三路激光自动监控量测装置的制作方法

1.本实用新型涉及隧道施工监测设备领域，尤其涉及三路激光自动监控量测装置。


背景技术：

2.在隧道施工过程中，需要实时监测隧道拱顶、拱腰部位的相对位移，判断隧道初支稳定性，来保证施工环境的安全。传统上，这些数据由人工实时测量，然而，人工监测频率低、多次测量工作量大、耗时长。此外，在人工测量的过程中，测量人员的安全也不能受到保证。所以，需要一种设备可以代替人工进行实时测量。


技术实现要素：

3.针对上述技术问题，本实用新型提供的三路激光自动监控量测装置，通过激光监测仪的三个激光测距传感器对隧道内不同点位进行距离监测，并采用多个激光测距仪减少误差；激光监测仪将信号传输给位于信号良好位置的无线数据传输装置；再由无线数据传输装置将信号传输给外界，内置电源保证了设备在断电的情况下仍可以保证工作，使得人在安全环境下就能对隧道进行实时监控，在数据异常时就能提前做好准备。
4.为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：
5.本实用新型提供的三路激光自动监控量测装置，包括用于测距的激光监测仪和用于传输数据的无线传输装置；所述激光监测仪包括三个激光测距传感器、用于存储激光测距传感器信号的单片机和无线传输芯片；所述激光测距传感器和所述无线传输芯片均与所述单片机电性连接；所述无线传输装置包括第一无线传输芯片和第二无线传输芯片；所述无线传输芯片与所述第一无线传输芯片可进行无线数据连接；所述第一无线传输芯片与所述第二无线传输芯片电性连接；三个所述激光测距传感器朝向三个不同方向发出激光且三条激光的轨迹近似处于同一平面。
6.本实用新型提供的三路激光自动监控量测装置，优选地，所述激光监测仪还包括第一电源组件；所述第一电源组件与所述单片机电性连接。
7.本实用新型提供的三路激光自动监控量测装置，优选地，所述无线传输装置还包括第二电源组件；所述第二电源组件与所述第一无线传输芯片和所述第二无线传输芯片电性连接。
8.本实用新型提供的三路激光自动监控量测装置，优选地，三个所述激光测距传感器发出激光相对所述激光监测仪的倾角分别为10
°
、20
°
、30
°
。
9.本实用新型提供的三路激光自动监控量测装置，优选地，所述无线传输芯片为lora芯片；所述第一无线传输芯片为lora芯片。
10.本实用新型提供的三路激光自动监控量测装置，优选地，所述第二无线传输芯片为gprs芯片；所述gprs芯片使用4g或5g信号进行数据传输。
11.上述技术方案具有如下优点或者有益效果：
12.本实用新型公开了三路激光自动监控量测装置，涉及隧道施工监测设备领域，包
括用于测距的激光监测仪和用于传输数据的无线传输装置；所述激光监测仪包括三个激光测距传感器、用于存储激光测距传感器信号的单片机和无线传输芯片；所述激光测距传感器和所述无线传输芯片均与所述单片机电性连接；所述无线传输装置包括第一无线传输芯片和第二无线传输芯片；所述无线传输芯片与所述第一无线传输芯片可进行无线数据连接；所述第一无线传输芯片与所述第二无线传输芯片电性连接；三个所述激光测距传感器朝向三个不同方向发出激光且三条激光的轨迹近似处于同一平面。本实用新型通过激光监测仪对隧道内断面的安全距离进行实时监测，使得人在安全环境下就能及时了解隧道数据，并在数据异常时提前做好准备。
附图说明
13.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。
14.图1是本实用新型实施例1提供的三路激光自动监控量测装置的整体结构示意图。
15.图2是本实用新型实施例1提供的三路激光自动监控量测装置的安装位置示意图。
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.为了能对隧道断面进行更加安全地实时监测，包括用于测距的激光监测仪1和用于传输数据的无线传输装置2；激光监测仪1包括两个激光测距传感器11、用于存储激光测距传感器信号的单片机12和无线传输芯片13；激光测距传感器11和无线传输芯片13均与单片机12电性连接；无线传输装置2包括第一无线传输芯片21和第二无线传输芯片22；无线传输芯片13与第一无线传输芯片21可进行无线数据连接；第一无线传输芯片21与第二无线传输芯片22电性连接；三个激光测距传感器11朝向三个不同方向发出激光且三条激光的轨迹近似处于同一平面。
24.本实用新型实施例1提供的三路激光自动监控量测装置工作时，将激光监测仪1安装在初支侧壁，使激光监测仪1的三个激光测距传感器11朝着激光监测仪1所安装的断面的对面三点进行实时测距；在隧道内不同的断面上设置多个激光监测仪1；单片机12控制激光测距传感器测距11工作，激光测距传感器11将测距信号传输给单片机12，单片机12计算出距离后通过无线传输芯片13将距离信号无线传输给处于信号良好位置的无线数据传输装置2的第一无线传输芯片21；为了防止信号之间的干扰，第一无线传输芯片21再通过数据线将信号传输给第二无线传输芯片22；通过第二无线传输芯片22就能将信号传输给外部设备；工作人员可以实时监控三个激光测距传感器11的数据变化；工作人员根据数据变化分析出隧道内是否安全，根据多个激光监测仪1的信号，利用卡尔曼滤波技术进行数据筛选，可以有效避免量测误差，并且由于工作人员不用频繁去现场测量，使得工作人员可以更加安全获取数据。
25.隧道监测的过程中容易断电，为了激光监测仪1可以在断电的条件下仍能工作，在本实施例中，激光监测仪1还包括第一电源组件14；第一电源组件14与单片机12电性连接。第一电源组件14的续航时间是3个月，电量耗尽后，可以充电。
26.无线传输装置2与激光监测仪1是独立的，同样的，在本实施例中，为了无线传输装置2可以在断电的条件下仍能工作，无线传输装置2还包括第二电源组件23；第二电源组件23与第一无线传输芯片21和第二无线传输芯片22电性连接。第二电源组件23的续航时间是1个月。
27.由于拱顶、拱腰、侧壁这三个点位与对面侧壁的距离是最能体现隧道内一个断面的具体数据的，在本实施例中，三个激光测距传感器11发出激光相对激光监测仪1的倾角分别为10
°
、20
°
、30
°
。以10
°
、20
°
、30
°
的倾角刚好可以检测到激光监测仪1与侧壁、拱腰、拱顶之间的距离。
28.在物联网的运用中，lora芯片进行短距离无线通讯的技术比较成熟，在本实施例中，无线传输芯片13为lora芯片；第一无线传输芯片21为lora芯片。
29.在本实施例中，第二无线传输芯片22为gprs芯片；gprs芯片使用4g或5g信号进行数据传输。由于lora设备和网络部署不断增多，相互之间会出现一定的频谱干扰，目前的4g和5g基站完善，可以广泛运用，所以将信号最终通过gprs芯片22传出至系统。
30.综上所述，本实用新型公开了三路激光自动监控量测装置，涉及隧道施工监测设备领域，包括用于测距的激光监测仪和用于传输数据的无线传输装置；所述激光监测仪包括三个激光测距传感器、用于计算的单片机和无线传输芯片；所述激光测距传感器和所述无线传输芯片均与所述单片机电性连接；所述无线传输装置包括第一无线传输芯片和第二无线传输芯片；所述无线传输芯片与所述第一无线传输芯片可进行无线数据连接；所述第
一无线传输芯片与所述第二无线传输芯片电性连接；三个所述激光测距传感器朝向三个不同方向发出激光且三条激光的轨迹近似处于同一平面。本实用新型通过激光监测仪对隧道内断面的安全距离进行实时监测，使得人在安全环境下就能及时了解隧道数据，并在数据异常时提前做好准备。
31.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。