CN109813275A - 一种深基坑监测系统及监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑施工技术领域，公开了一种深基坑监测系统及监测方法，深基坑监测系统包括基站、监测控制器以及预埋于深基坑的内侧壁上的多个位移传感器，多个位移传感器通过基站与监测控制器无线连接；其中，每一位移传感器与至少一个其他的位移传感器相对应，以测量相对应的两个位移传感器之间的距离。通过在深基坑的内侧壁上预埋多个位移传感器，以实现将每一位移传感器检测到的距离发送至监测控制器，通过监测控制器分析位移传感器检测到的距离是否发生变化，从而判断出深基坑是否发生变形，进而实现了对深基坑的实时监测，使得能够及时发现深基坑发生变形的现象，有效地避免事故的发生，因此保障了深基坑施工人员的安全。

Description

一种深基坑监测系统及监测方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，特别是涉及一种深基坑监测系统及监测方法。

背景技术

随着社会的飞速发展以及城市化进程的不断加快，地铁、超高层建筑和高铁工程车站等深基坑施工项目越来越多，这使得深基坑的施工安全也逐渐受到了社会的广泛关注。

在深基坑开挖过程中，会引起深基坑内的支护结构内力和位移，以及深基坑内外土体的变形，这不仅危及深基坑本身，而且还会危及周边的建筑物，容易引发重大事故，造成巨大的经济损失和人员伤亡。

发明内容

本发明的目的是提供一种深基坑监测系统及监测方法，能够实时监测深基坑，以及时发现深基坑发生变形的现象，从而有效地避免事故的发生，保障了深基坑施工人员的安全。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种深基坑监测系统，包括多个位移传感器、基站以及监测控制器，多个所述位移传感器预埋于深基坑的内侧壁上，且多个所述位移传感器通过所述基站与所述监测控制器无线连接；其中，每一所述位移传感器与至少一个其他的位移传感器相对应，以测量相对应的两个所述位移传感器之间的距离。

作为优选方案，相邻的两个所述位移传感器之间的距离为5m－10m。

作为优选方案，所述位移传感器包括电源模块，所述电源模块用于为所述位移传感器供电。

作为优选方案，所述深基坑监测系统还包括外部电源，所述外部电源的电源端分别与每一所述位移传感器的输入端连接。

作为优选方案，所述深基坑监测系统还包括预埋于深基坑的内侧壁上的温度传感器，所述温度传感器通过所述基站与所述监测控制器无线连接。

作为优选方案，所述深基坑监测系统还包括预埋于深基坑的内侧壁上的湿度传感器，所述湿度传感器通过所述基站与所述监测控制器无线连接。

作为优选方案，所述深基坑监测系统还包括终端设备，所述终端设备与所述监测控制器无线连接。

与现有技术相比，本发明公开的一种深基坑监测系统，通过在深基坑的内侧壁上预埋多个所述位移传感器，并使每一所述位移传感器与至少一个其他的位移传感器相对应，以测量相对应的两个所述位移传感器之间的距离，并使多个所述位移传感器通过所述基站与所述监测控制器无线连接，以实现将每一所述位移传感器检测到的距离发送至所述监测控制器，通过所述监测控制器分析所述位移传感器检测到的距离是否发生变化，从而判断出深基坑是否发生变形，进而实现了对深基坑的实时监测，使得能够及时发现深基坑发生变形的现象，有效地避免事故的发生，因此保障了深基坑施工人员的安全。

为了解决相同的技术问题，本发明还提供深基坑监测方法，适用于上述的深基坑监测系统，所述方法包括：

实时获取深基坑中每一位移传感器检测到的距离；其中，所述距离为所述位移传感器与相对应的另一位移传感器之间的距离；

判断获取的所述距离与对应的初始距离是否相同；其中，所述初始距离为所述位移传感器与相对应的另一位移传感器之间的初始距离；

当所述距离与所述初始距离不同时，判断深基坑发生变形。

作为优选方案，所述深基坑监测方法还包括：

预先存储每一所述位移传感器与其对应的另一位移传感器之间的初始距离。

与现有技术相比，本发明公开的一种深基坑监测方法，通过实时获取深基坑中每一位移传感器检测到的距离，并在获取的所述距离与所述初始距离不同时，判断深基坑发生变形，从而实现了对深基坑的实时监测，使得能够及时发现深基坑发生变形的现象，进而有效地避免事故的发生，因此保障了深基坑施工人员的安全。

附图说明

图1是本发明实施例中的深基坑监测系统的结构示意图；

图2是本发明实施例中的深基坑监测方法的流程示意图。

其中，1、深基坑；11、位移传感器；12、温度传感器；13、湿度传感器；2、机房；21、监测控制器；3、基站；4、终端设备。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供一种深基坑监测系统，包括多个位移传感器11、基站3以及监测控制器21，多个所述位移传感器11预埋于深基坑1的内侧壁上，且多个所述位移传感器11通过所述基站3与所述监测控制器21无线连接；其中，每一所述位移传感器11与至少一个其他的位移传感器11相对应，以测量相对应的两个所述位移传感器11之间的距离。

在本发明实施例中，通过在深基坑1的内侧壁上预埋多个所述位移传感器11，并使每一所述位移传感器11与至少一个其他的位移传感器11相对应，以测量相对应的两个所述位移传感器11之间的距离，并使多个所述位移传感器11通过所述基站3与所述监测控制器21无线连接，以实现将每一所述位移传感器11检测到的距离发送至所述监测控制器21，通过所述监测控制器21分析所述位移传感器11检测到的距离是否发生变化，从而判断出深基坑1是否发生变形，进而实现了对深基坑1的实时监测，使得能够及时发现深基坑发生变形的现象，有效地避免事故的发生，因此保障了深基坑施工人员的安全。

在本发明实施例中，在深基坑防水结构施工过程中，在导墙、连续墙或其他围护结构基础部位钢筋笼安装阶段预埋多个所述位移传感器；具体地，通过将多个所述位移传感器11预先安装在深基坑内的围护结构上，从而实现将多个所述位移传感器预埋于深基坑的内侧壁。

在本发明实施例中，每一所述位移传感器11可以与一个其他的位移传感器11相对应；当然，每一所述位移传感器11也可以与多个其他的位移传感器11相对应；每一所述位移传感器11能够测量出与其相对应的位移传感器11之间的距离。因此，本实施例中所述监测控制器21可以通过某一所述位移传感器与其对应的所有位移传感器之间的距离的变化，判断出该所述位移传感器所在的位置是否发生水平位移、沉降或倾斜等变形；这使得所述监测控制器21能够根据预埋于深基坑1中的所有所述位移传感器11检测到的距离，来模拟出深基坑1目前的状态，从而识别出深基坑1是否发生水平位移、沉降或倾斜等变形。

在本发明实施例中，需要说明的是，所述位移传感器11可以采用飞行时间法来测量与其对应的位移传感器之间的距离；具体地，所述位移传感器11通过向与其对应的位移传感器发射特定的能量波束，并测量特定的能量波束从发射到对应的位移传感器反射回来的时间，并由这个时间间隔来推算所述位移传感器与其对应的位移传感器之间的距离。此外，所述位移传感器也可以采用可变磁通法来测量与其对应的位移传感器之间的距离；具体地，通过与其对应的位移传感器在不同距离上对变化磁场的影响的不同来检测距离。当然，本实施例的所述位移传感器11所采用的测量方式不限于上述的飞行时间法和可变磁通法，只要能使所述位移传感器测量出与其对应的位移传感器之间的距离的方法均在本发明的保护范围内。

在本发明实施例中，相邻的两个所述位移传感器11之间的距离可以根据使其情况设置，只需满足确保所述监测控制器21能够通过多个所述位移传感器11检测到的距离识别出深基坑1是否发生水平位移、沉降或倾斜等变形即可。优选地，本实施例中相邻的两个所述位移传感器11之间的距离为5m－10m。

在本发明实施例中，为了实现对所述位移传感器11的供电，在其中一实施方式中，所述位移传感器11包括电源模块，所述电源模块用于为所述位移传感器11供电。通过在所述位移传感器11中设置所述电源模块，使得所述位移传感器11能够在免维护的情况下持续工作18－24个月，从而在实现为所述位移传感器11供电的同时，提高了对所述深基坑监测系统进行维护的便利性。

在另一实施方式中，所述深基坑监测系统还包括外部电源(图中未示出)，所述外部电源的电源端分别与每一所述位移传感器11的输入端连接。通过设置所述外部电源为深基坑1中的所有所述位移传感器11进行供电，从而确保了所述位移传感器11能够正常工作，进而确保能够实时监测深基坑1的状态。

在本发明实施例中，为了保证施工现场的安全性，本实施例中通过在地面下预埋充电线路的方式实现所述外部电源和所述位移传感器11的连接。

当然，本实施例中也可以同时设置所述外部电源以及在所述位移传感器11中设置所述电源模块，以进一步确保所述位移传感器11的正常工作，在此不做更多的赘述。

此外，本实施例中所述监测控制器21位于机房2内。通过将所述监测控制器21设于机房2内，从而保护了所述监测控制器21，以确保所述深基坑监测系统的正常工作，同时便于对所述检测控制器21进行维护。

如图1所示，为了便于管理人员实时掌握深基坑1的状态，本实施例中所述深基坑监测系统还包括终端设备4，所述终端设备4与所述监测控制器21无线连接。通过使所述终端设备4与所述监测控制器21无线连接，使得所述监测控制器21能够将深基坑1中的所述位移传感器11检测到的距离的信息以及识别出的深基坑1的状态发送至所述终端设备4，从而便于管理人员实时掌握深基坑1的状态，以便于施工现场的管理人员及时采取相应的预防措施，进而确保施工现场的安全性。其中，所述终端设备4的类型可以根据实际情况设置，如手机、计算机等，在此不做更多的赘述。

在本发明实施例中，为了便于管理人员实时掌握深基坑1的环境，本实施例中所述深基坑监测系统还包括预埋于深基坑1的内侧壁上的温度传感器12，所述温度传感器12通过所述基站3与所述监测控制器21无线连接。通过将所述温度传感器12预埋于深基坑1的内侧壁上，以实时检测深基坑1的温度，并使所述温度传感器12通过所述基站3与所述监测控制器21无线连接，从而通过所述基站3，使得所述温度传感器12能够将检测到的温度的信息发送至所述监测控制器21，进而由所述监测控制器21将所述温度的信息发送至所述设备终端4，以便于管理人员实时掌握深基坑1的温度。

在本发明实施例中，为了实现对所述温度传感器12的供电，所述温度传感器12包括第一供电电源模块，所述第一供电电源模块用于为所述温度传感器12供电。通过在所述温度传感器12中设置所述第一供电电源模块，使得所述温度传感器12能够在免维护的情况下持续工作18－24个月。此外，所述外部电源的电源端还与所述温度传感器12的输入端连接，从而为深基坑1中的所有所述温度传感器12进行供电。

在本发明实施例中，所述深基坑监测系统还包括预埋于深基坑1的内侧壁上的湿度传感器13，所述湿度传感器13通过所述基站3与所述监测控制器21无线连接。通过将所述湿度传感器13预埋于深基坑1的内侧壁上，以实时检测深基坑1的湿度，并使所述湿度传感器13通过所述基站3与所述监测控制器21无线连接，从而通过所述基站3，使得所述湿度传感器13能够将检测到的湿度的信息发送至所述监测控制器21，进而由所述监测控制器21将所述湿度的信息发送至所述设备终端4，以便于管理人员实时掌握深基坑1的湿度，从而进一步便于管理人员实时了解深基坑1的环境。

在本发明实施例中，为了实现对所述湿度传感器13的供电，所述湿度传感器13包括第二供电电源模块，所述第二供电电源模块用于为所述湿度传感器13供电。通过在所述湿度传感器13中设置所述第二供电电源模块，使得所述湿度传感器13能够在免维护的情况下持续工作18－24个月。此外，所述外部电源的电源端还与所述湿度传感器13的输入端连接，从而为深基坑1中的所有所述湿度传感器13进行供电。

如图2所示，为了解决相同的技术问题，本发明还提供一种深基坑监测方法，适用于上述的深基坑监测系统，包括以下步骤S1－S3：

S1、实时获取深基坑中每一位移传感器11检测到的距离；其中，所述距离为所述位移传感器11与相对应的另一位移传感器11之间的距离；

在本发明实施例中，在深基坑1的内侧壁上预埋多个所述位移传感器11，每一所述位移传感器11可以与一个其他的位移传感器11相对应；当然，每一所述位移传感器11也可以与多个其他的位移传感器11相对应；每一所述位移传感器11能够测量出与其相对应的位移传感器11之间的距离。

S2、判断获取的所述距离与对应的初始距离是否相同；其中，所述初始距离为所述位移传感器11与相对应的另一位移传感器11之间的初始距离；

在本发明实施例中，在实施步骤S2之前，所述深基坑监测方法还包括：

预先存储每一所述位移传感器11与其对应的另一位移传感器11之间的初始距离。

因此，在步骤S2中，所述判断获取的所述距离与对应的初始距离是否相同，具体为：

将获取的所述距离与预先存储的对应的初始距离进行比较，以判断获取的所述距离与对应的初始距离是否相同。

S3、当所述距离与所述初始距离不同时，判断深基坑发生变形。

可以理解的，当获取的所述距离与所述初始距离不同时，表明所述位移传感器11与其对应的位移传感器11之间的距离的发生变化，从而判断出该所述位移传感器11所在的位置发生水平位移、沉降或倾斜等变形，进而判断出深基坑1发生变形。

在本发明实施例中，由于每一所述位移传感器11可以与多个其他的位移传感器11相对应；因此，可以通过获取某一所述位移传感器11检测到的与其对应的所有位移传感器之间的距离，分析出该所述位移传感器所在的位置具体是发生水平位移，沉降，还是倾斜。

另外，在本发明实施例中，所述施工现场中安全防护的方法，还包括步骤S3’：

S3’、当获取的所述距离与所述初始距离相同时，判断深基坑未发生变形。

此外，在本发明实施例中，为了便于管理人员实时掌握深基坑1的环境，所述施工现场中安全防护的方法，还包括：

实时获取深基坑中温度感器12检测到的温度信息；

并将获取的所述温度信息发送至终端设备4，以使所述终端设备显示所述温度信息。

在本发明实施例中，所述施工现场中安全防护的方法，还包括：

实时获取深基坑中湿度感器13检测到的湿度信息；

并将获取的所述湿度信息发送至终端设备4，以使所述终端设备显示所述湿度信息。

综上，本发明提供一种深基坑监测系统及监测方法，其中，所述深基坑监测系统，包括多个位移传感器、基站以及监测控制器，多个所述位移传感器预埋于深基坑的内侧壁上，且多个所述位移传感器通过所述基站与所述监测控制器无线连接；其中，每一所述位移传感器与至少一个其他的位移传感器相对应，以测量相对应的两个所述位移传感器之间的距离。通过在深基坑的内侧壁上预埋多个所述位移传感器，并使每一所述位移传感器与至少一个其他的位移传感器相对应，以测量相对应的两个所述位移传感器之间的距离，并使多个所述位移传感器通过所述基站与所述监测控制器无线连接，以实现将每一所述位移传感器检测到的距离发送至所述监测控制器，通过所述监测控制器分析所述位移传感器检测到的距离是否发生变化，从而判断出深基坑是否发生变形，进而实现了对深基坑的实时监测，使得能够及时发现深基坑发生变形的现象，有效地避免事故的发生，因此保障了深基坑施工人员的安全。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种深基坑监测系统，其特征在于，包括多个位移传感器、基站以及监测控制器，多个所述位移传感器预埋于深基坑的内侧壁上，且多个所述位移传感器通过所述基站与所述监测控制器无线连接；其中，每一所述位移传感器与至少一个其他的位移传感器相对应，以测量相对应的两个所述位移传感器之间的距离。

2.如权利要求1所述的深基坑监测系统，其特征在于，相邻的两个所述位移传感器之间的距离为5m－10m。

3.如权利要求1所述的深基坑监测系统，其特征在于，所述位移传感器包括电源模块，所述电源模块用于为所述位移传感器供电。

4.如权利要求1所述的深基坑监测系统，其特征在于，所述深基坑监测系统还包括外部电源，所述外部电源的电源端分别与每一所述位移传感器的输入端连接。

5.如权利要求1－4任一项所述的深基坑监测系统，其特征在于，所述深基坑监测系统还包括预埋于深基坑的内侧壁上的温度传感器，所述温度传感器通过所述基站与所述监测控制器无线连接。

6.如权利要求1－4任一项所述的深基坑监测系统，其特征在于，所述深基坑监测系统还包括预埋于深基坑的内侧壁上的湿度传感器，所述湿度传感器通过所述基站与所述监测控制器无线连接。

7.如权利要求1－4任一项所述的深基坑监测系统，其特征在于，所述深基坑监测系统还包括终端设备，所述终端设备与所述监测控制器无线连接。

8.一种深基坑监测方法，适用于如权利要求1－7任一项所述的深基坑监测系统，其特征在于，包括：

实时获取深基坑中每一位移传感器检测到的距离；其中，所述距离为所述位移传感器与相对应的另一位移传感器之间的距离；

判断获取的所述距离与对应的初始距离是否相同；其中，所述初始距离为所述位移传感器与相对应的另一位移传感器之间的初始距离；

当所述距离与所述初始距离不同时，判断深基坑发生变形。

9.如权利要求8所述的深基坑监测方法，其特征在于，所述深基坑监测方法还包括：

预先存储每一所述位移传感器与其对应的另一位移传感器之间的初始距离。