申请/专利权人：中铁隧道勘察设计研究院有限公司;中国矿业大学

申请日：2020-11-06

公开（公告）日：2021-01-12

公开（公告）号：CN112213007A

主分类号：G01L1/22(20060101)

分类号：G01L1/22(20060101);E21F17/18(20060101);G06K17/00(20060101)

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2021.01.29#实质审查的生效;2021.01.12#公开

摘要：本发明公开了基于RFID技术的隧道初期支护拱架应变的无线监测方法，如下：步骤一、将第一电阻式应变片贴附于初期支护拱架待测应变处的表面；步骤二、将第二电阻式应变片固定于初期支护拱架待测应变处的周边；RFID标签采集惠斯通电桥的电压差值信号，并将电压差值信号转换为射频数字信号；步骤三、初期支护喷射混凝土，各监测单元固定于混凝土内；步骤四、使RFID阅读器进入RFID标签的射频识别范围，传输数据。通过该方法不需要为应变片连接大量长的数据线，能够减少工作量，同时提高数据采集的效率。

主权项：1.基于RFID技术的隧道初期支护拱架应变的无线监测方法，其特征在于，该无线监测方法如下：使用基于射频识别技术的应变传感器，各所述应变传感器均包括：惠斯通电桥1，一个或多个，均各用于贴附对应的初期支护拱架3待测应变处的表面，随初期支护拱架3的变形，其两端的电压差值改变；所述惠斯通电桥1由第一电阻式应变片7、第二电阻式应变片8、第二固定电阻10和第一固定电阻9依次导线连接组成；RFID标签2，与所述惠斯通电桥1的数量相等；各所述RFID标签2均对应连接一个所述惠斯通电桥1，形成一监测单元；各监测单元中，所述RFID标签2接口与所述惠斯通电桥1导线连接，用于采集所述惠斯通电桥1的电压差值信号，并将电压差值信号转换为射频数字信号，并发送；一个RFID阅读器5，用于接收各所述RFID标签2发送的射频数字信号，并将射频数字信号还原为电压差值信号，并传输；一个数据采集处理仪6，用于接收所述RFID阅读器5传输的电压信号差值，并根据电压信号差值得出结构待测变形处的应变；步骤一、将所述第一电阻式应变片7贴附于初期支护拱架3待测应变处的表面；步骤二、将所述第二电阻式应变片8固定于待测应变处的周边；所述RFID标签2采集所述惠斯通电桥1的电压差值信号，并将电压差值信号转换为射频数字信号；步骤三、初期支护喷射混凝土，各所述监测单元固定于混凝土内；步骤四、使RFID阅读器5进入所述RFID标签2的射频识别范围；所述RFID阅读器5向所述RFID标签2发射信号，激活所述RFID标签2；并接收所述RFID标签2发送的射频数字信号，并将数字信号还原为电压差值信号，并传输；步骤五、所述数据采集处理仪6接收所述步骤三中传输的电压差值信号，根据如下公式， 求得到所述第一电阻式应变片7的应变，即为所述初期支护拱架3待测应变处的应变；其中，ΔU为电压差值；e为第二电阻式应变片8和第二固定电阻10阻值的比；ΔR为第一电阻式应变片7的阻值变化值；K为所述第一电阻式应变片7的灵敏度；ε为所述第一阻式应变片7的应变；R1为第一阻式应变片7的初始电阻值。

全文数据：

权利要求：

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