一种隧道激光安全步距自动化监测装置的制作方法

1.本实用新型涉及隧道施工监测设备领域，具体涉及一种隧道激光安全步距自动化监测装置。


背景技术：

2.隧道安全步距是指隧道仰拱到掌子面的距离，或隧道二次衬砌到掌子面的距离，由于此段距离，仅仅简单初期支护，相对来说危险系数较高，突泥、突水、坍塌等危险因素常伴，加上此段距离为施工人员集中区。因此确保软弱围岩及不良地质隧道的施工安全，同时作为安全施工技术的一种，对隧道安全步距的可视化、实时化监测，需要引起多方的重视。
3.现有技术中，大多数采用人工每日手工测量记录的方法，其测量效率低，而且可靠性不高，不能做到全天候监控。


技术实现要素：

4.为了解决人工测量安全步距效率低，可靠性低等技术问题，本实用新型提供的技术方案为：
5.本实用新型提供一种隧道激光安全步距自动化监测装置，包括激光传感器、步进电机、mcu运算模块和无线模块；所述激光传感器通过连接轴与所述步进电机的转动轴传动连接；所述步进电机可带动所述激光传感器转动；所述mcu运算模块与所述步进电机电性连接；所述mcu运算模块可控制所述步进电机转动；所述无线模块与所述mcu运算模块通信连接。
6.进一步地，所述激光传感器以垂直方向对隧道的掌子面进行扫描测距。
7.进一步地，所述步进电机的转动轴旋转角度为1
°
。
8.进一步地，所述激光传感器的扫描角度范围从水平方向-45
°
到水平方向+45
°
。
9.进一步地，所述激光传感器的扫描方向为从上向下或从下向上。
10.进一步地，所述激光传感器、所述步进电机、所述mcu运算模块和所述无线模块集成一体设置于监测装置上。
11.进一步地，所述监测装置上开设有监测孔；所述激光传感器通过所述监测孔进行扫描测距。
12.本实用新型具有的优点或者有益效果：
13.本实用新型提供的一种隧道激光安全步距自动化监测装置，包括激光传感器、步进电机、mcu运算模块和无线模块；所述激光传感器通过连接轴与所述步进电机的转动轴传动连接；所述步进电机可带动所述激光传感器转动；所述mcu运算模块与所述步进电机电性连接；所述mcu运算模块可控制所述步进电机转动；所述无线模块与所述mcu运算模块通信连接。本实用新型一方面通过设置mcu运算模块，控制步进电机带动激光传感器转动，并将所测得数据反馈至无线模块，最后上传至系统，通过自动化的设置，提高了安全步距的测量效率，数字化程序保证了数据的可靠性，并且能够全天监测；第二方面，通过步进电机带动
激光传感器的转动，能够多角度测量距离，解决了隧道单点激光传感器在隧道内测量安全步距，因各种遮挡导致的测量不准问题。
附图说明
14.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。
15.图1是本实用新型实施例1提供的一种隧道激光安全步距自动化监测装置的结构示意图。
具体实施方式
16.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要注意的是，本实用新型所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。
17.应当理解的是，当在本说明书中如使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
18.如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
19.如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
20.除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
21.下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行说明，显然所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对附图中提供的本实用新型实施例中的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
22.实施例1
23.现有技术中，大多数采用人工每日手工测量记录的方法，其测量效率低，而且可靠性不高，不能做到全天候监控。
24.为了解决上述技术问题，本实施例1提供的一种隧道激光安全步距自动化监测装置，如图1所示，包括激光传感器1、步进电机2、mcu运算模块3和无线模块4；激光传感器1通过连接轴与步进电机2的转动轴传动连接；步进电机2可带动激光传感器1转动；mcu运算模块3与步进电机2电性连接；mcu运算模块3可控制步进电机2转动；无线模块4与mcu运算模块
3通信连接。本实施例1一方面通过设置mcu运算模块3，控制步进电机2带动激光传感器1转动，并将所测得数据反馈至无线模块4，最后上传至系统，通过自动化的设置，提高了安全步距的测量效率，数字化程序保证了数据的可靠性，并且能够全天监测；第二方面，通过步进电机2带动激光传感器1的转动，能够多角度测量距离，解决了隧道单点激光传感器1在隧道内测量安全步距，因各种遮挡导致的测量不准问题。
25.优选地，本实施例1提供的一种隧道激光安全步距自动化监测装置，激光传感器1以垂直方向对隧道的掌子面进行扫描测距；步进电机2的转动轴旋转角度为1
°
，步进电机2每转动一个角度，激光传感器1便进行一次测量；激光传感器1的扫描角度范围从水平方向-45
°
到水平方向+45
°
，多次测量，能够提高测量的准确性；激光传感器1的扫描方向为从上向下或从下向上。本实施例1中通过多角度的测量，能够避免隧道内因其他因素遮挡导致测量不准确的情况发生。
26.优选地，本实施例1提供的一种隧道激光安全步距自动化监测装置，激光传感器1、步进电机2、mcu运算模块3和无线模块4集成一体设置于监测装置上。通过一体化的设置不仅便于施工人员的安装，而且结构简单，传输效果好；此外还能为各个装置提供一定的保护作用。
27.优选地，本实施例1提供的一种隧道激光安全步距自动化监测装置，监测装置上开设有监测孔5；激光传感器1通过监测孔5进行扫描测距。
28.本实施例1提供的一种隧道激光安全步距自动化监测装置在工作时，开启本装置，mcu运算模块3控制步进电机2转动，无论步进电机2从水平方向-45
°
到水平方向+45
°
，还是从水平方向+45
°
到水平方向-45
°
均可测量，步进电机2每转动一个角度，激光传感器1便进行一次测量，然后将数据反馈给mcu运算模块3，mcu运算模块3取最大值，计算出安全步距，并将数据传送至无线模块4，无线模块4将最后的数据传送至系统，为施工人员直接提供结果。
29.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。