CN107621282A - 一种深基坑远程监测预警系统及方法 - Google Patents

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曾开华
戴红涛
徐斌
赵江倩
陈芳亮
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Abstract

本发明属于深基坑工程监测技术领域，公开了一种深基坑远程监测预警系统及方法，设置有数据采集模块，所述数据采集模块中安装有传感器组和集线箱，所述传感器组将收集到的数据在集线箱内转换成电信号，并通过无线网络传输至数据传输模块；所述数据传输模块通过无线网络将接收的电信号传输至集中测控单元；所述集中测控单元安装在预警预报模块内，所述集中测控单元将接收电信号数据共享至所需的各台计算机。实现数据的采集、传输、分析一体化，大大提高了监测的效率。现有技术主要是对埋设的监测元件保护不周很容易出现故障。同时受到施工的影响传输的信号非常不稳定使远程监测不能很好的进行下去。而本发明更稳定、更耐用。

Description

一种深基坑远程监测预警系统及方法
技术领域
本发明属于深基坑工程监测技术领域，尤其涉及一种深基坑远程监测预警系统及方法。
背景技术
目前较为先进的深基坑工程监测是在施工期间根据监测信息及时比较、分析勘察和设计所预期的性状与监测结构的差别，对原施工方案进行评价，判断他的合理性并且通过反演计算，及时修正力学参数，预测下一阶段施工过程可能出现的问题，从而达到保证施工安全的目的。对于动态性、连续性的深基坑工程监测还有待完善。导致缺陷的原因是：大规模的深基坑工程其施工周期长，监测元件埋在地下的时间也长，监测元件容易受到地下水、土等自然因素的影响发生偏移与变形。系统在运行时取得的数据会出现一些偏差；导致缺陷的原因是：由于现在工程施工的技术水平和总体难度不断地提高，因此有时要根据基坑不同的发展状况和监测要求来调整系统。
综上所述，现有技术存在的问题是：目前的深基坑工程监测存在监测元件容易受到地下水、土等自然因素的影响发生偏移与变形，运行时数据出现偏差。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种深基坑远程监测预警系统及方法。
本发明是这样实现的，该深基坑远程监测预警系统设置有数据采集模块，所述数据采集模块中安装有传感器组和集线箱，所述传感器组将收集到的数据在集线箱内转换成电信号，并通过无线网络传输至数据传输模块；
所述数据传输模块通过无线网络将接收的电信号传输至集中测控单元；
所述集中测控单元安装在预警预报模块内，所述集中测控单元将接收电信号数据共享至所需的各台计算机。
进一步，所述数据采集模块的传感器组上下两端通过固定螺栓固定安装在角钢支架上，所述角钢支架固定安装在岩土体侧壁上；
所述传感器组的内部安装有数据传送线，所述数据传送线的末端安装有信号采集卡，所述信号采集卡与集线箱电连接；所述传感器组的外部缠绕有钢丝拉线。
进一步，所述数据传输模块还采用有线网络方式进行，数据传输口接上网线把数据传输模块传输的数据信号通过互联网传输给室内的计算机；然后在室内建立无线数据共享组把现场的数据分享给其他的计算机。
本发明的另一目的在于提供一种深基坑远程监测预警方法，所述深基坑远程监测预警方法包括：
传感器安装于被监测部位；
信号采集卡实时采集各被监测部位的应力状况，并存于卡内存储器中实时备读；
信号识别器以固定的时间周期巡检各信号采集卡，并读取卡内所存数据，经数据传输接口转换，将各被监测部位应力状况数据传至上位机软件，实时显示深基坑围护结构工况，最终实现对围护结构应力应变工况的监控、报警；
信号避雷器是避免信号传输过程中遭雷击，保证上位机部分正常供电；
显示屏位于主控室内，显示深基坑围护结构变形工况，自动绘制基于GIS的深基坑围护结构形变曲线。
本发明的优点及积极效果为：用于互联网系统与基坑监测技术结合，实现远程监控预警预报；在室内就可以观察到现场传过来的监测数据根据数据反映的情况作出相应的调整确保整个施工过程的安全；同时对监测原件进行改进，使之更耐用，测量精度也更高。节省了基坑监测的成本，以往进行基坑监测时需要固定安排三人左右每天去施工现场监测以获取一手数据，现在只需用于整套设备在基坑施工前埋设下去就可以，不需要那么多监测员每天都驻守工地去进行现场监测取的数据，只要留一个人为技术顾问即可。本发明可以实现数据的采集、传输、分析一体化，大大提高了监测的效率。本发明有效的解决了现有技术主要是对埋设的监测元件保护不周很容易出现故障，同时受到施工的影响传输的信号非常不稳定使远程监测不能很好的进行下去的问题；使数据传输更稳定、更耐用。本发明保证了监测数据的真实性不再存在人为的更改数据的情况；使基坑的监测更加快捷方便，在室内通过计算机对了解整个施工过程的情况。
附图说明
图1是本发明实施例提供的深基坑远程监测预警系统结构示意图；
图2是本发明实施例提供的数据传输模块的安装结构示意图。
图中：1、数据采集模块；1-1、传感器组；1-2、固定螺栓；1-3、角钢支架；1-4、岩土体侧壁；1-5、数据传送线；1-6、信号采集卡；1-7、集线箱；1-8、钢丝拉线；2、数据传输模块；3、预警预报模块；3-1、集中测控单元；3-2、计算机。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
该深基坑远程监测预警系统设置有数据采集模块1，所述数据采集模块1中安装有传感器组1-1和集线箱1-7，所述传感器组1-1将收集到的数据在集线箱1-7内转换成电信号，并通过无线网络传输至数据传输模块2；
所述数据传输模块2通过无线网络将接收的电信号传输至集中测控单元3-1；
所述集中测控单元3-1安装在预警预报模块3内，所述集中测控单元3-1将接收电信号数据共享至所需的各台计算机3-2。
作为本发明的优选实施例，所述数据采集模块1的传感器组1-1上下两端通过固定螺栓1-2固定安装在角钢支架1-3上，所述角钢支架1-3固定安装在岩土体侧壁1-4上；
所述传感器组1-1的内部安装有数据传送线1-5，所述数据传送线1-5的末端安装有信号采集卡1-6，所述信号采集卡1-6与集线箱1-7电连接；所述传感器组1-1的外部缠绕有钢丝拉线1-8。
作为本发明的优选实施例，所述数据传输模块2还采用有线网络方式进行，数据传输口接上网线把数据传输模块2传输的数据信号通过互联网传输给室内的计算机3-2；然后在室内建立无线数据共享组把现场的数据分享给其他的计算机3-2。
本发明的另一目的在于提供一种深基坑远程监测预警方法，所述深基坑远程监测预警方法包括：
传感器组1-1安装于被监测部位；
信号采集卡1-6实时采集各被监测部位的应力状况，并存于卡内存储器中实时备读；
信号识别器以固定的时间周期巡检各信号采集卡1-6，并读取卡内所存数据，经数据传输接口转换，将各被监测部位应力状况数据传至上位机软件，实时显示深基坑围护结构工况，最终实现对围护结构应力应变工况的监控、报警；
信号避雷器是避免信号传输过程中遭雷击，保证上位机部分正常供电；
显示屏位于主控室内，显示深基坑围护结构变形工况，自动绘制基于GIS的深基坑围护结构形变曲线。
监测现场通过传感器组1-1把所需的数据转化成信号，然后在数据传输口处连接上网线，数据传输模块2用于传输过来的数据信号通过互联网传输给室内的计算机3-2。然后在室内建立无线数据共享组把现场的数据分享给其他的计算机3-2。在计算机3-2上通过监测分析的软件用于所得的数据以图表的形式展示出来。这是他们结合的主要途径。
本发明的传感器组1-1安装于被监测的部位，信号采集装置实时采集各被监测部分的应力及沉降的状况，并存于储存器中；信号识别器以固定的时间周期巡检各个信号检查器里面的数据并用于它们通过互联网传送到各个计算机3-2中；计算机3-2中的软件对传输过来的数据进行处理和分析，显示基坑围护结构的工况，最终实现对基坑的支护变形及基坑开挖对周围建筑物的影响的监控报警等。
计算机3-2中分析软件采用理论分析、数学建模以及数值模拟等多种手段对传输过来的数据进行合理的分析。
本发明的传感器组1-1安装于被监测部位；信号采集卡1-6实时采集各被监测部位的应力状况，并存于卡内存储器中实时备读；信号识别器以固定的时间周期巡检各信号采集卡1-6，并读取卡内所存数据，经数据传输接口转换，将各被监测部位应力状况数据传至上位机软件，实时显示深基坑围护结构工况，最终实现对围护结构应力应变工况的监控、报警等；信号避雷器是避免信号传输过程中遭雷击，保证上位机部分正常供电；显示屏位于主控室内，显示深基坑围护结构变形工况，自动绘制基于GIS的深基坑围护结构形变曲线。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种深基坑远程监测预警系统，其特征在于，所述深基坑远程监测预警系统设置有数据采集模块，所述数据采集模块中安装有传感器组和集线箱，所述传感器组将收集到的数据在集线箱内转换成电信号，并通过无线网络传输至数据传输模块；
所述数据传输模块通过无线网络将接收的电信号传输至集中测控单元；
所述集中测控单元安装在预警预报模块内，所述集中测控单元将接收电信号数据共享至所需的各台计算机。
2.如权利要求1所述的深基坑远程监测预警系统，其特征在于，所述数据采集模块的传感器组上下两端通过固定螺栓固定安装在角钢支架上，所述角钢支架固定安装在岩土体侧壁上；
所述传感器组的内部安装有数据传送线，所述数据传送线的末端安装有信号采集卡，所述信号采集卡与集线箱电连接；所述传感器组的外部缠绕有钢丝拉线。
3.如权利要求1所述的深基坑远程监测预警系统，其特征在于，所述数据传输模块还采用有线网络方式进行，数据传输口接上网线把数据传输模块传输的数据信号通过互联网传输给室内的计算机；然后在室内建立无线数据共享组把现场的数据分享给其他的计算机。
4.一种如权利要求1所述深基坑远程监测预警系统的深基坑远程监测预警方法，其特征在于，所述深基坑远程监测预警方法包括：
传感器安装于被监测部位；
信号采集卡实时采集各被监测部位的应力状况，并存于卡内存储器中实时备读；
信号识别器以固定的时间周期巡检各信号采集卡，并读取卡内所存数据，经数据传输接口转换，将各被监测部位应力状况数据传至上位机软件，实时显示深基坑围护结构工况，最终实现对围护结构应力应变工况的监控、报警；
信号避雷器是避免信号传输过程中遭雷击，保证上位机部分正常供电；
显示屏位于主控室内，显示深基坑围护结构变形工况，自动绘制基于GIS的深基坑围护结构形变曲线。
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