧環(huán)境中，這樣都會(huì)造成傳感器的損壞。

（3）溫濕度傳感器安裝位置一般應(yīng)該控制在隧道側(cè)壁上，這樣對(duì)于安裝、調(diào)試、維護(hù)工作的更加方便，并注意連線(xiàn)。

5.3.4測(cè)點(diǎn)布置

測(cè)點(diǎn)布置相對(duì)集中的位置布置測(cè)點(diǎn)。布置在隧道側(cè)壁上，每個(gè)斷面布置一個(gè)測(cè)點(diǎn)。

環(huán)境溫濕度測(cè)點(diǎn)布置示意圖

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