CN112629483A - 一种地基沉降监测系统及方法 - Google Patents

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牛俊永
庞明亮
丁克威
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Abstract

本发明公开了一种地基沉降监测系统，包括三个位于同一平面内的地基沉降待检测点、第一控制器、两个激光发射器和与两个激光发射器一一对应的两个CCD传感器，两个激光发射器分别位于两个不同的地基沉降待检测点上，两个CCD传感器均位于一个地基沉降待检测点上，激光发射器和CCD传感器均与第一控制器连接，第一控制器包括光电位移测量模块、地基沉降偏移量计算模块、时间模块和第一无线通讯模块，第一控制器连接有监控平台，监控平台包括第二控制器、存储模块、报警模块和与第一无线通讯模块相匹配的第二无线通讯模块。本发明可以监测周围建筑物基础发生不均匀沉降，具有原理简单、设计方法成熟、工作可靠等特点。

Description

一种地基沉降监测系统及方法
技术领域
本发明涉及建筑物沉降检测技术领域，具体来说，涉及一种地基沉降监测系统及方法。
背景技术
随着我国基础建设的日益发展和建筑物越来越庞大，资源也越来越紧凑，经常会出现在重要建筑物附近进行施工或者在紧凑的环境内建设高楼大厦，如居民附近新建场站、坝体附近建设楼房等等；由于在地基在附加巨大压力的作用下，就必然会产生基地的变形，引起周围建筑物基础发生不均匀沉降，引起建筑物的裂缝与坍塌，甚至会给人们的生命财产带来巨大的损失。为了实现项目顺利推进和对周围重要建筑安全，有必要进行相关的数据采集和积累，对地基进行沉降监测是必不可少关键环节，可广泛应用在水利坝体、山体隧道、山坡、高层建筑等项目建设中，在整个生命周期中采集数据，全方位分析，为建立沉降规范标准提供依据。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种地基沉降监测系统及方法，能够解决上述问题。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种地基沉降监测系统，包括三个位于同一平面内的地基沉降待检测点、第一控制器、两个激光发射器和与两个所述激光发射器一一对应的两个CCD传感器，两个所述激光发射器分别位于两个不同的所述地基沉降待检测点上，两个所述CCD传感器均位于一个所述地基沉降待检测点上，所述激光发射器和所述CCD传感器均与所述第一控制器连接，所述第一控制器包括光电位移测量模块、地基沉降偏移量计算模块、时间模块和第一无线通讯模块，所述第一控制器连接有监控平台，所述监控平台包括第二控制器、存储模块、报警模块和与所述第一无线通讯模块相匹配的第二无线通讯模块，所述第二控制器分别与所述第二无线通讯模块、所述存储模块和所述报警模块连接。
进一步的，所述监控平台连接有移动通讯设备。
进一步的，所述激光发射器包括与第一无线通讯模块相匹配的第三无线通信模块。
一种地基沉降监测系统的方法，包括以下步骤：
S1：两个激光发射器分别以不同的角度发射一束激光，两个CCD传感器分别接收不同的两束激光，通过光点位移测量模块测量激光点在CCD传感器上的坐标参数，记录初始的两个坐标参数值；
S2：根据时间模块设定的时间跨度，分别将一段时间内所有出现在两个CCD传感器上的坐标参数输出至地基沉降偏移量计算模块；
S3：地基沉降偏移量计算模块将CCD传感器的画幅分割成100X100个虚拟区域，分别统计10000个虚拟区域中的光点数量，提取光点数量出现最多的3个虚拟区域，计算3个虚拟区域之间的中心点，得出测量后的坐标参数值；
S4：地基沉降偏移量计算模块将初始的坐标参数值，减去测量后的坐标参数值，得到沉降偏移值；
S5：第一无线通讯模块向监控平台传输沉降偏移值，第二控制器提取存储模块中预设的沉降偏移值，如果预设的沉降偏移值小于实际测量的沉降偏移值，第二控制器控制报警模块报警。
本发明的有益效果：本发明设置有激光发射器、CCD传感器、光电位移测量模块、地基沉降偏移量计算模块和时间模块，可以监测周围建筑物发生的不均匀沉降，具有原理简单、设计方法成熟、工作可靠等特点，通过地基沉降偏移量计算模块获取沉降偏移值的方法，使得监测结果更加准确，设计三个地基沉降待检测点，增加了地基沉降的测量数量，通过监控平台和移动通讯设备，便于监控人员随时查看。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例所述的一种地基沉降监测系统的结构示意图。
图中：1.地基沉降待检测点，2.第一控制器，21.光电位移测量模块，22.地基沉降偏移量计算模块，23.时间模块，24.第一无线通讯模块，3.激光发射器，4.CCD传感器，5.监控平台，51.第二控制器，52.存储模块，53.报警模块，54.第二无线通讯模块。
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，一种地基沉降监测系统，包括三个位于同一平面内的地基沉降待检测点1、第一控制器2、两个激光发射器3和与两个所述激光发射器3一一对应的两个CCD传感器4，两个所述激光发射器3分别位于两个不同的所述地基沉降待检测点1上，两个所述CCD传感器4均位于一个所述地基沉降待检测点1上，所述激光发射器3和所述CCD传感器4均与所述第一控制器2连接，所述第一控制器2包括光电位移测量模块21、地基沉降偏移量计算模块22、时间模块23和第一无线通讯模块24，所述第一控制器2连接有监控平台5，所述监控平台5包括第二控制器51、存储模块52、报警模块53和与所述第一无线通讯模块24相匹配的第二无线通讯模块54，所述第二控制器51分别与所述存储模块52、所述报警模块53和所述第二无线通讯模块54连接。
在本发明的一个具体实施例中，所述监控平台5连接有移动通讯设备。
在本发明的一个具体实施例中，所述激光发射器3包括与第一无线通讯模块34相匹配的第三无线通信模块。
一种地基沉降监测系统的方法，包括以下步骤：
S1：两个激光发射器分别以不同的角度发射一束激光，两个CCD传感器分别接收不同的两束激光，通过光点位移测量模块测量激光点在CCD传感器上的坐标参数，记录初始的两个坐标参数值；
S2：根据时间模块设定的时间跨度，分别将一段时间内所有出现在两个CCD传感器上的坐标参数输出至地基沉降偏移量计算模块；
S3：地基沉降偏移量计算模块将CCD传感器的画幅分割成100X100个虚拟区域，分别统计10000个虚拟区域中的光点数量，提取光点数量出现最多的3个虚拟区域，计算3个虚拟区域之间的中心点，得出测量后的坐标参数值；
S4：地基沉降偏移量计算模块将初始的坐标参数值，减去测量后的坐标参数值，得到沉降偏移值；
S5：第一无线通讯模块向监控平台传输沉降偏移值，第二控制器提取存储模块中预设的沉降偏移值，如果预设的沉降偏移值小于实际测量的沉降偏移值，第二控制器控制报警模块报警。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。
在具体使用时，根据本发明的一种地基沉降监测系统，第一控制器2控制两个激光发射器3分别以不同的角度发射一束激光，两个CCD传感器4分别接收不同的两束激光，通过光点位移测量模块21测量激光点在CCD传感器4上的坐标参数，并记录初始的两个坐标参数值，根据时间模块23设定的时间跨度，分别将一段时间内所有出现在两个CCD传感器4上的坐标参数输出至地基沉降偏移量计算模块22，地基沉降偏移量计算模块22将CCD传感器4的画幅分割成100X100个虚拟区域，分别统计10000个虚拟区域中的光点数量，提取光点数量出现最多的3个虚拟区域，计算3个虚拟区域之间的中心点，得出测量后的坐标参数值，将初始的坐标参数值减去测量后的坐标参数值，得到沉降偏移值，第一控制器2通过第一无线通讯模块24向监控平台5传输沉降偏移值，第二控制器51提取存储模块52中预设的沉降偏移值，如果预设的沉降偏移值小于实际测量的沉降偏移值，则第二控制器51控制报警模块53报警。
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种地基沉降监测系统，其特征在于，包括三个位于同一平面内的地基沉降待检测点（1）、第一控制器（2）、两个激光发射器（3）和与两个所述激光发射器（3）一一对应的两个CCD传感器（4），两个所述激光发射器（3）分别位于两个不同的所述地基沉降待检测点（1）上，两个所述CCD传感器（4）均位于一个所述地基沉降待检测点（1）上，所述激光发射器（3）和所述CCD传感器（4）均与所述第一控制器（2）连接，所述第一控制器（2）包括光电位移测量模块（21）、地基沉降偏移量计算模块（22）、时间模块（23）和第一无线通讯模块（24），所述第一控制器（2）连接有监控平台（5），所述监控平台（5）包括第二控制器（51）、存储模块（52）、报警模块（53）和与所述第一无线通讯模块（24）相匹配的第二无线通讯模块（54），所述第二控制器（51）分别与所述存储模块（52）、所述报警模块（53）和所述第二无线通讯模块（54）连接。
2.根据权利要求1所述的一种地基沉降监测系统，其特征在于，所述监控平台（5）连接有移动通讯设备。
3.根据权利要求1所述的一种地基沉降监测系统，其特征在于，所述激光发射器（3）包括与第一无线通讯模块（34）相匹配的第三无线通信模块，所述激光发射器（3）通过所述第三无线通信模块与所述第一控制器（2）连接。
4.一种地基沉降监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：两个激光发射器分别以不同的角度发射一束激光，两个CCD传感器分别接收不同的两束激光，通过光点位移测量模块测量激光点在CCD传感器上的坐标参数，记录初始的两个坐标参数值；
S2：根据时间模块设定的时间跨度，分别将一段时间内所有出现在两个CCD传感器上的坐标参数输出至地基沉降偏移量计算模块；
S3：地基沉降偏移量计算模块将CCD传感器的画幅分割成100X100个虚拟区域，分别统计10000个虚拟区域中的光点数量，提取光点数量出现最多的3个虚拟区域，计算3个虚拟区域之间的中心点，得出测量后的坐标参数值；
S4：地基沉降偏移量计算模块将初始的坐标参数值减去测量后的坐标参数值，得到沉降偏移值；
S5：第一无线通讯模块向监控平台传输沉降偏移值，第二控制器提取存储模块中预设的沉降偏移值，如果预设的沉降偏移值小于实际测量的沉降偏移值，第二控制器控制报警模块报警。
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