本发明专利技术提供了一种二维激光监控量测装置及方法，涉及隧道施工监测设备领域，包括壳体、用于测距的激光传感器、步进电机、用于控制的MCU运算模块以及用于将测得信号传出的无线模块；激光传感器、步进电机、MCU运算模块和无线模块均固定设置在壳体内；壳体上开设有监测孔；激光传感器可通过监测孔探测到壳体外部；激光传感器固定设置在步进电机的连接轴上；步进电机可以通过连接轴的旋转带动激光传感器旋转；激光传感器、步进电机、无线模块均与MCU运算模块电性连接。本发明专利技术提供的二维激光监控量测装置可以对隧道内断面的多点进行反复的探测，提高了隧道内预警信号的准确性。提高了隧道内预警信号的准确性。提高了隧道内预警信号的准确性。
【技术实现步骤摘要】
二维激光监控量测装置及方法
[0001]本专利技术涉及隧道施工监测设备领域，尤其涉及二维激光监控量测装置及方法。
技术介绍
[0002]隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。
[0003]在隧道施工的过程中，预警装置是必要的，可以保障工作人员的生命安全，可是，由于现阶段所采用的的隧道激光监控量测方案是使用单点激光扫描的，单点监控可能会出现隧道内围岩真的发生变形而监测点处未发生位移变化，从而导致监测装置不能及时预警，也可能出现隧道内只有测点处的石块掉落，但是发出警报，工作人员撤离，影响工作效率。
技术实现思路
[0004]针对上述技术问题，本专利技术提供的二维激光监控量测装置及方法，通过对隧道内断面的多点进行反复的探测，通过步进电机带动激光传感器旋转对断面精确扫描，获得更加精确的隧道断面变形数据，减少错报漏报的情况。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0006]本专利技术提供的二维激光监控量测装置，包括壳体、用于测距的激光传感器、步进电机、用于控制的MCU运算模块以及用于将测得信号传出的无线模块；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均固定设置在所述壳体内；所述壳体上开设有监测孔；所述激光传感器可通过所述监测孔探测到所述壳体外部；所述激光传感器固定设置在所述步进电机的连接轴上；所述步进电机可以通过所述连接轴的旋转带动所述激光传感器旋转；所述激光传感器、所述步进电机、所述无线模块均与所述MCU运算模块电性连接。
[0007]本专利技术提供的二维激光监控量测装置，优选地，所述激光传感器的扫描范围为15
°
。
[0008]本专利技术提供的二维激光监控量测装置，优选地，所述步进电机的所述连接轴单次旋转角度为0.01
°
。
[0009]本专利技术提出另一种技术方案，二维激光监控量测方法，包括如下步骤：(1)将二维激光监控量测装置固定安装，使得所述激光传感器可以透过所述监测孔探测到隧道断面；(2)激光传感器探测隧道断面，并将数据信息传输给MCU运算模块，MCU运算模块将信号通过无线模块发送至云端，停顿时间t1后执行步骤(3)；(3)MCU运算模块控制步进电机旋转0.01
°
，停顿时间t2后执行步骤(2)；其中t1>0；t2>0。
[0010]上述技术方案具有如下优点或者有益效果：
[0011]本专利技术提供了一种二维激光监控量测装置及方法，涉及隧道施工监测设备领域，包括壳体、用于测距的激光传感器、步进电机、用于控制的MCU运算模块以及用于将测得信号传出的无线模块；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均固定设置在所述壳体内；所述壳体上开设有监测孔；所述激光传感器可通过所述监测孔探
测到所述壳体外部；所述激光传感器固定设置在所述步进电机的连接轴上；所述步进电机可以通过所述连接轴的旋转带动所述激光传感器旋转；所述激光传感器、所述步进电机、所述无线模块均与所述MCU运算模块电性连接。本专利技术提供的二维激光监控量测装置可以对隧道内断面的多点进行反复的探测，提高了隧道内预警信号的准确性。
附图说明
[0012]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，本专利技术及其特征、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，重点在于示出本专利技术的主旨。
[0013]图1是本专利技术实施例1提供的二维激光监控量测装置及方法的整体结构示意图。
具体实施方式
[0014]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请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，本专利技术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申请的示例性实施方式。
[0015]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。
[0016]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专利技术和简化描述，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专利技术的限制。
[0017]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。
[0018]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专利技术中的具体含义。
[0019]下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对附图中提供的本专利技术实施例中的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，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，都属于本专利技术的保护范围。
[0020]实施例1：
[0021]为了能对隧道进行更加精准的监测，减少错报的情况，本专利技术实施例1提供的二维激光监控量测装置，如图1所示，包括壳体1、用于测距的激光传感器2、步进电机3、用于控制的MCU运算模块4以及用于将测得信号传出的无线模块5；激光传感器2、步进电机3、MCU运算模块4和无线模块5均固定设置在壳体1内；壳体1上开设有监测孔11；激光传感器2可通过监测孔11探测到壳体1外部；激光传感器2固定设置在步进电机3的连接轴31上；步进电机3可以通过连接轴31的旋转带动激光传感器2旋转；激光传感器2、步进电机3、无线模块5均与
MCU运算模块4电性连接。
[0022]本专利技术实施例1提供的二维激光监控量测装置，激光传感器2可以透过监测孔11探测到壳体1外部，将激光传感器2对准隧道断面，激光传感器2测得的数值传输给MCU运算模块4，MCU运算模块4记录数值，在一段时间后，控制步进电机3工作，步进电机3的连接轴31旋转，带动激光传感器2旋转，激光传感器2继续探测距离，传输给MCU运算模块4；同时，MCU运算模块4会将信号传输给无线模块5，无线模块5可以通过无线数据传输将信号上传至云端；将激光传感器2、步进电机3、MCU运算模块4和无线模块5均固定设置在壳体1内是由于隧道内环境恶劣，沙石掉落可能会损坏这些元器件，壳体1起到的是保护作用。
[0023]优选地，在本实施例中，激光传感器2的扫描范围为15
°
。激光传感器2每次探测的距离是激光传感器2到断面上一个范围的全部位置的距离，这个范围是以激光传感器2的激光发射口到断面上的一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种二维激光监控量测装置，其特征在于，包括壳体、用于测距的激光传感器、步进电机、用于控制的MCU运算模块以及用于将测得信号传出的无线模块；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均固定设置在所述壳体内；所述壳体上开设有监测孔；所述激光传感器可通过所述监测孔探测到所述壳体外部；所述激光传感器固定设置在所述步进电机的连接轴上；所述步进电机可以通过所述连接轴的旋转带动所述激光传感器旋转；所述激光传感器、所述步进电机、所述无线模块均与所述MCU运算模块电性连接。2.如权利要求1所述的二维激光监控量测装置，其特征在于，所述激光传感器的扫描范围为15
°
。3.如权利要求1所述的二维激光监控...
【专利技术属性】
技术研发人员：王轶君，袁江，李家宏，徐鹏轩，蒋欢，朱偲璋，邓炀，
申请(专利权)人：中交第二公路工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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