本技术涉及隧道安全，具体的，涉及隧道安全监控系统。
背景技术：
1、近年来，随着国家加强对基础设施建设的投入，我国交通建设事业取得了迅猛发展，公路隧道的建设与管理都取得了长足的进步。但受软弱地层或其它特殊水文地质条件的影响，在隧道修建以及运营过程中，常出现围岩塌陷、衬砌开裂、渗水等病害，尤其是在隧道运营期间发生围岩塌陷对隧道结构安全具有重要影响。塌方是隧道施工中最常见的灾害之一，由围岩失稳所造成的突发性坍塌，常会造成严重的安全事故。塌方是造成隧道工期延误、生命财产损失的一个重要安全隐患。为了提高隧道施工的安全性，在施工过程中通常会对容易出现塌陷的位置进行塌陷监测，起到提前预警的作用，把存在的安全隐患降到最低，但现有的塌陷监测装置的准确性较差，不能对可能发生塌陷的隐患准确的作出判断。
技术实现思路
1、本实用新型提出隧道安全监控系统，解决了相关技术中塌陷监测装置准确性差的问题。
2、本实用新型的技术方案如下：
3、隧道安全监控系统，包括主控单元、坍塌监测电路和报警电路，所述坍塌监测电路和所述报警电路均与所述主控单元连接，所述坍塌监测电路包括三极管q1、三极管q4、运放u4、电阻r5、稳压管d2、电阻r2、电阻r3、电阻r4和坍塌传感器u1，
4、所述三极管q1的集电极连接vcc电源，所述三极管q1的发射极连接所述坍塌传感器u1的第一供电端，所述坍塌传感器u1的第一供电端通过所述电阻r2连接所述运放u4的同相输入端，所述坍塌传感器u1的第二供电端通过所述电阻r3连接所述运放u4的反相输入端，所述运放u4的反相输入端通过所述电阻r4接地，所述运放u4的同相输入端连接所述稳压管d2的阴极，所述稳压管d2的阳极接地，所述运放u4的输出端通过所述电阻r5连接所述运放u4的反相输入端，所述运放u4的输出端连接所述三极管q4的基极，所述三极管q4的集电极连接所述三极管q1的基极，所述三极管q4的发射极接地，所述坍塌传感器u1的输出端通过信号调理电路连接所述主控单元。
5、进一步，本实用新型中所述坍塌监测电路还包括电阻r15、稳压管d4和开关管q2，所述电阻r15的第一端连接所述坍塌传感器u1的第一供电端，所述电阻r15的第二端连接所述稳压管d4的阴极，所述稳压管d4的阳极连接所述开关管q2的控制端，所述开关管q2的第一端连接所述三极管q1的发射极，所述开关管q2的第二端连接所述坍塌传感器u1的第一供电端。
6、进一步，本实用新型中所述信号调理电路包括运放u3、运放u5、电阻r11、电阻r12、电阻r13、运放u6和电阻r14，所述运放u3的同相输入端连接所述坍塌传感器u1的第一输出端，所述运放u5的同相输入端连接所述坍塌传感器u1的第二输出端，所述运放u3的输出端连接所述运放u3的反相输入端，所述运放u3的输出端通过所述电阻r11连接所述运放u6的同相输入端，所述运放u5的输出端连接所述运放u5的反相输入端，所述运放u5的输出端通过所述电阻r12连接所述运放u6的反相输入端，所述运放u6的反相输入端通过所述电阻r13接地，所述运放u6的输出端通过所述电阻r14连接所述运放u6的反相输入端，所述运放u6的输出端连接所述主控单元的第一输入端。
7、进一步，本实用新型中所述信号调理电路和所述主控单元的第一输入端之间还包括滤波电路，包括所述滤波电路包括电阻r8、电容c5、电阻r7、电容c2、运放u2、电阻r6和电阻r1，所述电阻r8的第一端连接所述运放u6的输出端，所述电阻r8的第二端连接所述电阻r7的第一端，所述电阻r7的第二端通过所述电容c2接地，所述运放u2的反相输入端通过所述电阻r6接地，所述运放u2的输出端通过所述电阻r1连接所述运放u2的反相输入端，所述运放u2的输出端通过所述电容c5连接所述电阻r8的第二端，所述运放u2的输出端连接所述主控单元的第一输入端。
8、进一步，本实用新型中还包括温度监测电路，所述温度监测电路包括电阻r16、热电阻pt、电阻r17、电阻r18、电阻r19、电阻r20、运放u9和电阻r21，所述电阻r16的第一端连接5v电源，所述电阻r16的第二端通过所述热电阻pt接地，所述电阻r17的第一端连接5v电源，所述电阻r17第二端通过所述电阻r18接地，所述电阻r16通过所述电阻r19连接所述运放u9的同相输入端，所述电阻r17的第二端通过所述电阻r20连接所述运放u9的反相输入端，所述运放u9的输出端通过所述电阻r21连接所述运放u9的反相输入端，所述运放u9的输出端连接所述主控单元的第二输入端。
9、进一步，本实用新型中所述温度监测电路还包括电阻r22、稳压管d3和电容c4，所述电阻r22的第一端连接所述运放u9的输出端，所述电阻r22的第二端连接所述稳压管d3的阴极，所述稳压管d3的阳极接地，所述电阻r22的第二端通过所述电容c4接地，所述电阻r22的第二端连接所述主控单元的第二输入端。
10、进一步，本实用新型中还包括报警电路，所述报警电路包括光耦u7、电阻r24、开关管q3、报警器u8和电阻r26，所述光耦u7的第一输入端连接5v电源，所述光耦u7的第二输入端连接所述主控单元的第一输出端，所述光耦u7的第一输出端连接9v电源，所述光耦u7的第二输出端通过所述电阻r24连接所述开关管q3的控制端，所述开关管q3的第一端连接所述报警器u8的第一端，所述报警器u8的第二端连接9v电源，所述开关管q3的第二端通过所述电阻r26接地。
11、本实用新型的工作原理及有益效果为：
12、本实用新型中，坍塌监测电路用于监测隧道是否存在即将发生坍塌的危险，当有坍塌危险存在时，坍塌监测电路将该危险信号转为电信号送至主控单元，然后主控单元发送指令信号至报警电路，报警电路用于发出报警信号，通知隧道中的工作人员紧急撤离，以免造成人员伤亡。
13、坍塌监测电路的工作原理为：三极管q1和三极管q4导通，vcc电源经过三极管q1加至坍塌传感器u1的第一供电端，然后由坍塌传感器u1的第二供电端经电阻r3和电阻r4后到地形成回路，这时候坍塌传感器u1进入工作状态，监测围岩的位移情况，并将监测到的坍塌情况转为电信号通过信号调理电路放大后送至主控单元。但由于隧道的工作环境比较恶劣，随着工作环境温度的变化，坍塌传感器u1工作电流不稳定，从而导致塌陷监测的准确性较差。为此，本实用新型中通过补偿，实现坍塌传感器u1的工作电流稳定不变。
14、电阻r4为采样电阻，当坍塌传感器u1的工作电流变大时，电阻r4上的电压变大，电阻r4上的电压加至运放u4的反相输入端，运放u4构成减法电路，运放u4同相输入端的稳定不变，当运放u4反相输入端的电压变大时，运放u4的输出电压减小，从而导致三极管q4的基极电流减小，三极管q4的集电极电流就会随着减小，因此，三极管q1的基极电流减小，从而使流过坍塌传感器u1的电流减小；当坍塌传感器u1的工作电流变小时，电阻r4上的电压变小，当运放u4反相输入端的电压变小时，运放u4的输出电压变大，从而导致三极管q4的基极电流变大，三极管q4的集电极电流就会随着变大，因此，三极管q1的基极电流变大，使流过坍塌传感器u1的电流变大，从而保证坍塌传感器u1的工作电流稳定不变，从而提高坍塌传感器u1工作的稳定性，进而提高塌陷监测的准确性，对可能发生塌陷的隐患作出准确判断，有效的保证隧道中工作人员的生命安全。
1.隧道安全监控系统，其特征在于，包括主控单元、坍塌监测电路和报警电路，所述坍塌监测电路和所述报警电路均与所述主控单元连接，所述坍塌监测电路包括三极管q1、三极管q4、运放u4、电阻r5、稳压管d2、电阻r2、电阻r3、电阻r4和坍塌传感器u1，
2.根据权利要求1所述的隧道安全监控系统，其特征在于，所述坍塌监测电路还包括电阻r15、稳压管d4和开关管q2，所述电阻r15的第一端连接所述坍塌传感器u1的第一供电端，所述电阻r15的第二端连接所述稳压管d4的阴极，所述稳压管d4的阳极连接所述开关管q2的控制端，所述开关管q2的第一端连接所述三极管q1的发射极，所述开关管q2的第二端连接所述坍塌传感器u1的第一供电端。
3.根据权利要求1所述的隧道安全监控系统，其特征在于，所述信号调理电路包括运放u3、运放u5、电阻r11、电阻r12、电阻r13、运放u6和电阻r14，所述运放u3的同相输入端连接所述坍塌传感器u1的第一输出端，所述运放u5的同相输入端连接所述坍塌传感器u1的第二输出端，所述运放u3的输出端连接所述运放u3的反相输入端，所述运放u3的输出端通过所述电阻r11连接所述运放u6的同相输入端，所述运放u5的输出端连接所述运放u5的反相输入端，所述运放u5的输出端通过所述电阻r12连接所述运放u6的反相输入端，所述运放u6的反相输入端通过所述电阻r13接地，所述运放u6的输出端通过所述电阻r14连接所述运放u6的反相输入端，所述运放u6的输出端连接所述主控单元的第一输入端。
4.根据权利要求3所述的隧道安全监控系统，其特征在于，所述信号调理电路和所述主控单元的第一输入端之间还包括滤波电路，包括所述滤波电路包括电阻r8、电容c5、电阻r7、电容c2、运放u2、电阻r6和电阻r1，所述电阻r8的第一端连接所述运放u6的输出端，所述电阻r8的第二端连接所述电阻r7的第一端，所述电阻r7的第二端通过所述电容c2接地，所述运放u2的反相输入端通过所述电阻r6接地，所述运放u2的输出端通过所述电阻r1连接所述运放u2的反相输入端，所述运放u2的输出端通过所述电容c5连接所述电阻r8的第二端，所述运放u2的输出端连接所述主控单元的第一输入端。
5.根据权利要求1所述的隧道安全监控系统，其特征在于，还包括温度监测电路，所述温度监测电路包括电阻r16、热电阻pt、电阻r17、电阻r18、电阻r19、电阻r20、运放u9和电阻r21，所述电阻r16的第一端连接5v电源，所述电阻r16的第二端通过所述热电阻pt接地，所述电阻r17的第一端连接5v电源，所述电阻r17第二端通过所述电阻r18接地，所述电阻r16通过所述电阻r19连接所述运放u9的同相输入端，所述电阻r17的第二端通过所述电阻r20连接所述运放u9的反相输入端，所述运放u9的输出端通过所述电阻r21连接所述运放u9的反相输入端，所述运放u9的输出端连接所述主控单元的第二输入端。
6.根据权利要求5所述的隧道安全监控系统，其特征在于，所述温度监测电路还包括电阻r22、稳压管d3和电容c4，所述电阻r22的第一端连接所述运放u9的输出端，所述电阻r22的第二端连接所述稳压管d3的阴极，所述稳压管d3的阳极接地，所述电阻r22的第二端通过所述电容c4接地，所述电阻r22的第二端连接所述主控单元的第二输入端。
7.根据权利要求1所述的隧道安全监控系统，其特征在于，还包括报警电路，所述报警电路包括光耦u7、电阻r24、开关管q3、报警器u8和电阻r26，所述光耦u7的第一输入端连接5v电源，所述光耦u7的第二输入端连接所述主控单元的第一输出端，所述光耦u7的第一输出端连接9v电源，所述光耦u7的第二输出端通过所述电阻r24连接所述开关管q3的控制端，所述开关管q3的第一端连接所述报警器u8的第一端，所述报警器u8的第二端连接9v电源，所述开关管q3的第二端通过所述电阻r26接地。
