CN103955199A - 基于以太网通讯的智能信息化钢支撑远程实时监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种基于以太网通讯的智能信息化钢支撑远程实时监控系统，包括：现场实时监控子系统、远程实时监控子系统以及移动及应急控制子系统；现场实时监控子系统，包括：现场监控中心；总监控站，通过以太网有线或无线连接现场监控中心和若干液压站；若干智能信息化钢支撑自动节，分别连接到液压站，每个智能信息化钢支撑自动节分别设有无线模块；远程实时监控子系统，包括：网络云服务器，通过有线或无线以太网实现与现场监控中心的数据实时同步；以及若干网络终端，分别连接到网络云服务器；移动及应急控制子系统，包括：手持操控机和/或现场应急监控箱，手持操控机以及现场应急监控箱分别通过以太网线或无线连接到总监控站。
Description
技术领域
本发明涉及建筑领域，特别涉及一种基于以太网通讯的智能信息化钢支撑远程实时监控系统。
背景技术
地下建筑工程的基坑施工在开挖基坑时都需要采用钢支撑来避免坑壁坍塌，现有的钢支撑端部接头一般多为活络头加钢楔的形式，使用时先用吊车吊起专用的千斤顶对钢支撑预加轴力，然后再插入钢楔传力。当需要拆除钢支撑时，首先要使用吊车将专用的千斤顶吊置于钢支撑端部的活络头处，然后再通过液压油泵给专用千斤顶加压，使得基坑围护结构产生一定量的向外位移，待原先插入钢支撑端头的钢楔出现松动后取出钢楔，再将千斤顶卸压并移去，最后吊车吊走所拆除的钢支撑。然而在现实应用中，这种钢支撑也暴露出其难以克服的缺点：该支撑在安装过程中，施加预应力过程需要吊车及2个加载千斤顶配合，存在加压值依赖操作人员的经验及责任心控制、施工工艺复杂且时间较长、钢支撑使用过程无发远程实时监测数据及控制支撑轴力及位移等问题；此外，在拆除过程中由于钢楔长期受力变形造成拆除困难，甚至出现无法拆除等问题；还有，随着基坑的开挖及变形，部分支撑会出现轴力衰减，甚至支撑失效的现象；尽管施工现场可采用二次复加轴力的措施，但现场二次复加轴力施工有很多困难，不能从本质上解决该问题；再者，钢支撑安装和拆除均需要吊车与操作工人相互配合，过程复杂且不安全，因而具有费工费时的缺点。
经初步查新，专利公开号CN101787700A公开了一种深基坑钢支撑轴力自适应系统电控及远程实时监控系统，其包括：压力传感器设置于液压泵站中；现场控制站根据压力传感器数据控制千斤顶的动作；总监控站通过CAN总线采集现场控制站的数据，并发出指令控制千斤顶的动作。该系统总体系统架构采用CAN总线有线通讯模式，受限于通讯协议限制，1个现场控制站只能监控3个液压系统的架构；采用压力传感器控制千斤顶压力；可实现本地现场实时监控。
鉴于此，本领域技术人员针对上述问题，提供了一种基于以太网通讯的智能信息化钢支撑远程实时监测与控制系统。
发明内容
本发明提供了一种基于以太网通讯的智能信息化钢支撑远程实时监控系统，克服了现有技术的困难，采用基于以太网通讯的全新信息化钢支撑远程实时监测与控制系统，系统总体设计采用了一对多的“星型”架构布局，采用有线与无线一体化、本地监控与远程监控一体化模式、移动控制与应急控制一体化、压力和位移双参数控制及全系统即插即用热插拔的智能信息化钢支撑远程实时监测与控制系统。在使用时，可根据需要方便的进行支撑轴力的加载和轴力复加、数据远程实时监控等功能，以达到简便、快速安装支撑，提高施工效率，减少基坑变形的目的。
本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种基于以太网通讯的智能信息化钢支撑远程实时监控系统，包括：现场实时监控子系统、远程实时监控子系统以及移动及应急控制子系统；
所述现场实时监控子系统，包括：
现场监控中心，所述现场监控中心设有无线模块；
总监控站，通过以太网有线或无线连接现场监控中心，所述总监控站设有无线模块；
若干液压站，所述液压站分别通过以太网线或无线连接到所述总监控站，每个所述液压站分别设有无线模块；以及
若干智能信息化钢支撑自动节，分别连接到所述液压站，每个所述智能信息化钢支撑自动节分别设有无线模块；
所述远程实时监控子系统，包括：
网络云服务器，通过有线或无线以太网实现与现场监控中心的数据实时同步；以及
若干网络终端，分别连接到所述网络云服务器；
所述移动及应急控制子系统，包括：
手持操控机和/或现场应急监控箱，所述手持操控机以及现场应急监控箱分别通过以太网线或无线连接到所述总监控站。
优选地，所述总监控站、现场监控中心以及手持操控机中的任意一种接收操作指令。
优选地，所述液压站实时监测所述钢支撑自动节的压力和/或位移。
优选地，所述液压站根据操作指令对钢支撑自动节进行加载或卸载动作控制，当达到目标压力或位移时，钢支撑自动节进入自动保压状态，当压力和/或位移实时监测值超过事先设定好的限值时，总监控站自动响应，通过相应液压站控制钢支撑自动节动作，使其压力或位移值达到设定值。
由于使用了以上技术，本发明的基于以太网通讯的智能信息化钢支撑远程实时监控系统采用基于以太网通讯的全新信息化钢支撑远程实时监测与控制系统，系统总体设计采用了一对多的“星型”架构布局，采用有线与无线一体化、本地监控与远程监控一体化模式、移动控制与应急控制一体化、压力和位移双参数控制及全系统即插即用热插拔的智能信息化钢支撑远程实时监测与控制系统。在使用时，可根据需要方便的进行支撑轴力的加载和轴力复加、数据远程实时监控等功能，以达到简便、快速安装支撑，提高施工效率，减少基坑变形的目的。
以下结合附图及实施例进一步说明本发明。
附图说明
图1为本发明的基于以太网通讯的智能信息化钢支撑远程实时监控系统的结构图。
具体实施方式
下面通过图1来介绍本发明的一种具体实施例
图1为本发明的基于以太网通讯的智能信息化钢支撑远程实时监控系统的结构图。如图1所示，本发明提供了一种基于以太网通讯的智能信息化钢支撑远程实时监控系统，包括：现场实时监控子系统、远程实时监控子系统以及移动及应急控制子系统；
所述现场实时监控子系统，包括：
现场监控中心，所述现场监控中心设有无线模块；
总监控站，通过以太网有线或无线连接现场监控中心，所述总监控站设有无线模块；
若干液压站，所述液压站分别通过以太网线或无线连接到所述总监控站，每个所述液压站分别设有无线模块；以及
若干智能信息化钢支撑自动节，分别连接到所述液压站，每个所述智能信息化钢支撑自动节分别设有无线模块；
所述远程实时监控子系统，包括：
网络云服务器，通过有线或无线以太网实现与现场监控中心的数据实时同步；以及
若干网络终端，分别连接到所述网络云服务器；
所述移动及应急控制子系统，包括：
手持操控机和/或现场应急监控箱，所述手持操控机以及现场应急监控箱分别通过以太网线或无线连接到所述总监控站。
其中，所述总监控站、现场监控中心以及手持操控机中的任意一种接收操作指令。所述液压站实时监测所述钢支撑自动节的压力和/或位移。所述液压站根据操作指令对钢支撑自动节进行加载或卸载动作控制，当达到目标压力或位移时，钢支撑自动节进入自动保压状态，当压力和/或位移实时监测值超过事先设定好的限值时，总监控站自动响应，通过相应液压站控制钢支撑自动节动作，使其压力或位移值达到设定值。
本发明的具体实施方式如下：
现场实时监控子系统，主要包括：总监控站，通过以太网有线或无线连接在总监控站上端的现场监控中心；以及通过以太网有线或无线连接在总监控站下端的液压站，其中各液压站下端连接有智能信息化钢支撑自动节。
远程实时监控子系统，主要包括：网络云服务器，通过有线或无线以太网实现与现场监控中心的数据实时同步；以及若干个被授权的可基于万维网网络访问的网络终端。
移动及应急控制子系统，主要包括：用于现场操作人员移动控制的手持操控机，现场有权限的作业人员可以通过手持操控机与总监控站实现通讯和对液压站动作的控制。现场应急监控箱用与现场监控中心或总监控站出现故障时应急监控的作用。
远程实时监控系统运行情况如下：
系统硬件连接：系统正式开始工作前，应按照附图1所示系统总体架构连接相关硬件。首先是最底层的智能信息化钢支撑自动节通过高压油管及油压、位移数据线与液压站连接；其次是各液压站通过有线以太网线或无线以太网通讯模块单独与总监控站连接；再其次是总监控站通过有线以太网线或无线以太网通讯模块与现场监控中心连接；
系统通讯建立：在系统硬件连接完成后，检查确认系统各液压站与自动节之间；总监控站与各液压站之间；现场监控中心与总监控站之间通讯已建立并正常；此外检查并确认总监控站与手持操控机、总监控站与应急监控箱之间通讯正常；最后确认现场监控中心与网络云服务器之间通讯正常。
系统开始正常工作：
（1）当需要对系统中的自动节进行加载或卸载操作时：具有操作权限的现场操作人员可通过总监控站、现场监控中心或手持操控机三种方式的任意一种实现。相关指令最终通过总监控站下达到相应液压站，液压站再根据指令对目标自动节进行加载或卸载动作控制，当达到目标压力或位移时，自动节进入自动保压状态，当压力或位移实时监测值超过事先设定好的限值时，总监控站会自动响应，通过相应液压站控制自动节动作，使其压力或位移值达到设定值。
（2）当需要进行远程数据监控及访问时：本系统一旦开始工作，现场监控中心会按照设定好的同步频率不间断保持与网络云服务器的实时数据同步更新。具有相应权限的远程用户可通过万维网直接登录查看相关工程现场实时监测数据。
（3）当现场总监控站由于各种原因出现故障时：可直接将应急监控箱通过有线或无线以太网通讯与各液压站建立连接。通过应急监控箱相关操作可以实现与原有总监控站同样的功能。
系统的拓展与移除：
本系统总体架构设计采用即插即用热插拔技术，相关链接接头如电源、以太网线、数据线、高压油管等均采用快速接头连接。当系统需要增加或着移除自动节或液压站时，所有连接均可实现热插拔，总监控站和现场监控中心会自动识别添加或移除监控系统内相应设备和数据。
本发明与背景技术中公开的专利的主要区别在于：
与专利公开号CN101787700A相比，本发明则采用速度更快、更通用的以太网有线和无线双模式通讯，并且可以实现1台总监控站同时监控多个液压系统。此外，本发明可实现对智能信息化钢支撑轴力和位移双参数控制，并基于网络云服务器可实现现场钢支撑数据远程实时访问监控的功能。
终上所述，本发明的基于以太网通讯的智能信息化钢支撑远程实时监控系统采用基于以太网通讯的全新信息化钢支撑远程实时监测与控制系统，系统总体设计采用了一对多的“星型”架构布局，采用有线与无线一体化、本地监控与远程监控一体化模式、移动控制与应急控制一体化、压力和位移双参数控制及全系统即插即用热插拔的智能信息化钢支撑远程实时监测与控制系统。在使用时，可根据需要方便的进行支撑轴力的加载和轴力复加、数据远程实时监控等功能，以达到简便、快速安装支撑，提高施工效率，减少基坑变形的目的。
以上所述的实施例仅用于说明本专利的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本专利的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本专利的专利范围，即凡依本专利所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本专利的专利范围内。
Claims (4)
1.一种基于以太网通讯的智能信息化钢支撑远程实时监控系统，其特征在于，包括：现场实时监控子系统、远程实时监控子系统以及移动及应急控制子系统；
所述现场实时监控子系统，包括：
现场监控中心，所述现场监控中心设有无线模块；
总监控站，通过以太网有线或无线连接现场监控中心，所述总监控站设有无线模块；
若干液压站，所述液压站分别通过以太网线或无线连接到所述总监控站，每个所述液压站分别设有无线模块；以及
若干智能信息化钢支撑自动节，分别连接到所述液压站，每个所述智能信息化钢支撑自动节分别设有无线模块；
所述远程实时监控子系统，包括：
网络云服务器，通过有线或无线以太网实现与现场监控中心的数据实时同步；以及
若干网络终端，分别连接到所述网络云服务器；
所述移动及应急控制子系统，包括：
手持操控机和/或现场应急监控箱，所述手持操控机以及现场应急监控箱分别通过以太网线或无线连接到所述总监控站。
2.如权利要求1所述的基于以太网通讯的智能信息化钢支撑远程实时监控系统，其特征在于：所述总监控站、现场监控中心以及手持操控机中的任意一种接收操作指令。
3.如权利要求2所述的基于以太网通讯的智能信息化钢支撑远程实时监控系统，其特征在于：所述液压站实时监测所述钢支撑自动节的压力和/或位移。
4.如权利要求3所述的基于以太网通讯的智能信息化钢支撑远程实时监控系统，其特征在于：所述液压站根据操作指令对钢支撑自动节进行加载或卸载动作控制，当达到目标压力或位移时，钢支撑自动节进入自动保压状态，当压力和/或位移实时监测值超过事先设定好的限值时，总监控站自动响应，通过相应液压站控制钢支撑自动节动作，使其压力或位移值达到设定值。
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