CN102182190A - 灌浆自动监测设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种灌浆自动监测设备及方法，它包括至少一个灌浆采集仪（1）和与灌浆采集仪（1）连接的传感器组，灌浆采集仪（1）包括机壳（7）及设置在机壳（7）内部的控制电路，机壳（7）上设有传感器插口组（8）、触摸屏（9）、至少两个USB接口（10）和报警器接口（11），控制电路包括CPU模块、报警模块、无线数据传输模块和压力自动调节模块。本发明的有益效果是在测量值超过设定的标准值时，不仅可以发出警报还可以自动调节，指示灯可以实时反映传感器的工作状态，而且可以通过GPRS无线数据传输方式将监测数据传输到远程服务器中，便于集中管理。

Description

灌浆自动监测设备及方法
技术领域
本发明涉及一种灌浆自动监测设备及方法。
背景技术
灌浆施工技术广泛应用于水工建筑物、铁路隧道和煤炭矿井等地基加固和防渗工程中，随着工程建设发展的需要，对灌浆施工的监测和控制的需求也越来越高，灌浆施工的自动化能够提高操作和检查人员的工作效率，能为评价灌浆效果提供完整可靠的资料，使灌浆的质量得到有力的保证。
欧美和日本在70年代就开始将计算机技术应用在灌浆施工中，到80年代中期，灌浆监测和控制仪器开始在国内研究和应用，1987年我国第一台灌浆记录仪J10智能灌浆记录仪通过技术成果鉴定，十多年来灌浆智能记录仪也一直在持续发展过程中。
但是，传统的灌浆监测设备依旧存在一些技术上的不足：传统的灌浆监测设备可以在灌浆压力超过预设的报警压力或灌浆变形的变形值超过预设报警变形值时发出警报，但是不能自动调节灌浆压力；每个传感器的工作状态不能直观的在灌浆采集仪上实时体现；传统的多个灌浆监测设备之间通过有线方式与一个主机连接而达到传输数据的目的，这种传输方式在主机距离监测设备较远时显得很不方便。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种灌浆自动监测设备及方法，能够精确地完成灌浆现场参数的采集、计算、处理、显示和输出，在灌浆压力和地层抬动变形超过预设报警值时不仅发出警报同时还自动调节灌浆压力从而影响地层抬动变形值，指示灯实时反映传感器的工作状态，且多个灌浆监测设备之间通过GPRS无线数据传输方式将监控数据传输到远程服务器中，方便可靠。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：灌浆自动监测设备，它包括至少一个灌浆采集仪和与灌浆采集仪连接的传感器组，所述的传感器组包括进浆传感器、回浆传感器、压力传感器、密度传感器和变形传感器；所述的灌浆采集仪包括机壳及设置在机壳内部的控制电路；机壳上设有传感器插口组、触摸屏、至少两个USB接口和报警器接口，传感器插口组中的每个插口旁设置有对应的指示灯；控制电路包括CPU模块、报警模块、无线数据传输模块和压力自动调节模块；报警模块和无线数据传输模块分别与CPU模块连接，压力自动调节模块与报警模块连接，传感器组通过传感器插口组与CPU模块连接，触摸屏、USB接口、报警器接口和指示灯与CPU模块连接。
本发明所述的无线数据传输模块支持GPRS数据传输协议。
本发明所述的USB接口连接打印机。
本发明所述的USB接口连接U盘。
本发明所述的USB接口连接GPRS终端。
灌浆自动监测方法，它包括以下步骤：
（1）      设置至少一台灌浆采集仪和一组用于采集灌浆状态并与灌浆采集仪连接的传感器，灌浆采集仪上运行主控程序；
（2）      主控程序监测到灌浆压力超过预设的报警压力或灌浆变形的变形值超过预设报警变形值时，报警器发出警报；
（3）      主控程序监测到灌浆压力超过预设的报警压力或灌浆变形的变形值超过预设报警变形值时，触发报警模块中的压力自动调节模块工作，自动调节灌浆压力从而影响地层抬动变形值；
（4）      主控程序接收到数据导出指令时，通过传输接口向与之连接的U盘导出灌浆数据，主控程序接收到打印指令时，通过与传输接口连接的打印机打印出数据报表和数据实时曲线；
（5）      主控程序接收到无线数据传输指令时，将灌浆采集仪的监测数据通过无线数据传输模块传输到远程服务器中。
本发明能够精确地完成灌浆现场参数的采集、计算、处理、显示和输出，在灌浆压力和变形值超过预设报警值时不仅发出警报同时还可以自动调节灌浆压力从而影响地层抬动变形值，同时指示灯可以实时反映传感器的工作状态，还可以通过GPRS无线数据传输方式将监测数据传输到远程服务器中，便于集中管理。
附图说明
图1为本发明结构示意图
图2为本发明控制电路结构示意图
图中，1-灌浆采集仪，2-进浆传感器，3-回浆传感器，4-压力传感器，5-密度传感器，6-变形传感器，7-机壳，8-传感器插口组，9-触摸屏，10-USB接口，11-报警器接口，12-指示灯。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细说明本发明的技术方案：
如图1所示，灌浆自动监测设备，它包括灌浆采集仪1和与灌浆采集仪1连接的传感器组，所述的传感器组包括进浆传感器2、回浆传感器3、压力传感器4、密度传感器5和变形传感器6；所述的灌浆采集仪1包括机壳7及设置在机壳7内部的控制电路；机壳7上设有传感器插口组8、触摸屏9、两个USB接口10和报警器接口11，传感器插口组8中的每个插口旁设置有对应的指示灯12，传感器工作状态指示灯12实时反映每个传感器的工作状态。
本发明的灌浆自动监测设备用触摸屏9代替了传统的液晶显示屏和健盘，触摸屏既能作显示器用，又能作键盘用，集显示器和键盘于一体的触摸屏结构简单且操作方便。
机壳7上还设置有一个电源输入插座、两个电源输出插座和电源指示灯，电源插入插座旁设有一个电源保险管保护灌浆采集仪1的工作安全。
当需要导出灌浆数据时，灌浆采集仪1的USB接口 10连接U盘，导出灌浆数据；当需要打印灌浆数据时，灌浆采集仪1的USB接口 10连接打印机，打印数据报表和数据实时曲线；当需要传输灌浆数据到远程服务器中时，灌浆采集仪1的USB接口10连接GPRS终端，将灌浆数据无线传输到远程服务器中。
如图2所示，控制电路包括CPU模块、报警模块、无线数据传输模块和压力自动调节模块，报警模块和无线数据传输模块分别与CPU模块连接，压力自动调节模块与报警模块连接。
传感器组通过传感器插口组8与CPU模块连接，触摸屏9、USB接口10、报警器11和指示灯12与CPU模块连接。
当灌浆压力超过预设的报警压力时，报警器11发出警报，同时触发压力自动调节模块工作，自动调节灌浆压力；当灌浆变形的变形值超过预设报警变形值时，报警器11同样发出警报，自动调节灌浆压力，当压力降低时，地层变形值自然就变小了，从而起到调节地层抬动变形值的效果。
无线数据传输模块为GPRS数据传输模块，在灌浆施工规模较大时，多个灌浆采集仪1共同工作，每个灌浆采集仪1 的灌浆数据都通过GPRS数据传输模块传输到远程服务器上，方便而高效。
灌浆自动监测方法，它包括以下步骤：
（1）      设置至少一台灌浆采集仪1和一组用于采集灌浆状态并与灌浆采集仪1连接的传感器，灌浆采集仪1上运行主控程序；
（2）      主控程序监测到灌浆压力超过预设的报警压力或灌浆变形的变形值超过预设报警变形值时，报警器11发出警报；
（3）      主控程序监测到灌浆压力超过预设的报警压力或灌浆变形的变形值超过预设报警变形值时，触发报警模块中的压力自动调节模块工作，自动调节灌浆压力从而影响地层抬动变形值；
（4）      主控程序接收到数据导出指令时，通过传输接口8向与之连接U盘导出灌浆数据，主控程序接收到打印指令时，通过与传输接口8连接的打印机打印出数据报表和数据实时曲线；
（5）      主控程序接收到无线数据传输指令时，将灌浆采集仪1的监测数据通过无线数据传输模块传输到远程服务器中。
除此之外，在触摸屏9上主控程序的操作过程中，选择“数据监测”对灌浆数据进行实时监测和控制，进入“数据监测”界面选择“数据显示”可以在触摸屏9上显示灌浆数据；选择“实时报警管理”可以设置和管理报警数据，如警报压力值和警报变形值等；选择“历史报表”可以在触摸屏9上显示灌浆数据的历史报表。

Claims (6)

1.灌浆自动监测设备，其特征在于：它包括至少一个灌浆采集仪（1）和与灌浆采集仪（1）连接的传感器组，所述的传感器组包括进浆传感器（2）、回浆传感器（3）、压力传感器（4）、密度传感器（5）和变形传感器（6）；所述的灌浆采集仪（1）包括机壳（7）及设置在机壳（7）内部的控制电路；机壳（7）上设有传感器插口组（8）、触摸屏（9）、至少两个USB接口（10）和报警器接口（11），传感器插口组（8）中的每个插口旁设置有对应的指示灯（12）；控制电路包括CPU模块、报警模块、无线数据传输模块和压力自动调节模块；报警模块和无线数据传输模块分别与CPU模块连接，压力自动调节模块与报警模块连接，传感器组通过传感器插口组（8）与CPU模块连接，触摸屏（9）、USB接口（10）、报警器接口（11）和指示灯（12）与CPU模块连接。
2.根据权利要求1所述的灌浆自动监测设备，其特征在于：所述的无线数据传输模块支持GPRS数据传输协议。
3.根据权利要求1所述的灌浆自动监测设备，其特征在于：所述的USB接口（10）连接打印机。
4.根据权利要求1所述的灌浆自动监测设备，其特征在于：所述的USB接口（10）连接U盘。
5.根据权利要求1所述的灌浆自动监测设备，其特征在于：所述的USB接口（10）连接GPRS终端。
6.灌浆自动监测方法，其特征在于：它包括以下步骤：
（1）设置至少一台灌浆采集仪（1）和一组用于采集灌浆数据并与灌浆采集仪（1）连接的传感器，灌浆采集仪（1）上运行主控程序；
（2）主控程序监测到灌浆压力超过预设的报警压力或地层抬动变形值超过预设报警变形值时，报警器（11）发出警报；
（3）主控程序监测到灌浆压力超过预设的报警压力或灌浆变形的变形值超过预设报警变形值时，触发报警模块中的压力自动调节模块工作，自动调节灌浆压力从而影响地层抬动变形值；
（4）主控程序接收到数据导出指令时，通过传输接口（8）向与之连接的U盘导出灌浆数据，主控程序接收到打印指令时，通过与传输接口（8）连接的打印机打印出数据报表和数据实时曲线；
（5）主控程序接收到无线数据传输指令时，将灌浆采集仪（1）的监测数据通过无线数据传输模块传输到远程服务器中。
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