CN111827372A - 一种静载试验远程检测数据采集与监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种静载试验远程检测数据采集与监控系统，包括：信息采集传输端，用于采集检测数据，对检测数据发送给服务器端；服务器端，用于对检测数据进行接收、存储和预处理，得到并输出测试日志和预处理结果；监控端，用于即时获取输出测试日志和预处理结果，并与客户端、地方监督系统、上级管理单位的监控系统进行通信交互。本发明实现了对静载试验现场测试数据的远程检测与实时监控，可以实现位移、荷载和压力的自动记录，现场的检测数据实时上传到服务器端，并通过监控端上传至客户端、地方监督系统、上级管理单位的监控系统，确保信息的公开性、准确性与及时性。

Description

一种静载试验远程检测数据采集与监控系统

技术领域

本发明涉及建筑检测技术领域，特别涉及一种静载试验远程检测数据采集与监控系统。

背景技术

随着经济的发展和城市化进程的不断加快，建筑行业蓬勃发展，建筑高层化已成为建筑趋势，这对地基基础的承载力提出了一个更高的要求。地基基础检测是确保地基基础施工质量的关键环节，是保证地基基础安全的最后一道防线，如何确保地基基础检测数据的客观公正性与现场检测过程的规范性是当前面临的一大难题。

静载试验是指在桩顶部逐级施加竖向压力、竖向上拔力或水平推力，观测桩顶部随时间产生的沉降、上拔位移或水平位移，以确定相应的单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承载力或单桩水平承载力的试验方法，常见为抗压静载试验、抗拔静载试验、水平静载试验。静载试验是检测基桩础承载力最直观、最有效的方法，可直接判定基桩承载力是否符合设计要求，被广泛应用于所有基桩工程中。同时对于岩石地基和土地基，平板载荷试验也是判定地基承载力最有效的方法，广泛应用于天然地基、处理土地基和复合地基的承载力检测中；在基坑和边坡工程中，锚杆抗拔试验是检测锚杆抗拔力最直接有效的方法，由于施工简单，成本低，效果好，广泛应用于地下或支护结构中。

静载试验检测设备主要包括千斤顶、油泵、钢梁和百分表等，传统检测方法是将检测设备安装好后，由检测人员在现场通过油泵对千斤顶进行加载，根据规范要求人工记录百分表数据，数据的真实性和准确性受人为影响因素大，且现场缺乏有效监管，容易产生数据造假等问题，难以保证检测数据的客观公正，降低了静载试验结果的可信度。

近年来，随着信息化技术不断发展，远程自动检测技术也日益成熟。对于静载试验，由于其在工程检测中的重要性，以及可靠度高、成本低廉和效果显著等诸多优点，其应用越来越广泛。但传统静载试验的诸多弊端已经影响到该项技术的推广应用，如何利用信息化、大数据云平台、物联网技术，将静载试验做到自动化、信息化，实现远程检测数据自动采集与监控，成为摆在检测工作者前面的难题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种静载试验远程检测数据采集与监控系统，解决了现有技术中建筑工程难以监控检测质量的问题。

为达上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种静载试验远程检测数据采集与监控系统，包括：信息采集传输端、服务器端、监控端；

所述信息采集传输端，用于采集检测数据，对所述检测数据发送给所述服务器端；

所述服务器端，用于对所述检测数据进行接收、存储和预处理，得到并输出测试日志和预处理结果；

所述监控端，用于即时获取所述输出测试日志和预处理结果，并与客户端、地方监督系统、上级管理单位的监控系统进行通信交互。

作为优选，所述信息采集传输端包括检测对象、采集设备和网络传输单元，所述采集设备用于采集所述检测对象在抗拔试验前、最大试验荷载时、试验终止时的检测数据，所述网络传输单元用于将所述检测数据传输至所述服务器端。

作为优选，所述检测数据包含以下任一种或多种数值：位移值、压力值、荷载值。

作为优选，所述采集设备包含以下任一种或多种设备：静载荷测试仪、荷载传感器、位移传感器。

作为优选，所述网络传输单元为无线传输仪，所述网络传输单元支持局域控制网、广域网和无线网络通讯。

作为优选，所述预处理将所述检测数据进行统计、分类、汇总和计算，生成的预处理结果包含原始记录表、荷载-位移数据汇总表、位移-时间数据汇总表以及动态绘制实时曲线，所述测试日志包含工程名称、受检对象、检测时间、试验荷载、试验情况。

作为优选，所述服务器端包括数据接收程序、数据库和Web服务程序；所述数据接收程序用于控制服务器实时接收和预处理所述检测数据，校验数据并进行预处理，得到预处理结果；所述数据库用于实时存储检测数据，对保存的数据进行加密；所述Web服务程序透过Internet建立自动机制提供信息交互。

作为优选，所述监控端包括监控中心和/或监控分中心，所述监控中心和/或监控分中心内配置有采用TCP/IP通信协议交互的显示屏、实时服务器、历史服务器、数据存储器、操作站、打印机，所述显示屏、实时服务器、历史服务器、数据存储器、操作站采用NTP/SNTP协议进行校时。

作为优选，所述客户端为监管方和/或第三检测方电脑监控软件端或手机监控软件端，所述监控端通过TCP/IP通信协议与所述客户端交互。

作为优选，所述无线网络采用无线公网通信和/或无线自组网通信，所述无线自组网通信采用以下任一种或多种方式进行通信：WIFI、蓝牙、Zigbee、LoRa、数传电台。

本发明的有益效果在于：

与现有技术相比，本发明实现了对静载试验现场检测数据的远程实时采集与监控，可以实现位移和压力的自动记录，保证准确，现场的检测数据实时上传到服务器端，并通过监控端上传至客户端、地方监督系统、上级管理单位的监控系统，监督部门和管理部门可以实时对基础锚杆的情况进行实施监控，确保信息的公开性、准确性与及时性。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明静载试验远程检测数据采集与监控系统的结构框图；

图2是本实施例静载试验远程检测数据采集与监控系统的信息采集传输端与服务器端的连接示意图；

图3是本实施例静载试验远程检测数据采集与监控系统的监控端的连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，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，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。

参见图1，为本发明提出的一种静载试验远程检测数据采集与监控系统的结构框图。如图1所示，本发明实施例提供的静载试验远程检测数据采集与监控系统，具体可以包括：信息采集传输端1、服务器端2、监控端3；所述信息采集传输端1，用于采集检测数据，对所述检测数据并发送给所述服务器端2；所述服务器端2，用于对所述检测数据进行接收、存储和预处理，得到并输出测试日志和预处理结果；所述监控端3，用于即时获取所述输出测试日志和预处理结果，并与客户端31、地方监督系统32、上级管理单位的监控系统33进行通信交互。

所述信息采集传输端1包括检测对象11、采集设备12和网络传输单元13，所述采集设备12用于采集所述检测对象在试验全过程的检测数据，所述网络传输单元13用于将所述检测数据传输至所述服务器端2。所述检测对象11为相应的基桩工程、地基工程和支护工程，在本实施例中，所述采集设备12采用静载荷测试仪。静载荷测试仪由静载仪主机、位移传感器、压力传感器、中继器和控载箱等构成，进行静载试验时，与油泵、液压千斤顶组合成静载荷测试系统，进行基桩的静载荷测试时，静载仪主机通过液压千斤顶给基桩施加力，连接在液压千斤顶油路上的压力传感器产生相应信号变化输入中继器，监测基桩微小位移的位移传感器也产生相应信号变化输入中继器，静载仪检测到相关信号变化量后，经处理即可显示基桩的受力和位移，可检测基桩极限承载力。所述检测数据包含位移值、压力值。所述网络传输单元13为无线传输仪，优选为DATA-6301/6311无线数据采集传输仪；所述网络传输单元13支持局域控制网、广域网和无线网络通讯，所无线网络采用无线公网通信和/或无线自组网通信，所述无线自组网通信采用WIFI、蓝牙、Zigbee、LoRa、数传电台中的一种或多种方式进行通信。

图2是本实施例静载试验远程检测数据采集与监控系统的信息采集传输端与服务器端的连接示意图，所述服务器端2包括数据接收程序21、数据库22和Web服务程序23；所述数据接收程序21用于控制服务器实时接收所述检测数据，校验数据并进行预处理，得到预处理结果；所述数据库22用于实时存储检测数据，采用DES数据加密算法对保存的数据进行加密；所述Web服务程序23采用HTTPS协议，透过Internet建立自动机制提供信息交互。

所述预处理将所述检测数据进行统计、分类、汇总和计算，生成的预处理结果包含原始记录表、荷载-位移数据汇总表、位移-时间数据汇总表以及动态绘制实时曲线，所述测试日志包含工程名称、受检对象、检测时间、试验荷载、试验情况等。所述动态绘制实时曲线为荷载-位移曲线(Q-s曲线)。

在具体实现中，信息采集传输端1与服务器端2可以通过互联网、蓝牙、WIFI、Zigbee、LoRa等方式连接，使得信息采集传输端1可以实时将采集到的检测数据和预处理结果发送给服务器端2。同理，所述服务器端2与监控端3可以通过互联网、GPRS网络、蓝牙、WIFI、Zigbee、LoRa连接，使得监控端3可以获取服务器端2输出测试日志和预处理结果，客户端31、地方监督系统32、上级管理单位的监控系统33可以获取监控端3的输出测试日志和预处理结果从而实时对基础锚杆的情况进行实施监控，确保信息的公开性、准确性与及时性。

图3是本实施例静载试验远程检测数据采集与监控系统的监控端的连接示意图，所述监控端3包括监控中心和/或监控分中心，所述监控中心和/或监控分中心内配置有采用TCP/IP通信协议交互的显示屏、实时服务器、历史服务器、数据存储器、操作站、打印机，所述显示屏、实时服务器、历史服务器、数据存储器、操作站采用NTP/SNTP协议进行校时。所述实时服务器实时接收数据信息(检测数据、监管辅助信息、分屏显示测试日志和预处理结果)并存储至数据存储器中，历史服务器用于读取历史数据信息，所述显示屏用于分屏显示实时数据信息和历史数据信息，操作站用于与客户端31、地方监督系统32、上级管理单位的监控系统33通讯交互；所述客户端31为监管方和/或第三检测方的电脑监控软件端或手机监控软件端，所述监控端3通过TCP/IP通信协议与所述客户端31交互，SSL协议位于TCP/IP协议与各种应用层协议之间，为数据通讯提供安全支持。所述监控端3与所述客户端31、地方监督系统32、上级管理单位的监控系统33可采用网络拓扑结构连接或同步传输连接，具体选择可根据操作需要设定，在本实施例中，采用的是网络拓扑结构连接。

当所述监控端3与所述客户端31、地方监督系统32、上级管理单位的监控系统33之间采用网络拓扑结构连接时，按照结构可以分为至少三层监控层，其中，第一层为客户端31，第二层为上级管理单位的监控系统33，第三层为地方监督系统32，所述客户端31优选为第三检测方的电脑监控软件端或手机监控软件端，所述监控端3输出的测试日志和预处理结果经过逐层输出传递，有利于下层的监控层及时发现可能存在的问题。当所述监控端3与所述客户端31、地方监督系统32、上级管理单位的监控系统33之间采用同步传输连接时，所述客户端31、地方监督系统32、上级管理单位的监控系统33同步接收所述监控端3输出的测试日志和预处理结果，方便及时发现检测过程中可能出现问题，有利于解决人工记录数据存在的数据的真实性和准确性问题，有效保证检测数据的客观公正，提高了静载试验结果的可信度。

检测开始前，先采集检测对象的监管辅助信息，并将下列监管辅助信息应输入到信息采集传输端1：

1 工程名称、受检桩/受检点/受检锚杆编号等信息；

2 试验类型、试验荷载、加载反力装置类型、加载方法、试验采用标准等信息；

3 加载装置(千斤顶等)的编号及校准信息；

4 荷载测量仪表与位移测量仪表的编号及校准信息；

5 检测人员上岗证号等信息。

在本实施例中，输入的检测对象的监管辅助信息实时传输至监控中心和/或监控分中心的实时服务器，当遇到网络信号盲区时，监控信息宜延时(试验完成后12h内)无人工干预自动传输至监控中心和/或监控分中心的实时服务器。

用采集设备12采集所述检测对象在试验全过程的检测数据，所述网络传输单元13用于将所述检测数据传输至所述服务器端2，服务器端2对检测数据进行接收、校验和预处理，生成测试日志和原始记录表、荷载-位移数据汇总表、位移-时间数据汇总表以及动态绘制实时曲线，所述测试日志包含工程名称、受检对象、检测时间、试验荷载、试验情况等，监控端3即时获取所述输出测试日志和预处理结果，并与客户端31、地方监督系统32、上级管理单位的监控系统33进行通信交互。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种静载试验远程检测数据采集与监控系统，其特征在于：包括：信息采集传输端、服务器端、监控端；

所述信息采集传输端，用于采集检测数据，对所述检测数据发送给所述服务器端；

所述服务器端，用于对所述检测数据进行接收、存储和预处理，得到并输出测试日志和预处理结果；

所述监控端，用于即时获取所述输出测试日志和预处理结果，并与客户端、地方监督系统、上级管理单位的监控系统进行通信交互。

2.根据权利要求1所述的一种静载试验远程检测数据采集与监控系统，其特征在于：所述信息采集传输端包括检测对象、采集设备和网络传输单元，所述采集设备用于采集所述检测对象在试验全过程的检测数据，所述网络传输单元用于将所述检测数据传输至所述服务器端。

3.根据权利要求2所述的一种静载试验远程检测数据采集与监控系统，其特征在于：所述检测数据包含以下任一种或多种数值：荷载值、位移值、压力值。

4.根据权利要求2或3所述的一种静载试验远程检测数据采集与监控系统，其特征在于：所述采集设备包含以下任一种或多种设备：静载荷测试仪、荷载传感器、位移传感器。

5.根据权利要求2所述的一种静载试验远程检测数据采集与监控系统，其特征在于：所述网络传输单元为无线传输仪，所述网络传输单元支持局域控制网、广域网和无线网络通讯。

6.根据权利要求1所述的一种静载试验远程检测数据采集与监控系统，其特征在于：所述预处理将所述检测数据进行统计、分类、汇总和计算，生成的预处理结果包含原始记录表、荷载-位移数据汇总表、位移-时间数据汇总表以及动态绘制实时曲线，所述测试日志包含工程名称、受检对象、检测时间、试验荷载、试验情况。

7.根据权利要求1所述的一种静载试验远程检测数据采集与监控系统，其特征在于：所述服务器端包括数据接收程序、数据库和Web服务程序；所述数据接收程序用于控制服务器实时接收和预处理所述检测数据，校验数据并进行预处理，得到预处理结果；所述数据库用于实时存储检测数据，对保存的数据进行加密；所述Web服务程序透过Internet建立自动机制提供信息交互。

8.根据权利要求1所述的一种静载试验远程检测数据采集与监控系统，其特征在于：所述监控端包括监控中心和/或监控分中心，所述监控中心和/或监控分中心内配置有采用TCP/IP通信协议交互的显示屏、实时服务器、历史服务器、数据存储器、操作站、打印机，所述显示屏、实时服务器、历史服务器、数据存储器、操作站采用NTP/SNTP协议进行校时。

9.根据权利要求1所述的一种静载试验远程检测数据采集与监控系统，其特征在于：所述客户端为监管方和/或第三检测方的电脑监控软件端或手机监控软件端，所述监控端通过TCP/IP通信协议与所述客户端交互。

10.根据权利要求5所述的一种静载试验远程检测数据采集与监控系统，其特征在于：所述无线网络采用无线公网通信和/或无线自组网通信，所述无线自组网通信采用以下任一种或多种方式进行通信：WIFI、蓝牙、Zigbee、LoRa、数传电台。

Images