CN109184791A - 一种地下工程和深基坑安全监测预警系统 - Google Patents

一种地下工程和深基坑安全监测预警系统 Download PDF

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董明刚
刘华厦
黄明坚
樊仕华
李丰祥
李智华
王首
王首一
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

本发明公开了一种地下工程和深基坑安全监测预警系统,解决了数据监控系统中的仪器设备一般之间安装在需要监控的现场,仪器设备在使用的过程中会发生故障,若不及时进行维护,会影响检测预警系统的正常使用的问题,其技术方案要点是,包括数据监测模块,还包括异常监测模块,所述数据监测模块的电源端和输出端均连接于异常监测模块的输入端,所述异常监测模块的输出端连接于报警模块,达到及时发现检测预警系统故障以进行维护的目的。

Description

一种地下工程和深基坑安全监测预警系统
技术领域
本发明涉及施工监测技术领域,特别涉及一种地下工程和深基坑安全监测预警系统。
背景技术
地下工程和深基坑安全监测监管预警系统实现了对地下工程及基坑工程的信息管理、实现了对基坑的支护结构及周边环境监测数据的自动采集,实时传输、自动预警功能,保证了监测数据的真实性、完整性、及时性。
现检索到一篇授权公告号为CN103835764B的中国发明专利,其公开了一种地下工程和深基坑安全监测预警系统,包括数据监测系统、数据传输系统、监控主机和短信发送模块,所述监控主机包括有数字信号处理模块和异常信号处理模块,所述数据监测系统的输出端依次通过数据传输系统和数字信号处理模块与异常信号处理模块连接。所述数据监测系统包括有全站仪、水准仪、测斜仪、振弦读数仪和水位度数仪,所述全站仪的输出端、水准仪的输出端、测斜仪的输出端、振弦读数仪的输出端和水位读数仪的输出端均连接至数据传输系统的输入端。
但是,数据监控系统中的仪器设备一般之间安装在需要监控的现场,仪器设备在使用的过程中会发生故障,若不及时进行维护,会影响检测预警系统的正常使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种地下工程和深基坑安全监测预警系统,具有及时发现检测预警系统故障以进行维护的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种地下工程和深基坑安全监测预警系统,包括数据监测模块,还包括异常监测模块,所述数据监测模块的电源端和输出端均连接于异常监测模块的输入端,所述异常监测模块的输出端连接于报警模块。
通过采用上述技术方案,异常监测模块能够监测数据监测模块的是否断电和损坏;当市电断电时,数据监测模块的电源端没有电源输入,故报警模块会发出报警信息以提醒工作人员;数据监测模块处于24小时的监测状态;当数据监测模块的输出端没有检测信号输出时,数据监测模块没有进行监测,则异常监测模块识别到数据监测模块损坏,故报警模块进行报警提醒工作人员。该监测预警系统实现了数据监测模块的正常工作的监测,确保工作人员能够及时发现安全监测预警系统的异常,便于安全监测预警系统的及时维护。
本发明的进一步设置,所述异常监测模块包括有电源检测模块,所述数据监测模块包括全站仪、水准仪、测斜仪、振弦读数仪和水位读数仪,所述全站仪的电源端、水准仪的电源端、测斜仪的电源端、振弦读数仪的电源端和水位读数仪的电源端均连接至电源检测模块; 电源检测模块:若所述全站仪的电源端、水准仪的电源端、测斜仪的电源端或振弦读数仪的电源端无电源信号输入,则电源模块发送报警信号到报警模块。
通过采用上述技术方案,异常监测模块具有专门的市电检测功能,使从而全站仪、水准仪、测斜仪、振弦读数仪和水位读数仪的供电状态得到有效的监控,确保了监测的准确性。
本发明的进一步设置,所述异常监测模块还包括输出信号检测模块,所述异常监测模块还包括输出信号检测模块,所述全站仪的输出端、水准仪的输出端、测斜仪的输出端、振弦读数仪的输出端和电源检测模块的输出端均连接于输出信号检测模块;输出信号检测模块,若所述全站仪、水准仪、测斜仪或振弦读数仪对应的电源检测模块有报警信号输出,则输出报警信号的电源检测模块对应的输出信号检测模块不发送报警信号到报警模块;若所述全站仪、水准仪、测斜仪或振弦读数仪的电源检测模块无报警信号输出,电源检测模块无报警信号输出的所述全站仪的输出端、水准仪的输出端、测斜仪的输出端或振弦读数仪的输出端无电信号输出,则输出信号检测模块发送报警信号到报警模块。
通过采用上述技术方案,异常监测模块具有专门的输出信号检测功能,使从而全站仪、水准仪、测斜仪、振弦读数仪和水位读数仪的供电状态得到有效的监控,确保了监测的准确性。输出信号检测模块和电源检测模块协同工作,使设备仪器的断电和损坏能够区分开来,便于工作人员及时采取相关的行动,提高系统的维护效率。
本发明的进一步设置,所述全站仪、水准仪、测斜仪、振弦读数仪和水位读数仪均安装有水平仪,所述水平仪连接有水平检测装置,所述水平检测装置连接于报警模块,若水平仪偏离水平位置,则水平检测装置发送报警信号到报警模块。
通过采用上述技术方案,在该监测预警系统中的监测设备要水平安装,确保监测结果的准确性;通过水平仪,监测设备能够快速水平安装;当监测设备的安装固定受到影响时,水平仪会发生偏移,进而水平检测装置检测到水平仪的内部变化,从而能够判断监测设备的安装异常,并通过报警模块提醒工作人员进行维护。
本发明的进一步设置,所述水平仪为填充带有气泡的液体的透明壳体,所述透明壳体的表面设有水平区域,所述透明壳体的水平区域的表面固定有发射器和相对于水平区域的表面固定有接收器,所述接收器的感应面位于水平区域内,所述发射器和接收器的感应面相对设置,所述发射器和接收器的电源端连接于供电模块,所述发射器和接收器的接地端接地,所述发射器的输出端连接于报警模块。
通过采用上述技术方案,当透明壳体中液体的气泡位于水平区域时,监测仪器处于水平的安装状态,同时发射器的光线穿过液体、壳体和气泡,进而接收器接收到的光线强度较强,此时报警模块处于未报警状态;当透明壳体中液体的气泡位于水平区域外,监测仪器处于异常的安装状态,同时发射器的光线穿过液体和壳体,进而接收器接收到的光线强度较弱,此时报警模块处于报警状态。
本发明的进一步设置,所述发射器为红外线发射器,所述接收器为红外线接收器。
通过采用上述技术方案,红外线发射器和红外线接收器的使用方便,便于维护和更新。
本发明的进一步设置,所述水平仪为电感式电子水平仪,所述水平检测装置为MCU。
通过采用上述技术方案,电感式电子水平仪原理:当水平仪的基座因待测工件倾斜而倾斜时,其内部摆锤因移动所造成感应线圈的电压变化。电容式水平仪其测量原理为一圆形摆锤自由悬挂在细线上,摆锤受地心重力所影响,且悬浮于无摩擦状况。摆锤的两边均设有电极且间隙相同时电容量是相等,若水平仪受待测工件所影响而造成,两间隙不同距离改变即产生电容不同,形成角度的差异。水平检测装置为MCU。故当电感式电子水平仪处于非水平状态时,水平检测装置检测电感式电子水平仪产生的电压变化会发送报警信号到报警模块中。
本发明的进一步设置,所述异常监测模块设置有定位模块,所述定位模块连接控制中心,所述异常监测模块发送报警信号到报警模块中时,所述控制中心接收到定位模块的定位信息。
通过采用上述技术方案,能够监控监测设备的安装的位置,从而更好地对系统进行维护。
本发明的进一步设置,所述控制中心包括中央处理单元和显示屏单元,所述报警信号和定位信息通过中央处理单元显示在显示屏单元上。
通过采用上述技术方案,便于直观观察到报警信号和定位信息,使该监测预警系统使用地更加方便。
综上所述,本发明具有以下有益效果:
1、该监测预警系统通过异常监测模块监控数据监测模块的通电和输出异常状态,便于及时提醒用户进行维护系统;
2、检测监测仪器的水平安装状态,确保监测仪器的监测准确性。
附图说明
图1是实施例一的结构示意图;
图2是实施例一的另一结构示意图;
图3是实施例一的水平仪和水平检测装置的连接示意图。
附图标记:1、数据监测模块;2、异常监测模块;3、报警模块;4、水平仪;41、透明壳体;42、水平区域;5、水平检测装置;51、发射器;52、接收器;6、控制中心。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
一种地下工程和深基坑安全监测预警系统,如图1和图2所示,包括数据监测模块1,还包括异常监测模块2,数据监测模块1的电源端和输出端均连接于异常监测模块2的输入端。异常监测模块2用于检测数据监测模块1的通断电以及设备的信号输出稳定。异常监测模块2的输出端连接于报警模块3。报警模块3包括声光报警和短信报警。异常监测模块2包括有电源检测模块,电源检测模块包括MCU和霍尔传感器。
数据监测模块1包括全站仪、水准仪、测斜仪、振弦读数仪和水位读数仪。全站仪的电源端、水准仪的电源端、测斜仪的电源端、振弦读数仪的电源端和水位读数仪的电源端均连接至电源检测模块。电源检测模块用于若全站仪的电源端、水准仪的电源端、测斜仪的电源端或振弦读数仪的电源端无电源信号输入,则电源模块发送报警信号到报警模块3。异常监测模块2还包括输出信号检测模块,输出信号检测模块为MCU。全站仪的输出端、水准仪的输出端、测斜仪的输出端、振弦读数仪的输出端和电源检测模块的输出端均连接于输出信号检测模块。若检测设备断电会导致其输出端不输出检测信号,从而导致输出信号检测模块误报警,所以输出信号检测模块用于若全站仪、水准仪、测斜仪或振弦读数仪对应的电源检测模块有报警信号输出,则输出报警信号的电源检测模块对应的输出信号检测模块不发送报警信号到报警模块3。若全站仪、水准仪、测斜仪或振弦读数仪的电源检测模块无报警信号输出,电源检测模块无报警信号输出的全站仪的输出端、水准仪的输出端、测斜仪的输出端或振弦读数仪的输出端无电信号输出,则输出信号检测模块发送报警信号到报警模块3。
如图2和图3所示,全站仪、水准仪、测斜仪、振弦读数仪和水位读数仪均安装有水平仪4,水平仪4连接有水平检测装置5,水平检测装置5连接于报警模块3,若水平仪4偏离水平位置,则水平检测装置5发送报警信号到报警模块3。水平仪4反应的仪器设备安装的水平状态。若仪器设备的安装发生倾斜,会影响水平仪4的内部变化,水平检测装置5用于检测水平仪4的内部变化。
水平仪4为填充带有气泡的液体的透明壳体41,透明壳体41的表面设有水平区域42,透明壳体41的水平区域42的表面固定有发射器51和相对于水平区域42的表面固定有接收器52,接收器52的感应面位于水平区域42内,发射器51和接收器52的感应面相对设置,发射器51和接收器52的电源端连接于供电模块,发射器51和接收器52的接地端接地,发射器51的输出端连接于报警模块3。发射器51为红外线发射器,接收器52为红外线接收器。异常监测模块2设置有定位模块,定位模块连接控制中心6。定位模块包括GPS或GIS。异常监测模块2发送报警信号到报警模块3中时,控制中心6接收到定位模块的定位信息。控制中心6包括中央处理单元和显示屏单元,报警信号和定位信息通过中央处理单元显示在显示屏单元上,显示屏单元为显示屏幕。中央处理单元包括MCU或中央处理器。
当透明壳体41中液体的气泡位于水平区域42时,监测仪器处于水平的安装状态,同时发射器51的光线穿过液体、壳体和气泡,进而接收器52接收到的光线强度较强,此时报警模块3处于未报警状态;当透明壳体41中液体的气泡位于水平区域42外,监测仪器处于异常的安装状态,同时发射器51的光线穿过液体和壳体,进而接收器52接收到的光线强度较弱,此时报警模块3处于报警状态。
实施例二:与实施例一的区别在于水平仪4。图2中水平仪4为电感式电子水平仪。电感式电子水平仪原理:当水平仪4的基座因待测工件倾斜而倾斜时,其内部摆锤因移动所造成感应线圈的电压变化。电容式水平仪其测量原理为一圆形摆锤自由悬挂在细线上,摆锤受地心重力所影响,且悬浮于无摩擦状况。摆锤的两边均设有电极且间隙相同时电容量是相等,若水平仪4受待测工件所影响而造成,两间隙不同距离改变即产生电容不同,形成角度的差异。图2中水平检测装置5为MCU。故当电感式电子水平仪处于非水平状态时,水平检测装置5检测电感式电子水平仪产生的电压变化会发送报警信号到报警模块3中。

Claims (9)

1.一种地下工程和深基坑安全监测预警系统,包括数据监测模块(1),其特征在于,还包括异常监测模块(2),所述数据监测模块(1)的电源端和输出端均连接于异常监测模块(2)的输入端,所述异常监测模块(2)的输出端连接于报警模块(3)。
2.根据权利要求1所述的一种地下工程和深基坑安全监测预警系统,其特征在于,所述异常监测模块(2)包括有电源检测模块,所述数据监测模块(1)包括全站仪、水准仪、测斜仪、振弦读数仪和水位读数仪,所述全站仪的电源端、水准仪的电源端、测斜仪的电源端、振弦读数仪的电源端和水位读数仪的电源端均连接至电源检测模块;
电源检测模块:若所述全站仪的电源端、水准仪的电源端、测斜仪的电源端或振弦读数仪的电源端无电源信号输入,则电源模块发送报警信号到报警模块(3)。
3.根据权利要求2所述的一种地下工程和深基坑安全监测预警系统,其特征在于,所述异常监测模块(2)还包括输出信号检测模块,所述全站仪的输出端、水准仪的输出端、测斜仪的输出端、振弦读数仪的输出端和电源检测模块的输出端均连接于输出信号检测模块;
输出信号检测模块,若所述全站仪、水准仪、测斜仪或振弦读数仪对应的电源检测模块有报警信号输出,则输出报警信号的电源检测模块对应的输出信号检测模块不发送报警信号到报警模块(3);若所述全站仪、水准仪、测斜仪或振弦读数仪的电源检测模块无报警信号输出,电源检测模块无报警信号输出的所述全站仪的输出端、水准仪的输出端、测斜仪的输出端或振弦读数仪的输出端无电信号输出,则输出信号检测模块发送报警信号到报警模块(3)。
4.根据权利要求2所述的一种地下工程和深基坑安全监测预警系统,其特征在于,所述全站仪、水准仪、测斜仪、振弦读数仪和水位读数仪均安装有水平仪(4),所述水平仪(4)连接有水平检测装置(5),所述水平检测装置(5)连接于报警模块(3),若水平仪(4)偏离水平位置,则水平检测装置(5)发送报警信号到报警模块(3)。
5.根据权利要求4所述的一种地下工程和深基坑安全监测预警系统,其特征在于,所述水平仪(4)为填充带有气泡的液体的透明壳体(41),所述透明壳体(41)的表面设有水平区域(42),所述透明壳体(41)的水平区域(42)的表面固定有发射器(51)和相对于水平区域(42)的表面固定有接收器(52),所述接收器(52)的感应面位于水平区域(42)内,所述发射器(51)和接收器(52)的感应面相对设置,所述发射器(51)和接收器(52)的电源端连接于供电模块,所述发射器(51)和接收器(52)的接地端接地,所述发射器(51)的输出端连接于报警模块(3)。
6.根据权利要求5所述的一种地下工程和深基坑安全监测预警系统,其特征在于,所述发射器(51)为红外线发射器,所述接收器(52)为红外线接收器。
7.根据权利要求4所述的一种地下工程和深基坑安全监测预警系统,其特征在于,所述水平仪(4)为电感式电子水平仪,所述水平检测装置(5)为MCU。
8.根据权利要求1所述的一种地下工程和深基坑安全监测预警系统,其特征在于,所述异常监测模块(2)设置有定位模块,所述定位模块连接控制中心(6),所述异常监测模块(2)发送报警信号到报警模块(3)中时,所述控制中心(6)接收到定位模块的定位信息。
9.根据权利要求8所述的一种地下工程和深基坑安全监测预警系统,其特征在于,所述控制中心(6)包括中央处理单元和显示屏单元,所述报警信号和定位信息通过中央处理单元显示在显示屏单元上。
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