CN113420445B - 溶洞顶板临界厚度分析系统及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种溶洞顶板临界厚度分析系统及装置，其中该系统包括参数获取模块，用于获取计算所需的必要参数；分析方法确定模块，用于获取必要参数并确定分析顶板临界厚度的方法，以获得逻辑路线；图像导出模块，用于导出逻辑框图；图像编辑模块，用于提供逻辑框图的编辑；逻辑关联模块，用于关联图像编辑模块和分析方法确定模块中获得的逻辑路线，当图像编辑模块变更逻辑关系时，改变逻辑线路中的逻辑关系。该装置将上述模块分别设置在参数录入终端和参数分析终端中。本发明能够增加分析的速度和准确率。

Description

溶洞顶板临界厚度分析系统及装置

技术领域

本发明涉及地质分析技术领域，具体为溶洞顶板临界厚度分析系统及装置。

背景技术

当溶洞顶板的厚度足以承载由桩基顶部传递下来的上部荷载，在极限荷载的作用下不会发生溶洞顶板坍塌时，桩基不需要穿越溶洞而嵌入到溶洞底板一定深度，其极限承载力由桩周土总极限侧阻力和嵌岩段总极限阻力构成，该种类型桩基为桩端下伏溶洞型桩基。

溶洞顶板的厚度越大，则地基的极限承载力越高，然而溶洞顶板厚度也存在一个临界值，当厚度超过该临界值时，计算地基极限承载力时可忽略溶洞的影响。因此如何计算顶板安全厚度将对工程的安全、质量及造价等产生较大影响。

现有技术中已经具有多种分析方法，但是这类方法在最后使用中还是需要人工进行分析，无法快速有效的进行，而且人工分析容易出现纰漏。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种溶洞顶板临界厚度分析系统及装置，能够增加分析的速度和准确率。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：溶洞顶板临界厚度分析系统，包括

参数获取模块，用于获取计算所需的必要参数；

分析方法确定模块，用于获取必要参数并确定分析顶板临界厚度的方法，以获得逻辑路线；

图像导出模块，用于导出逻辑框图；

图像编辑模块，用于提供逻辑框图的编辑；

逻辑关联模块，用于关联图像编辑模块和分析方法确定模块中获得的逻辑路线，当图像编辑模块变更逻辑关系时，改变逻辑线路中的逻辑关系。

作为本发明的进一步改进，所述分析方法确定模块包括极限分析法、数值和物理模型试验分析法、简化力学模型分析法中的任一一种或多种。

作为本发明的进一步改进，所述逻辑关联模块包括或门判断模块、启动模块；所述或门判断模块的两个输入端分别连接分析方法确定模块和图像编辑模块，所述或门判断模块的输出端与启动模块连接，所述启动模块获得或门判断模块的输出端输出的启动信号后重新匹配图像编辑模块和分析方法确定模块中获得的逻辑路线。

溶洞顶板临界厚度分析装置，包括

参数录入终端，其内部设置有参数获取模块，用于获取计算分析所需的必要参数；

参数分析终端，其内部设置有

分析方法确定模块，用于获取必要参数并确定分析顶板临界厚度的方法，以获得逻辑路线；

图像导出模块，用于导出逻辑框图；

图像编辑模块，用于提供逻辑框图的编辑；

逻辑关联模块，用于关联图像编辑模块和分析方法确定模块中获得的逻辑路线，当图像编辑模块变更逻辑关系时，改变逻辑线路中的逻辑关系。

作为本发明的进一步改进，所述参数录入终端内设置有第一通信组件，所述参数分析终端内设置有第二通信组件；所述第一通信组件和第二通信组件均连接有用于检测震动并输出上电信号的碰撞检测组件，当碰撞检测组件检测到碰撞时输出上电信号给第一通信组件或第二通信组件，所述第一通信组件和第二通信组件接收到上电信号后启动信号对接。

作为本发明的进一步改进，所述碰撞检测组件包括安装在参数录入终端或参数分析终端内的连接座、设置在连接座上的应变片、与应变片连接的放大电路；所述放大电路还连接至第一通信组件或第二通信组件，以输出上电信号给第一通信组件或第二通信组件。

作为本发明的进一步改进，所述连接座上连接有具有弹性的摆动件，所述摆动件呈长条状，其一端连接在连接座上且与应变片联动，另一端远离连接座延伸，当参数录入终端或参数分析终端产生震动时，摆动件随之摆动，所述连接座上设置有限制摆动件摆动方向的限位块。

作为本发明的进一步改进，所述摆动件远离连接做的一端还设置有磁头，所述参数录入终端或参数分析终端内还设置有与磁头配合的霍尔检测器，所述霍尔检测器和放大电路通过与门逻辑电路连接至参数录入终端或参数分析终端。

作为本发明的进一步改进，所述摆动件上靠近应变片远离连接座的一端的位置设置有凸块，该凸块与应变片的面相抵，当摆动件摆动时凸块带动应变片弯曲。

作为本发明的进一步改进，所述摆动件与凸块配合，当摆动件摆动到位时，凸块随着应变片弯曲脱离配合，且摆动件开始反向摆动。

本发明的有益效果，能够提高溶洞顶板临界厚度分析的效率和准确性，能够关联调整逻辑线路，让流程更加直观。相比人工分析具有不容易出现纰漏的优势。

附图说明

图1为本发明的系统模块关系示意图；

图2为本发明的装置模块关系示意图；

图3为本发明的摆动件结构示意图；

图4为本发明的摆动件另一视角结构示意图。

附图标号：1、参数获取模块；2、分析方法确定模块；3、图像导出模块；4、图像编辑模块；5、逻辑关联模块；51、或门判断模块；52、启动模块；6、参数录入终端；61、第一通信组件；7、参数分析终端；71、第二通信组件；8、碰撞检测组件；81、连接座；82、应变片；83、摆动件；84、限位块；85、磁头；86、霍尔检测器；87、凸块。

具体实施方式

下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。

参照图1-4所示，本实施例的溶洞顶板临界厚度分析系统，包括

参数获取模块1，用于获取计算所需的必要参数；

分析方法确定模块2，用于获取必要参数并确定分析顶板临界厚度的方法，以获得逻辑路线；

图像导出模块3，用于导出逻辑框图；

图像编辑模块4，用于提供逻辑框图的编辑；

逻辑关联模块5，用于关联图像编辑模块4和分析方法确定模块2中获得的逻辑路线，当图像编辑模块4变更逻辑关系时，改变逻辑线路中的逻辑关系。

首先，分析人员通过获取分析的时候必要的参数，将这些参数录入到参数获取模块1中，该参数获取模块1获取到参数之后进行存储，然后分析人员通过分析方法确定模块2选择本次分析所需要的分析方法，进而获取逻辑路线，为分析做好准备。然后本系统中的图像导出模块3通过逻辑框图的方式导出逻辑线路，便于分析人员直观的观察，通过逻辑关联模块5将图像编辑模块4和分析方法确定模块2进行关联，能够让分析人员采用图像编辑模块4对逻辑框图进行编辑时将改动的内容关联至分析方法确定模块2中，能够让逻辑线路也进行调整，分析人员通过对直观的逻辑框图进行编辑即可改变逻辑线路，能够将复杂的线路简单化处理，让操作更加方便。通过该系统能够将所需的分析方法实现进行录入，只需要进行一次录入和整合，获得必要参数后即可快速获得所需的分析结果。并且只需要配合软件程序，将上述的模块整合成一个软件程序，通过对软件程序的操作能够更加方便。

具体的来说，分析方法确定模块2包括极限分析法、数值和物理模型试验分析法、简化力学模型分析法中的任一一种或多种。

上述的方法是在溶洞顶板临界厚度分析中常用也广泛使用的方法，因此本系统内设置以上的多种方法，能够具备宽泛的适用性。

作为改进，逻辑关联模块5包括或门判断模块51、启动模块52；或门判断模块51的两个输入端分别连接分析方法确定模块2和图像编辑模块4，或门判断模块51的输出端与启动模块52连接，启动模块52获得或门判断模块51的输出端输出的启动信号后重新匹配图像编辑模块4和分析方法确定模块2中获得的逻辑路线。

在分析方法确定模块2和图像编辑模块4在调整时会发出动作信号，此时或门判断模块51会接收这个动作信号并输出启动信号给启动模块52，启动模块52在接收到动作信号后启动重新匹配的功能，让分析方法确定模块2和图像编辑模块4进行重新匹配，即，将产生变动的内容匹配到另一个没有产生变动的模块中，将修改后的内容更新到另一个内容中，因此能够产生双向关联的效果，实现双向匹配，只要其中一个内容产生变动，或门判断模块51就能输出启动信号。通过这种方式，用户对逻辑线路的调整更加方便，具有两种调整方案。这种或门判断模块51可以采用电路形式也可以采用软件形式，其中采用电路形式则可以配合或门判断模块51和微处理器的中断引脚进行优先判断，并且程序正常运行能够更加稳定。当然也能够同时让逻辑线路和逻辑框图均显示，能够作为参照对比。

实施例2

基于以上的系统，本方案还提供一种装置。

溶洞顶板临界厚度分析装置，包括

参数录入终端6，其内部设置有参数获取模块1，用于获取计算分析所需的必要参数；

参数分析终端7，其内部设置有

分析方法确定模块2，用于获取必要参数并确定分析顶板临界厚度的方法，以获得逻辑路线；

图像导出模块3，用于导出逻辑框图；

图像编辑模块4，用于提供逻辑框图的编辑；

逻辑关联模块5，用于关联图像编辑模块4和分析方法确定模块2中获得的逻辑路线，当图像编辑模块4变更逻辑关系时，改变逻辑线路中的逻辑关系。

在本装置中，分为参数录入终端6和参数分析终端7，其中两者可以采用有线连接或者无线连接的方式进行数据交互，其中有线连接可以采用能够插拔的数据线形式，无线连接可以采用WIFI模块、蓝牙模块、NFC模块等具备无线通信效果的通信组件。因此，本方案中的参数录入终端6能够让分析人员携带，进行实时记录，避免数据遗漏或者遗忘，在分析人员采集录入完必要参数后，将参数录入终端6带回到参数分析终端7处，并与其连接通信，传输数据后，与参数分析终端7交互，进而对分析方法进行确定，对逻辑线路和逻辑框图进行调整。

更进一步的，参数录入终端6内设置有第一通信组件61，参数分析终端7内设置有第二通信组件71；第一通信组件61和第二通信组件71均连接有用于检测震动并输出上电信号的碰撞检测组件8，当碰撞检测组件8检测到碰撞时输出上电信号给第一通信组件61或第二通信组件71，第一通信组件61和第二通信组件71接收到上电信号后启动信号对接。

本方案中的采用的通信方式为无线通信，具体的可以采用蓝牙模块，上述的第一通信组件61和第二通信组件71就是能够相互配对的蓝牙模块，其中碰撞检测组件8能够检测参数录入终端6和参数分析终端7所受到的碰撞，只有在参数录入终端6和参数分析终端7受到碰撞时，第一通信组件61和第二通信组件71才会进行上电启动，开启通信匹配效果。换言之，只有两者同时受到碰撞才能够进行匹配，否则只有其中一个受到碰撞则无法成功匹配。因此具有控制蓝牙模块休眠和启动的功能，能够具备节能和快速配对的效果，不需要人工操作匹配。

作为优选的，碰撞检测组件8包括安装在参数录入终端6或参数分析终端7内的连接座81、设置在连接座81上的应变片82、与应变片82连接的放大电路；放大电路还连接至第一通信组件61或第二通信组件71，以输出上电信号给第一通信组件61或第二通信组件71。

应变片82具有灵敏的形变检测效果，结合放大电路能够对形变产生的微弱电信号进行放大，进而对震动进行放大，因此能够将电信号传递至第一通信组件61或第二通信组件71中，进而开启配对，由于本方案所采用的配对方式为，利用参数录入终端6碰撞参数分析终端7，此时两者内部的应变片82均会开始震动，同时启动第一通信组件61和第二通信组件71进行配对，一方面具有高度准确的配对效果，和节能效果。因此分析人员在将参数录入终端6带回至参数分析终端7时，将两者进行碰撞即可，例如将参数录入终端6略微施力放在参数分析终端7上/中，此时两者均会产生一定的振动进而让应变片82也产生振动。

可选的，连接座81上连接有具有弹性的摆动件83，摆动件83呈长条状，其一端连接在连接座81上且与应变片82联动，另一端远离连接座81延伸，当参数录入终端6或参数分析终端7产生震动时，摆动件83随之摆动，所述连接座81上设置有限制摆动件83摆动方向的限位块84。

摆动件83能够放大摆动作用，将振动进行放大，进而带着应变片82摆动，因此能够放大摆动作用，放大轻微的振动，进而获得更好的检测效果。利用限位块84能够让摆动的方向与应变片82的可变方向一致，避免摆动方向不懂导致应变片82损坏。

为了具备闭环验证效果，摆动件83远离连接做的一端还设置有磁头85，参数录入终端6或参数分析终端7内还设置有与磁头85配合的霍尔检测器86，霍尔检测器86和放大电路通过与门逻辑电路连接至参数录入终端6或参数分析终端7。通过磁头85与霍尔检测器86的配合，能够多一层检测，相当于能够进行闭环验证，在摆动幅度非常小时，例如磁头85未与霍尔检测器86产生配合的程度，此时就能够过滤掉微弱的震动，比如说对参数分析终端7进行操作时的接触，因此本方案还能够用作干扰过滤的效果。

为了让摆动件83与应变片82更方便配合，优选的方案中，摆动件83上靠近应变片82远离连接座81的一端的位置设置有凸块87，该凸块87与应变片82的面相抵，当摆动件83摆动时凸块87带动应变片82弯曲。更具体的来说摆动件83与凸块87配合，当摆动件83摆动到位时，凸块87随着应变片82弯曲脱离配合，且摆动件83开始反向摆动。

通过凸块87与应变片82的配合，能够让摆动件83摆动时带着应变片82摆动，并且在应变片82弯曲到一定的程度后，与凸块87脱离配合，此时应变片82会弹回，然后摆动件83重新反向摆动，凸块87重新与应变片82接触，在应变片82弯曲后能够再次脱离配合，循环震动，直到震动强度不足。此时应变片82能够出现波段性的电能变化，直到波段性的电能变化停止，能够判断出当前的振动情况。并且能够保护应变片82不会受到过度的弯曲失效。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.溶洞顶板临界厚度分析系统，其特征在于，包括

参数获取模块，用于获取计算所需的必要参数；

分析方法确定模块，用于获取必要参数并确定分析顶板临界厚度的方法，以获得逻辑路线；

图像导出模块，用于导出逻辑框图；

图像编辑模块，用于提供逻辑框图的编辑；

逻辑关联模块，用于关联图像编辑模块和分析方法确定模块中获得的逻辑路线，当图像编辑模块变更逻辑关系时，改变逻辑线路中的逻辑关系；

分析人员通过分析方法确定模块选择本次分析所需要的分析方法，进而获取逻辑路线，为分析做好准备；

分析人员采用图像编辑模块对逻辑框图进行编辑时将改动的内容关联至分析方法确定模块中，能够让逻辑线路也进行调整，分析人员通过对直观的逻辑框图进行编辑即可改变逻辑线路。

2.根据权利要求1所述的溶洞顶板临界厚度分析系统，其特征在于，所述分析方法确定模块包括极限分析法、数值和物理模型试验分析法、简化力学模型分析法中的任意一种或多种。

3.根据权利要求1所述的溶洞顶板临界厚度分析系统，其特征在于，所述逻辑关联模块包括或门判断模块、启动模块；所述或门判断模块的两个输入端分别连接分析方法确定模块和图像编辑模块，所述或门判断模块的输出端与启动模块连接，所述启动模块获得或门判断模块的输出端输出的启动信号后重新匹配图像编辑模块和分析方法确定模块中获得的逻辑路线。

4.溶洞顶板临界厚度分析装置，其特征在于，包括

参数录入终端，其内部设置有参数获取模块，用于获取计算分析所需的必要参数；

参数分析终端，其内部设置有

分析方法确定模块，用于获取必要参数并确定分析顶板临界厚度的方法，以获得逻辑路线；

图像导出模块，用于导出逻辑框图；

图像编辑模块，用于提供逻辑框图的编辑；

逻辑关联模块，用于关联图像编辑模块和分析方法确定模块中获得的逻辑路线，当图像编辑模块变更逻辑关系时，改变逻辑线路中的逻辑关系；

分析人员通过分析方法确定模块选择本次分析所需要的分析方法，进而获取逻辑路线，为分析做好准备；

分析人员采用图像编辑模块对逻辑框图进行编辑时将改动的内容关联至分析方法确定模块中，能够让逻辑线路也进行调整，分析人员通过对直观的逻辑框图进行编辑即可改变逻辑线路。

5.根据权利要求4所述的溶洞顶板临界厚度分析装置，其特征在于，所述参数录入终端内设置有第一通信组件，所述参数分析终端内设置有第二通信组件；所述第一通信组件和第二通信组件均连接有用于检测震动并输出上电信号的碰撞检测组件，当碰撞检测组件检测到碰撞时输出上电信号给第一通信组件或第二通信组件，所述第一通信组件和第二通信组件接收到上电信号后启动信号对接。

6.根据权利要求5所述的溶洞顶板临界厚度分析装置，其特征在于，所述碰撞检测组件包括安装在参数录入终端或参数分析终端内的连接座、设置在连接座上的应变片、与应变片连接的放大电路；所述放大电路还连接至第一通信组件或第二通信组件，以输出上电信号给第一通信组件或第二通信组件。

7.根据权利要求6所述的溶洞顶板临界厚度分析装置，其特征在于，所述连接座上连接有具有弹性的摆动件，所述摆动件呈长条状，其一端连接在连接座上且与应变片联动，另一端远离连接座延伸，当参数录入终端或参数分析终端产生震动时，摆动件随之摆动，所述连接座上设置有限制摆动件摆动方向的限位块。

8.根据权利要求7所述的溶洞顶板临界厚度分析装置，其特征在于，所述摆动件远离连接做的一端还设置有磁头，所述参数录入终端或参数分析终端内还设置有与磁头配合的霍尔检测器，所述霍尔检测器和放大电路通过与门逻辑电路连接至参数录入终端或参数分析终端。

9.根据权利要求7所述的溶洞顶板临界厚度分析装置，其特征在于，所述摆动件上靠近应变片远离连接座的一端的位置设置有凸块，该凸块与应变片的面相抵，当摆动件摆动时凸块带动应变片弯曲。

10.根据权利要求9所述的溶洞顶板临界厚度分析装置，其特征在于，所述摆动件与凸块配合，当摆动件摆动到位时，凸块随着应变片弯曲脱离配合，且摆动件开始反向摆动。