CN109151055A - 隧道施工的实时监控***及实时监控方法 - Google Patents

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刘东双
刘新荣
赵香萍
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Abstract

本发明公开一种隧道施工的实时监控***，该***包括：多个隧道监测装置，依次设置于隧道中，用于实时获取隧道的监控数据；无线数据传输装置，用于将监控数据无线传输至云端服务器；云端服务器，用于将监控数据发送至数据处理装置及将来自数据处理装置的监控结果分发至用户终端；数据处理装置，用于对监控数据进行处理以获得监控结果并反馈给云端服务器；用户终端，与云端服务器连接，用于接收云端服务器分发的监控结果或向云端服务器发送请求以获取监控结果，并对监控结果进行显示。本发明还公开一种隧道施工的实时监控方法。通过将隧道的监控数据实时上传到云端服务器，并允许用户通过用户终端实时查看，从而提高监控实时性，提高施工安全性。

Description

隧道施工的实时监控***及实时监控方法
技术领域
本发明属于隧道施工技术领域，具体涉及一种隧道施工的实时监控***一种隧道施工的实时监控方法。
背景技术
在传统的建筑施工技术领域，施工人员往往是按照既有的施工设计方案进行施工，在施工过程中会根据经验在施工场地施作各种保护措施，尤其是在进行隧道施工过程中，施工人员会在隧道的施工前、施工过程中以及施工后都施作不同的保护措施，以对施工场地或以施工部分进行有效的保护。
然而在实际的施工过程中，由于各种保护措施均是物理保护措施，且隧道施工的保护措施无法实时观察到，因此施工人员无法获取保护措施的保护状态，因此无法根据保护状态的改变而采取对应的调整措施，直到出现事故或保护完成后才对保护措施进行调整或更正，这样大大增加了保护措施的异常变化几率，降低了保护措施的实际保护效果，提高了施工人员在隧道施工过程中的人身危险性。
进一步地，在隧道施工过程中要求施工安全性高、监控精确度高以及施工人员事故响应速度快等，因此传统的由技术人员人工监控或通过简单的电讯监控的方法无法满足现代施工过程中的安全性要求，同时无法满足对隧道的监控的实时性、精确性以及可阅读性等的要求，安全性不足，事故响应速度低，降低了用户。
发明内容
为了克服现有技术中隧道施工过程中的安全性不足、监控的实时性不高的技术问题，本发明实施例提供一种隧道施工的实时监控***，通过在隧道中设置无线数据传输装置，从而将每个隧道监测装置的监控数据实时上传到云端，并在云端进行处理后发送给用户终端供用户实时查看，从而大大提高了监控的实时性，提高了施工过程中的安全性。
为实现上述目的，本发明提供了一种隧道施工的实时监控***，所述实时监控***包括：多个隧道监测装置，依次设置于所述隧道中，用于实时获取所述隧道的监控数据；无线数据传输装置，用于将所述监控数据无线传输至云端服务器；云端服务器，用于将所述监控数据发送至数据处理装置，以及将来自所述数据处理装置的监控结果分发至用户终端；数据处理装置，用于对所述监控数据进行处理以获得监控结果，并将所述监控结果反馈给所述云端服务器；用户终端，与所述云端服务器连接，用于接收所述云端服务器分发的所述监控结果或向所述云端服务器发送请求以获取所述监控结果，并对所述监控结果进行显示。
优选地，所述隧道监测装置包括静力水准仪、裂缝计、倾斜仪、激光水平位移监测仪以及净空监测仪中的至少一者。
优选地，所述对所述监控数据进行处理以获得监控结果，包括：对所述监控数据依次进行温度补偿处理、相对沉降计算以及降噪除差处理，并获得初步处理数据；对所述初步处理数据进行转换，以获得与所述隧道监测装置一一对应的相对沉降数据；将与隧道监测装置一一对应的相对沉降数据作为所述监控结果。
优选地，所述用户终端为个人电脑、移动设备、平板电脑中的任意一种，所述用户终端包括：***管理模块，用于为用户提供可视化界面以及获取用户身份信息，并根据所述用户身份信息提供对应的工程信息管理权限；数据分析模块，用于将所述监控结果转换为对应的表格数据，并按照预设展示方式对所述表格数据进行展示。
优选地，所述数据处理装置还用于：从所述云端服务器获取与所述监控数据对应的标准参数范围；将所述监控数据与所述标准参数范围进行对比；判断所述监控数据中是否存在异常数据，在所述监控数据中存在异常数据的情况下，将与所述异常数据对应的报警信息发送至所述云端服务器；所述用户终端还用于接收并显示来自所述云端服务器的与所述异常数据对应的报警信息。
相应的，本发明还提供一种隧道施工的实时监控方法，应用于实时监控***，所述实时监控方法包括：通过多个隧道监测装置实时获取所述隧道的监控数据；通过无线数据传输装置将所述监控数据无线传输至云端服务器；通过云端服务器将所述监控数据发送至数据处理装置，以及将来自所述数据处理装置的监控结果分发至用户终端；通过数据处理装置对所述监控数据进行处理以获得监控结果，并将所述监控结果反馈给所述云端服务器；通过用户终端接收所述云端服务器分发的所述监控结果或向所述云端服务器发送请求以获取所述监控结果，并对所述监控结果进行显示。
优选地，所述对所述监控数据进行处理以获得监控结果，包括：对所述监控数据依次进行温度补偿处理、相对沉降计算以及降噪除差处理，并获得初步处理数据；对所述初步处理数据进行转换，以获得对应的相对沉降数据；将与所述相对沉降数据作为所述监控结果。
优选地，所述实时监控方法还包括：通过所述用户终端为用户提供可视化界面以及获取用户身份信息，根据所述用户身份信息提供对应的工程信息管理权限，以及将所述监控结果转换为对应的表格数据，并按照预设展示方式对所述表格数据进行展示。
优选地，所述实时监控方法还包括：通过所述数据处理装置从所述云端服务器获取与所述监控数据对应的标准参数范围，将所述监控数据与所述标准参数范围进行对比，判断所述监控数据中是否存在异常数据，在所述监控数据中存在异常数据的情况下，将与所述异常数据对应的报警信息发送至所述云端服务器；通过所述用户终端接收并显示来自所述云端服务器的与所述异常数据对应的报警信息。
另一方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明提供的方法。
通过本发明提供的技术方案，本发明至少具有如下技术效果：
通过在隧道中设置无线数据传输装置，从而将每个隧道监测装置的监控数据实时上传到云端，并在云端进行处理后发送给用户终端供用户实时查看，用户终端可将监控数据进行可视化转换，从而以更加直观和清楚的方式将监控情况对用户进行展示，一旦用户发现存在异常或发生异常的趋势，可以立即采取对应的措施，从而大大提高了监控的实时性，提高了施工过程中的安全性。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
图1为本发明实施例提供的隧道施工的实时监控***的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的隧道施工的实时监控方法的具体实现流程图。
附图标记说明
100隧道监测装置 200无线数据传输装置
300云端服务器 400数据处理装置
500用户终端
具体实施方式
为了克服现有技术中隧道施工过程中的安全性不足、监控的实时性不高的技术问题，本发明实施例提供一种隧道施工的实时监控***，通过在隧道中设置无线数据传输装置，从而将每个隧道监测装置的监控数据实时上传到云端，并在云端进行处理后发送给用户终端供用户实时查看，从而大大提高了监控的实时性，提高了施工过程中的安全性。
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
本发明实施例中的术语“***”和“网络”可被互换使用。“多个”是指两个或两个以上，鉴于此，本发明实施例中也可以将“多个”理解为“至少两个”。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。另外，需要理解的是，在本发明实施例的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。
如图1所示，本发明公开一种隧道施工的实时监控***，所述实时监控***包括：多个隧道监测装置100，依次设置于所述隧道中，用于实时获取所述隧道的监控数据；无线数据传输装置200，用于将所述监控数据无线传输至云端服务器300；云端服务器300，用于将所述监控数据发送至数据处理装置400，以及将来自数据处理装置400的监控结果分发至用户终端500；数据处理装置400，用于对所述监控数据进行处理以获得监控结果，并将所述监控结果反馈给云端服务器300；用户终端500，与云端服务器300连接，用于接收云端服务器300分发的所述监控结果或向云端服务器300发送请求以获取所述监控结果，并对所述监控结果进行显示。
在本发明实施例中，优选地，隧道监测装置100包括静力水准仪、裂缝计、倾斜仪、激光水平位移监测仪以及净空监测仪中的至少一者。
在一种可能的实施方式中，施工人员在隧道中设置多种隧道监测装置100，例如施工人员在隧道中设置多个静力水准仪以监测垂直形变信息，在隧道的侧壁上设置多个激光水平位移监测仪以监测隧道的水平形变信息，施工人员将每个隧道监测装置100通过有线连接的方式与无线数据传输装置200连接，从而将监控数据实时传输给无线数据传输装置200，无线数据传输装置200将获取到的监控数据实时发送给云端服务器300，云端服务器300在接收到监控数据后立即将监控数据发送给数据处理装置进行处理，以获得更精确的监控结果并保存起来，此时云端服务器300可以根据预设程序将监控结果发送给用户终端500或根据用户终端500的请求向用户终端500反馈监控结果，用户终端500在接收到监控结果后对该监控结果进行可视化转换，从而为用户展示更清楚、更方便查看的监控结果，例如以图表的方式或以三维模型的方式为用户展示监控结果。
在本发明实施例中，通过将隧道内的隧道监测装置100与云端服务器300以无线连接的方式连接起来，从而允许隧道监测装置100将监控数据实时发送出来，用户可以在用户终端500上以最佳的查看方式对监控结果进行实时查看，从而大大提高了用户体验，由于相比于现有技术提高了监控的实时性，因此一旦隧道内发生异常或具有发生异常的趋势，则能够立即采取对应的措施进行补救，从而大大提高了隧道施工过程中的安全性。
在本发明实施例中，所述对所述监控数据进行处理以获得监控结果，包括：对所述监控数据依次进行温度补偿处理、相对沉降计算以及降噪除差处理，并获得初步处理数据；对所述初步处理数据进行转换，以获得与所述隧道监测装置一一对应的相对沉降数据；将与隧道监测装置一一对应的相对沉降数据作为所述监控结果。
在本发明实施例中，由于监控数据需要进行长距离以及多传输方式的传输，因此云端服务器300接收到的数据可能具有较多的干扰，例如环境噪音、电磁干扰等，因此数据处理装置400对接收到的监控数据进行补偿、降噪等处理，能够大大提高监控数据的精确性，减少具有干扰作用的偏差数据，从而获得精确的相对沉降数据，与现有技术获取的监控数据相比具有更高的精确性和实时性，大大提高了隧道施工过程中的安全性。
在本发明实施例中，用户终端500为个人电脑、移动设备、平板电脑中的任意一种，用户终端500包括：***管理模块，用于为用户提供可视化界面以及获取用户身份信息，并根据所述用户身份信息提供对应的工程信息管理权限；数据分析模块，用于将所述监控结果转换为对应的表格数据，并按照预设展示方式对所述表格数据进行展示。
在一种可能的实施方式中，用户终端500为移动设备，当用户在任何时间需要获取隧道当前的安全状态时，首先开启用户终端500，并进入用户终端500的登录界面，此时用户终端500通过监听用户操作以获得用户登录信息，并根据用户登录信息获得与该用户对应的管理权限，例如对监控数据的查看权限和编辑权限，以及对异常状况的报警权限等，此时进一步地，在用户终端500通过用户登录信息判断该用户为合法用户的情况下，用户终端500从云端服务器300获取监控数据并进行数据分析，例如根据监控数据的获取源进行数据分类、根据数据的上限值以及下限值生成对应的表格模板以及根据对监控数据进行统计以形成统计表格和统计数据等，并将分析后的监控数据转换为对应的表格数据按照预设的展示方式对表格数据进行展示，例如在表格模板中以折线的形式对监控数据进行分类展示，并在表格模板中标注出安全取值范围以及在表格模板的右侧以不同颜色突出显示统计数据。
在本发明实施例中，通过在用户终端500中对监控数据进行进一步的可视化和人性化转换，从而在用户终端500中以最佳的展现方式为用户展示监控数据，而不是传统的直接将监控数据展示在用户眼前，而监控数据是否安全、监控数据是否反映了当前隧道的安全状态以及变化趋势等都无法直观地获得，因此大大提高了用户体验，提高了用户对隧道监控的实时性，提高了用户获取监控数据的精确性。
进一步地，在本发明实施例中，数据处理装置400还用于：从云端服务器300获取与所述监控数据对应的标准参数范围；将所述监控数据与所述标准参数范围进行对比；判断所述监控数据中是否存在异常数据，在所述监控数据中存在异常数据的情况下，将与所述异常数据对应的报警信息发送至云端服务器300；用户终端500还用于接收并显示来自云端服务器300的与所述异常数据对应的报警信息。
在一种可能的实施方式中，数据处理装置400在对从云端服务器300获取的监控数据进行处理后，获得了较为精确的监控数据，此时数据处理装置400可以进一步获取每项监控数据所对应的标准参数范围，例如在获得了精确的隧道垂直沉降数据后，数据处理装置400获取对应的安全垂直沉降范围，并将隧道垂直沉降数据与安全垂直沉降范围进行比较，并发现当前隧道垂直沉降数据大于安全垂直沉降范围，因此立即生成垂直沉降超标的报警信息，并发送到云端服务器300。云端服务器300在收到垂直沉降超标的报警信息后，获取用户终端500的连接状态，并立即将报警信息发送给处于连接状态的用户终端500，并将处于未连接状态的用户终端500设置于待报警状态，一旦未连接的用户终端500处于连接状态，则立即向该用户终端500发送报警信息。
在本发明实施例中，通过在云端服务器300中设置标准参数范围，并通过数据处理装置400自动对监控数据进行安全性监控，而不需要实时安排施工人员查看监控数据是否处于合理范围内，从而大大减少了对隧道监控的人力资源消耗，降低了监控难度，同时避免了因人工监控造成的疏忽，大大提高了隧道监控的实时性，提高了隧道施工的安全性。
下面结合附图对本发明实施例所提供的隧道施工的实时监控方法进行说明。
请参见图2，基于同一发明构思，本发明实施例提供一种隧道施工的实时监控方法，应用于实时监控***，所述实时监控方法包括：
S10)通过多个隧道监测装置实时获取所述隧道的监控数据；
S20)通过无线数据传输装置将所述监控数据无线传输至云端服务器；
S30)通过云端服务器将所述监控数据发送至数据处理装置，以及将来自所述数据处理装置的监控结果分发至用户终端；
S40)通过数据处理装置对所述监控数据进行处理以获得监控结果，并将所述监控结果反馈给所述云端服务器；
S50)通过用户终端接收所述云端服务器分发的所述监控结果或向所述云端服务器发送请求以获取所述监控结果，并对所述监控结果进行显示。
在本发明实施例中，所述对所述监控数据进行处理以获得监控结果，包括：对所述监控数据依次进行温度补偿处理、相对沉降计算以及降噪除差处理，并获得初步处理数据；对所述初步处理数据进行转换，以获得对应的相对沉降数据；将与所述相对沉降数据作为所述监控结果。
在本发明实施例中，所述实时监控方法还包括：通过所述用户终端为用户提供可视化界面以及获取用户身份信息，根据所述用户身份信息提供对应的工程信息管理权限，以及将所述监控结果转换为对应的表格数据，并按照预设展示方式对所述表格数据进行展示。
在本发明实施例中，所述实时监控方法还包括：通过所述数据处理装置从所述云端服务器获取与所述监控数据对应的标准参数范围，将所述监控数据与所述标准参数范围进行对比，判断所述监控数据中是否存在异常数据，在所述监控数据中存在异常数据的情况下，将与所述异常数据对应的报警信息发送至所述云端服务器；通过所述用户终端接收并显示来自所述云端服务器的与所述异常数据对应的报警信息。
进一步地，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明所述的方法。
以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。
本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。

Claims (10)

1.一种隧道施工的实时监控***，其特征在于，所述实时监控***包括：
多个隧道监测装置，依次设置于所述隧道中，用于实时获取所述隧道的监控数据；
无线数据传输装置，用于将所述监控数据无线传输至云端服务器；
云端服务器，用于将所述监控数据发送至数据处理装置，以及将来自所述数据处理装置的监控结果分发至用户终端；
数据处理装置，用于对所述监控数据进行处理以获得监控结果，并将所述监控结果反馈给所述云端服务器；
用户终端，与所述云端服务器连接，用于接收所述云端服务器分发的所述监控结果或向所述云端服务器发送请求以获取所述监控结果，并对所述监控结果进行显示。
2.根据权利要求1所述的实时监控***，其特征在于，所述隧道监测装置包括静力水准仪、裂缝计、倾斜仪、激光水平位移监测仪以及净空监测仪中的至少一者。
3.根据权利要求1所述的实时监控***，其特征在于，所述对所述监控数据进行处理以获得监控结果，包括：
对所述监控数据依次进行温度补偿处理、相对沉降计算以及降噪除差处理，并获得初步处理数据；
对所述初步处理数据进行转换，以获得与所述隧道监测装置一一对应的相对沉降数据；
将与隧道监测装置一一对应的相对沉降数据作为所述监控结果。
4.根据权利要求1所述的实时监控***，其特征在于，所述用户终端为个人电脑、移动设备、平板电脑中的任意一种，所述用户终端包括：
***管理模块，用于为用户提供可视化界面以及获取用户身份信息，并根据所述用户身份信息提供对应的工程信息管理权限；
数据分析模块，用于将所述监控结果转换为对应的表格数据，并按照预设展示方式对所述表格数据进行展示。
5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的实时监控***，其特征在于，所述数据处理装置还用于：
从所述云端服务器获取与所述监控数据对应的标准参数范围；
将所述监控数据与所述标准参数范围进行对比；
判断所述监控数据中是否存在异常数据，在所述监控数据中存在异常数据的情况下，将与所述异常数据对应的报警信息发送至所述云端服务器；
所述用户终端还用于接收并显示来自所述云端服务器的与所述异常数据对应的报警信息。
6.一种隧道施工的实时监控方法，应用于实时监控***，其特征在于，所述实时监控方法包括：
通过多个隧道监测装置实时获取所述隧道的监控数据；
通过无线数据传输装置将所述监控数据无线传输至云端服务器；
通过云端服务器将所述监控数据发送至数据处理装置，以及将来自所述数据处理装置的监控结果分发至用户终端；
通过数据处理装置对所述监控数据进行处理以获得监控结果，并将所述监控结果反馈给所述云端服务器；
通过用户终端接收所述云端服务器分发的所述监控结果或向所述云端服务器发送请求以获取所述监控结果，并对所述监控结果进行显示。
7.根据权利要求6所述的实时监控方法，其特征在于，所述对所述监控数据进行处理以获得监控结果，包括：
对所述监控数据依次进行温度补偿处理、相对沉降计算以及降噪除差处理，并获得初步处理数据；
对所述初步处理数据进行转换，以获得对应的相对沉降数据；
将与所述相对沉降数据作为所述监控结果。
8.根据权利要求6所述的实时监控方法，其特征在于，所述实时监控方法还包括：
通过所述用户终端为用户提供可视化界面以及获取用户身份信息，根据所述用户身份信息提供对应的工程信息管理权限，以及将所述监控结果转换为对应的表格数据，并按照预设展示方式对所述表格数据进行展示。
9.根据权利要求6所述的实时监控方法，其特征在于，所述实时监控方法还包括：
通过所述数据处理装置从所述云端服务器获取与所述监控数据对应的标准参数范围，将所述监控数据与所述标准参数范围进行对比，判断所述监控数据中是否存在异常数据，在所述监控数据中存在异常数据的情况下，将与所述异常数据对应的报警信息发送至所述云端服务器；
通过所述用户终端接收并显示来自所述云端服务器的与所述异常数据对应的报警信息。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求6-9中任一项权利要求所述的方法。
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