一种隧道基坑全自动形变检测扫描仪.pdf

本发明公开了一种隧道基坑全自动形变检测扫描仪，包括检测扫描仪和基座，所述检测扫描仪包括表面设置一圆气泡、地面和侧面各设置一可拆卸式连接器、内设一倾角传感器和外设一激光测距传感器，所述基座包括调节螺丝、限位装置和锁紧装置，所述限位装置包括一限位槽，所述锁紧装置包括一锁紧扳手。本发明的目的在于提供一种高精度、稳定性好、可精确测量、监测整个隧道位移收敛、拱顶沉降和基坑形变的全自动形变检测扫描仪。

1.  一种隧道基坑全自动形变检测扫描仪，其特征在于，包括检测扫描仪和基座，所述检测扫描仪包括表面设置一圆气泡、地面和侧面各设置一可拆卸式连接器、内设一倾角传感器和外设一激光测距传感器，所述基座包括调节螺丝、限位装置和锁紧装置，所述限位装置包括一限位槽，所述锁紧装置包括一锁紧扳手。

2.  如权利要求1所述的隧道基坑全自动形变检测扫描仪，其特征在于，所述检测扫描仪内部还设置有RFID射频识别模块。

3.  如权利要求1所述的隧道基坑全自动形变检测扫描仪，其特征在于，所述检测扫描仪还包括通讯模块，所述通讯模块为RS485、RS232、蓝牙或GPRS。

4.  如权利要求1所述的隧道基坑全自动形变检测扫描仪，其特征在于，所述基座还包括有固定脚孔和膨胀螺丝孔。

一种隧道基坑全自动形变检测扫描仪
技术领域
本发明涉及建筑领域，具体涉及一种隧道基坑全自动形变检测扫描仪。
背景技术
隧道施工及运营维护过程中，通过对隧道周边净空尺寸变化的测量，即对隧道周边收敛位移的测量，可以直观明确地判断隧道围岩或结构的稳定性。因此，收敛位移是隧道监测中的常规监测项目，而收敛计是监测隧道收敛位移的最主要的仪器。
传统的收敛计虽然能对隧道位移收敛和拱顶沉降以及基坑形变进行监测和测量，但是传统的收敛计准确度不高、使用也不方便、测量的效率低下，很难实现自动化测量和监测。
数字收敛计虽在传统收敛计的基础上有所改进，仍存在准确度不高、使用不方便、效率低下等缺点。
隧道断面仪或全站仪也能实现隧道位移收敛和拱顶沉降以及基坑形变进行监测和测量，但这种仪器需要专门的测量人员使用，不便于市场推广；其次是这种测量仪器价格高，并且测量效率低。
对于固定式激光测距传感器，虽然精度高、实时性好、可实现远程监控的功能，同时也可以实现自动化测量。但是这种测量方法也存在一些缺点，比如这种激光传感器必须固定在隧道壁上，只能监测固定的一段距离。
对于手持式激光收敛仪，也存在一些弊端：首先，必须事先在监测的位置上用反光板或反射片固定目标，对一些特殊的隧道或基坑，施工难度大，目标容易被破坏；其次，测量时必须靠施工人员来找准目标，当距离远的时候，容易看不清激光，也就很难找准目标，尤其在大型的隧道里，更难找准目标；最后，这种方法测量的目标点少，不能准确的反映隧道的整体形变，并且自动化程度低。
发明内容
基于以上的问题，本发明的目的在于提供一种高精度、稳定性好、可精确测量、监测整个隧道位移收敛、拱顶沉降和基坑形变的全自动形变检测扫描仪。
一种隧道基坑全自动形变检测扫描仪，包括检测扫描仪和基座，所述检测扫描仪包括表面设置一圆气泡、地面和侧面各设置一可拆卸式连接器、内设一倾角传感器和外设一激光测距传感器，所述基座包括调节螺丝、限位装置和锁紧装置，所述限位装置包括一限位槽，所 述锁紧装置包括一锁紧扳手。
优选地，所述检测扫描仪内部还设置有RFID射频识别模块。
优选地，所述检测扫描仪还包括通讯模块，所述通讯模块为RS485、RS232、蓝牙或GPRS。
优选地，所述基座还包括有固定脚孔和膨胀螺丝孔。
本发明的有益效果：本发明采用了高精度、稳定性好的激光测距传感器，解决了传统收敛计中的准确度不高的问题；同时，本发明上还设置有圆气泡和倾角传感器，可以帮助调节装置的水平，减少装置在安装过程中产生的误差，极大地提高了装置的准确度；为了解决传统测量方法中不便于安装使用的问题，本发明采用了插拔的方式，将测量装置装在固定基座上，固定基座上设置有限位槽和锁紧扳手，限位槽确保装置每次安装都在同一位置上；检测扫描仪的地面和侧面各有一个连接器，可以对不同的方位进行测量；固定基座上设置有三个调节螺丝，用于测量装置的水平调节。
附图说明
图1为本发明一种隧道基坑全自动形变检测扫描仪的检测扫描仪的结构示意图；
图2为本发明一种隧道基坑全自动形变检测扫描仪的基座的结构示意图；
图3为本发明一种隧道基坑全自动形变检测扫描仪的检测扫描仪的示意图。
图中标号说明如下：1-激光测距传感器，2-圆气泡，3-伺服马达及角度编码器，4-控制主板MCU，5-连接器，6-RFID射频识别模块，7-倾角传感器，8-电源模块，9-通讯模块，10-膨胀螺丝孔，11-调节螺丝，12-固定脚孔，13-限位装置，14-锁紧装置，15-RFID卡，16-报警指示灯，17-状态指示灯，18-存储指示灯，19-电源指示灯，20-测量键，21-电源键。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
图1为本发明一种隧道基坑全自动形变检测扫描仪的示意图，检测扫描仪包括表面设置一圆气泡2、地面和侧面各设置一可拆卸式连接器5、内设一倾角传感器7和外设一激光测距传感器1，检测扫描仪内部还设置有伺服马达及角度编码器3、控制主板MCU4、电源模块8、RFID射频识别模块6和通讯模块9，所述通讯模块为RS485、RS232、蓝牙或GPRS。
图2为本发明一种隧道基坑全自动形变检测扫描仪的基座的结构示意图，基座包括调节螺丝11、限位装置13和锁紧装置14，限位装置13包括一限位槽，锁紧装置14包括一锁紧扳手，基座还包括有固定脚孔12、膨胀螺丝孔10和RFID卡15；膨胀螺丝孔10将基座固定 在隧道壁面上，调节螺丝11主要是调节测量装置的水平；固定脚孔12是用于固定图1中的装置，图1中的两个连接器5不用时可拆卸，将图1中的连接器5的三个脚架插在图2中固定脚孔12上；图2中的限位装置13是一个限位槽，当连接器5插入图2中的三个固定脚孔12时，该限位槽能起到限定位置的作用，确保装置每次安装都在同一位置，减小安装时造成的误差，图2中的锁紧装置14是一个紧锁扳手，当装置准确安装到固定基座上时，通过紧锁扳手，即可将装置固定在基座上。
图3为本发明一种隧道基坑全自动形变检测扫描仪的检测扫描仪的示意图，检测扫描仪表面设置有报警指示灯16，状态指示灯17，存储指示灯18，电源指示灯19，测量键20和电源键21。当把检测扫描仪固定于基座后，按一下电源键21，电源指示灯19就会发光，表明装置此时已被供电，此时激光测距传感器1读取RFID卡15的编码信息，而这个编码信息对应了断面测点的编号，按一下测量键20，状态指示灯17如果发出绿光，表明激光测距传感器1自检正常并开始测量，处于工作状态，并且可以设定扫描角度间隔以及扫描周期；如果发出红光，表明激光测距传感器1测量的有错误数据；当测量的数据超出设定是数据偏差时，此时报警指示灯16就会发出红光报警。所有的测量数据都将会保存在测距传感器1中，并且可以通过数据线或蓝牙装置把数据传到数据处理软件，最后形成测量报告。
本发明采用了高精度、稳定性好的激光测距传感器，解决了传统收敛计中的准确度不高的问题；同时，本发明上还设置有圆气泡和倾角传感器，可以帮助调节装置的水平，减少装置在安装过程中产生的误差，极大地提高了装置的准确度；为了解决传统测量方法中不便于安装使用的问题，本发明采用了插拔的方式，将测量装置装在固定基座上，固定基座上设置有限位槽和锁紧扳手，限位槽确保装置每次安装都在同一位置上；检测扫描仪的地面和侧面各有一个连接器，可以对不同的方位进行测量；固定基座上设置有三个调节螺丝，用于测量装置的水平调节。
与现有技术相比，本发明有如下优点或功能：能实现自动化测量，按一个按键就可以自动完成测量并存储数据；能自动读取断面的测点编号，不需要施工人员去操作；能快速、高效的进行测量，只需单人进行操作，无需专业人员去操作，大大的提高了工作效率；本装置测量的是整个隧道形状，并非仅仅只是几个点；可以根据自己的需求去设定测量的角度间隔，能够实现在不同的周期、相同的角度测量的数据都为一个点的的数据；能够同时完成整体隧道形变以及拱顶沉降的测量；也可以固定在某个监测点上，作为长期无人值守的测量，并且数据可通过GPRS上传到服务器，实现远程监测；本装置具有RFID功能，可自动识别测点， 无需人为输入；数据具有加密保护功能，不能人为修改测量的数据，数据通过专门的处理软件，可以得出隧道或基坑的变形量及变形增量，以及沉降的成果数据。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。