全文摘要
本实用新型公开了一种基于射频激光的隧道拱顶下沉监测装置，包括三脚架测距装置、计算机处理系统、射频激光高程装置和激光测距传感器，其中三脚架测距装置顶部安装有激光测距仪和调平气泡，下部安装有三脚架支腿和PSD位置传感器；所述的激光测距仪和PSD位置传感器分别通过电缆与计算机处理系统相连；所述的射频激光高程装置由射频激光器及混凝土固定墩组成。本实用新型将射频激光高程装置设置在隧道断面边墙附近，同时三脚架测距装置架设的方便性，有效避免了隧道施工对监测数据准确性的影响同时不耽误施工进度。本实用新型可实现高效率、高精度完成隧道拱顶沉降的监测，同时操作简单方便、实用性强，减少劳力强度。
主设计要求
1.一种基于射频激光的隧道拱顶下沉监测装置，其特征在于：包括三脚架测距装置、计算机处理系统（5）、射频激光高程装置和激光测距传感器（8）；所述三脚架测距装置顶部安装有激光测距仪（1）和调平气泡（4），下部安装三脚架支腿（2）和PSD位置传感器（3）；所述的激光测距仪（1）通过电缆与计算机处理系统（5）相连，用于接收激光测距仪（1）反馈的信号；所述的PSD位置传感器（3）通过电缆与计算机处理系统（5）相连，用于接收PSD位置传感器（3）反馈的信号；所述的射频激光高程装置由射频激光器（6）及混凝土固定墩（7）组成；所述的射频激光器（6）发射的激光线照射到PSD位置传感器（3）靶面位置，用于设定三脚架测距装置的架设高程；所述的激光测距仪（1）发射的激光线垂直照射到激光测距传感器（8）上；所述的计算机处理系统（5）接收PSD位置传感器（3）反馈的相对的坐标值；所述的计算机处理系统（5）接收激光测距仪（1）监测到的距离数据，计算出隧道拱顶的下沉量。
设计方案
1.一种基于射频激光的隧道拱顶下沉监测装置，其特征在于：包括三脚架测距装置、计算机处理系统（5）、射频激光高程装置和激光测距传感器（8）；
所述三脚架测距装置顶部安装有激光测距仪（1）和调平气泡（4），下部安装三脚架支腿（2）和PSD位置传感器（3）；
所述的激光测距仪（1）通过电缆与计算机处理系统（5）相连，用于接收激光测距仪（1）反馈的信号；
所述的PSD位置传感器（3）通过电缆与计算机处理系统（5）相连，用于接收PSD位置传感器（3）反馈的信号；
所述的射频激光高程装置由射频激光器（6）及混凝土固定墩（7）组成；
所述的射频激光器（6）发射的激光线照射到PSD位置传感器（3）靶面位置，用于设定三脚架测距装置的架设高程；
所述的激光测距仪（1）发射的激光线垂直照射到激光测距传感器（8）上；
所述的计算机处理系统（5）接收PSD位置传感器（3）反馈的相对的坐标值；
所述的计算机处理系统（5）接收激光测距仪（1）监测到的距离数据，计算出隧道拱顶的下沉量。
2.根据权利要求1所述的一种基于射频激光的隧道拱顶下沉监测装置，其特征在于：所述三脚架支腿（2）属于伸缩装置，能自由地调节三脚架测距装置的高度。
3.根据权利要求1所述的一种基于射频激光的隧道拱顶下沉监测装置，其特征在于：所述调平气泡（4）可根据其位置是否在中心来判断激光测距仪（1）是否处于水平平面。
4.根据权利要求1所述的一种基于射频激光的隧道拱顶下沉监测装置，其特征在于：所述PSD位置传感器（3）是一种能测量光点在探测器表面上连续位置的光学探测器。
5.根据权利要求1所述的一种基于射频激光的隧道拱顶下沉监测装置，其特征在于：所述射频激光高程装置设置在隧道断面靠近边墙位置，并且保证其平面位置及高程不受外界环境变动。
6.根据权利要求1所述的一种基于射频激光的隧道拱顶下沉监测装置，其特征在于：所述激光测距传感器（8）设置在隧道横断面弧边的最高点。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及隧道工程变形监测技术领域，更具体地说，涉及一种基于射频激光的隧道拱顶下沉监测装置。
背景技术
随着我国交通基础设施的快速发展，隧道工程变形监测也显得尤为重要。其中隧道拱顶下沉是隧道工程变形监测的重要指标之一，特别是在隧道施工中，隧道工程变形对施工人员的安全和施工设备等财产安全都会产生严重的威胁。隧道开挖后由于围岩自重和应力调整会引起拱顶下沉，拱顶下沉量是隧道工程变形很重要的预警值，因此在施工中要对拱顶下沉量进行严格的测量，但已有的监测方法存在操作复杂，结果不精确的问题。如何快速精确且不影响施工进度地评价隧道拱顶沉降，成为当前亟需解决的难题。
发明内容
为解决以上技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种基于射频激光的隧道拱顶下沉监测装置，该装置通过靠近隧道边墙的射频激光高程装置发射的激光线限定三脚架测距装置的架设高程，进一步通过激光测距仪发射的激光线射到激光测距传感器上，最后由计算机处理系统接收激光测距仪监测到的距离数据，计算出隧道拱顶的下沉量。该装置可实现高效率、高精度完成隧道拱顶沉降的监测，同时操作简单方便、实用性强，减少劳力强度。
为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：
一种基于射频激光的隧道拱顶下沉监测装置，其特征在于：包括三脚架测距装置、计算机处理系统（5）、射频激光高程装置和激光测距传感器（8）；所述三脚架测距装置顶部安装有激光测距仪（1）和调平气泡（4），下部安装三脚架支腿（2）和PSD位置传感器（3）；所述的激光测距仪（1）通过电缆与计算机处理系统（5）相连，用于接收激光测距仪（1）反馈的信号；所述的PSD位置传感器（3）通过电缆与计算机处理系统（5）相连，用于接收PSD位置传感器（3）反馈的信号；所述的射频激光高程装置由射频激光器（6）及混凝土固定墩（7）组成；所述的射频激光器（6）发射的激光线照射到PSD位置传感器（3）靶面位置，用于设定三脚架测距装置的架设高程；所述的激光测距仪（1）发射的激光线垂直照射到激光测距传感器（8）上；所述的计算机处理系统（5）接收PSD位置传感器（3）反馈的相对的坐标值；所述的计算机处理系统（5）接收激光测距仪（1）监测到的距离数据，计算出隧道拱顶的下沉量。
进一步地，所述三脚架支腿（2）属于伸缩装置，能自由地调节三脚架测距装置的高度。
进一步地，所述调平气泡（4）可根据其位置是否在中心来判断激光测距仪（1）是否处于水平平面。
进一步地，所述PSD位置传感器（3）是一种能测量光点在探测器表面上连续位置的光学探测器，即：利用PSD的光电流可测量入射到感光区域的光斑能量中心位置，将光敏面上光点位置转化为电信号，从而实现对入射激光方向及位置的测量，并将数据发送给计算机处理系统。
进一步地，所述射频激光高程装置设置在隧道断面靠近边墙位置，并且保证其平面位置及高程不受外界环境变动。
进一步地，所述激光测距传感器（8）设置在隧道横断面弧边的最高点。
本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种基于射频激光的隧道拱顶下沉监测装置，可实现高效率、高精度完成隧道拱顶沉降的监测，同时有效避免了隧道施工对监测数据准确性的影响和对施工进度的影响。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种基于射频激光的隧道拱顶下沉监测装置结构示意图。
其中：1-激光测距仪、2-三脚架支腿、3-PSD位置传感器、4-调平气泡、5-计算机处理系统、6-射频激光器、7-混凝土固定墩、8-激光测距传感器、9-隧道。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。
参照图1，本实用新型的一种基于射频激光的隧道拱顶下沉监测装置，包括：三脚架测距装置、计算机处理系统5、射频激光高程装置和激光测距传感器8；所述三脚架测距装置顶部安装有激光测距仪1和调平气泡4，下部安装三脚架支腿2和PSD位置传感器3；所述的激光测距仪1和PSD位置传感器3分别通过电缆与计算机处理系统5相连；所述的射频激光高程装置由射频激光器6及混凝土固定墩7组成；所述的射频激光器6能发射激光线照射到PSD位置传感器3靶面位置；所述的激光测距仪1发射的激光线垂直照射到激光测距传感器8上；所述的计算机处理系统5接收PSD位置传感器3反馈的相对的坐标值；所述的计算机处理系统5接收激光测距仪1监测到的距离数据，计算出隧道拱顶的下沉量。
进一步地，三脚架支腿2属于伸缩装置，能自由地调节三脚架测距装置的高度。
进一步地，调平气泡4可根据其位置是否在中心来判断激光测距仪1是否处于水平平面。
进一步地，PSD位置传感器3是一种能测量光点在探测器表面上连续位置的光学探测器，即：利用PSD的光电流可测量入射到感光区域的光斑能量中心位置，将光敏面上光点位置转化为电信号，从而实现对入射激光方向及位置的测量，并将数据发送给计算机处理系统。
进一步地，射频激光高程装置设置在隧道断面靠近边墙位置，并且保证其平面位置及高程不受外界环境变动。
进一步地，激光测距传感器8设置在隧道横断面弧边的最高点。
进一步地，计算机处理系统5为带网口的便携式移动工作站，操作系统为Windows7，采集PSD位置传感器3和激光测距仪1的信息，进行分析和处理，计算出隧道拱顶的沉降量。
本实用新型工作原理如下：
本实用新型通过靠近隧道边墙的射频激光高程装置发射的激光线照射到PSD位置传感器的靶面，并将位置数据发送给计算机处理系统，进而实现限定三脚架测距装置的架设高程；进一步通过激光测距仪发射的激光线射竖直射到激光测距传感器上，最后由计算机处理系统接收激光测距仪监测到的距离数据，计算出隧道拱顶的下沉量。
综上所述，本实用新型提供的一种基于射频激光的隧道拱顶下沉监测装置，可实现高效率、高精度完成隧道拱顶沉降的监测，同时有效避免了隧道施工对监测数据准确性的影响和对施工进度的影响。
以上结合图示的描述，详细的阐述了本实用新型的基本原理及有益效果。但需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920051135.9
申请日:2019-01-15
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:91(大连)
授权编号:CN209230597U
授权时间:20190809
主分类号:G01C 5/00
专利分类号:G01C5/00;G01B11/16
范畴分类:31B;
申请人:大连新兴地下土木工程技术发展有限公司
第一申请人:大连新兴地下土木工程技术发展有限公司
申请人地址:116021 辽宁省大连市西岗区金海西园5栋201
发明人:秦玉宾;徐楠楠
第一发明人:秦玉宾
当前权利人:大连新兴地下土木工程技术发展有限公司
代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：激光测距仪论文; 激光测距传感器论文; 高程测量论文; 高程系统论文; 位置传感器论文; 射频信号论文; 三脚架论文; 激光器论文;