CN114232582A - 一种基坑智能监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及监测设备技术领域，具体地说，涉及一种基坑智能监测系统，包括立杆，还包括沉降监测机构和位移监测机构，所述位移监测机构包括第二套筒、套杆和锥形板，所述套杆滑动插设在第二套筒内，锥形板连接在套杆远离第二套筒的一端，所述第二套筒远离套杆的一侧内壁固定连接有第一压力传感器，第二套筒内还设有第一弹簧，第一弹簧的一端与套杆固定连接，当基坑侧壁发生位移时，会带动锥形板推动推板和套杆朝向移动第二套筒移动，当套杆移动至第一压力传感器位置时，第一压力传感器会将信号传递给控制器，控制器控制警报器工作发出警报，提醒工作人员，便于及时地对基坑进行处理。

Description

一种基坑智能监测系统

技术领域

本发明涉及监测设备技术领域，具体地说，涉及一种基坑智能监测系统。

背景技术

基坑是在基础设计位置按基底标高和基础平面尺寸所开挖的土坑。开挖前应根据地质水文资料，结合现场附近建筑物情况，决定开挖方案，并作好防水排水工作。基坑在挖好后，需要在基坑内部安装基坑监测装置，通过基坑监测装置对基坑内部的积水进行事实检测。

但是，现有的基坑监测装置检测功能较为单一，当需要同时对基坑侧壁位移、侧壁沉降进行检测时，需要用到基坑位移监测设备、基坑沉降监测设备，故有待改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基坑智能监测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基坑智能监测系统，包括立杆，还包括沉降监测机构和位移监测机构，所述位移监测机构包括第二套筒、套杆和锥形板，所述套杆滑动插设在第二套筒内，锥形板连接在套杆远离第二套筒的一端，所述第二套筒远离套杆的一侧内壁固定连接有第一压力传感器，第二套筒内还设有第一弹簧，第一弹簧的一端与套杆固定连接，第一弹簧的另一端与第二套筒靠近第一压力传感器的一侧内壁固定连接；

所述沉降监测机构包括升降座、第二弹簧和位于升降座上方的第一套筒，第二弹簧用于连接升降座和第一套筒，所述升降座的顶部固定连接有第二压力传感器，升降座活动连接在立杆上，还包括用于将升降座固定在立杆上的锁紧栓；

还包括用于连接沉降监测机构和位移监测机构的联动机构，所述联动机构包括滑动连接在第一套筒上的齿条、与齿条相啮合的齿轮和安装在第一套筒上用于驱动齿轮转动的第二电机，齿条远离第一套筒的一端与第二套筒固定连接；

还包括固定连接在第二套筒上的电磁吸环，且电磁吸环套设在套杆上，电磁吸环与第二电机均电性连接至控制器，当第二电机工作时，控制器控制电磁吸环工作将套杆吸附固定住；当第二电机停止工作时，控制器控制电磁吸环停止工作失去对套杆的吸附力。

优选的，所述监测系统还包括顶端开设有螺纹槽的插杆，插杆螺纹连接在立杆上，且插杆位于升降座下方。

优选的，所述插杆的底端呈圆锥形状。

优选的，还包括用于驱动插杆转动升降的驱动机构。

优选的，所述驱动机构包括安装在插杆上的第一电机、相互啮合的蜗杆和蜗轮，蜗轮固定连接在插杆上，蜗杆由第一电机驱动转动。

优选的，所述立杆上位于插杆和升降座之间固定连接有扶手板。

优选的，所述插杆内设有湿度传感器、探测杆、固定板、第一气缸、升降板和第二气缸，升降板与探测杆均水平设置，湿度传感器固定连接在固定板上，探测杆的一端与湿度传感器固定连接，第一气缸安装在升降板上，第一气缸的活塞杆端部与固定板固定连接，第二气缸安装在插杆的内壁底部，第二气缸的活塞杆端部与升降板底部固定连接，插杆上开设有若干沿插杆长度方向设置的第一通孔，第一通孔与插杆内部连通，第一通孔的直径大于插杆的直径。

优选的，所述插杆上开设有沿插杆长度方向设置的T型槽，第一通孔开设在T型槽内，T型槽内嵌设有橡塑垫，所述橡塑垫上开设有与第一通孔连通的第二通孔，第二通孔的直径小于插杆的直径。

优选的，所述插杆的顶端固定连接有第三压力传感器，第三压力传感器与第一电机均电性连接至控制器，当第三压力传感器移动至扶手板位置时，控制器控制第一电机停止工作；螺纹槽的深度大于立杆底端到扶手板之间的距离。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.该基坑智能监测系统，通过联动机构将沉降监测机构与位移监测机构连接后，在对基坑侧壁进行位移监测的同时也可对基坑沉降进行监测；具体的，当基坑侧壁发生位移时，会带动锥形板推动推板和套杆朝向移动第二套筒移动，当套杆移动至第一压力传感器位置时，第一压力传感器会将信号传递给控制器，控制器控制警报器工作发出警报，提醒工作人员，便于及时地对基坑进行处理；同时当基坑发生沉降时，也会带动锥形板向下移动，从而带动第一套筒向下移动，当第一套筒移动至第二压力传感器位置时，第二压力传感器会将信号传递给控制器，控制器会控制警报器发出警报，从而提醒工作人员及时地进行基坑的预防处理。

2.该基坑智能监测系统，通过电磁吸环的设置，当启动第二电机工作时，第二电机会将信号传递给控制器，控制器控制电磁吸环工作将套杆吸附固定住，从而在驱动锥形板插入至基坑侧壁时，不会使套杆在第二套筒内滑动，避免套杆在第二套筒内滑动与第一压力传感器接触触发报警器报警，大大地提高了装置的实用性；当第二电机停止工作时，第二电机会将信号传递给控制器，控制器控制电磁吸环停止工作失去对套杆的吸附力；此时发生基坑位移时，会带动套杆在第二套筒内滑动，从而方便正常的位移监测工作的进行。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明图1中A处的放大结构示意图。

图3为本发明中插杆的局部剖视结构示意图。

图4为本发明图3中B处的放大结构示意图。

图5为本发明中插杆的截面结构示意图之一。

图6为本发明中插杆的截面结构示意图之二。

图7为本发明中沉降监测机构和位移监测机构的结构示意图。

图8为本发明中第一套筒和第二套筒的剖视结构示意图。

图中各标号的意义为：1、立杆；2、插杆；20、T型槽；21、第一通孔；3、橡塑垫；30、第二通孔；4、第三压力传感器；50、安装板；51、第一电机；52、蜗杆；53、蜗轮；60、湿度传感器；61、探测杆；62、固定板；63、第一气缸；64、侧板；65、升降板；66、第二气缸；7、扶手板；80、升降座；81、第一套筒；82、第二套筒；830、齿条；831、齿轮；832、第二电机；840、套杆；841、推板；842、锥形板；843、第一弹簧；844、第一压力传感器；85、电磁吸环；86、第二弹簧；87、第二压力传感器；88、锁紧栓。

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做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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本发明提供一种技术方案：

一种基坑智能监测系统，请参阅图1，包括立杆1，还包括沉降监测机构和位移监测机构，还包括用于连接沉降监测机构和位移监测机构的联动机构。

请参阅图1、图7和图8，位移监测机构包括第二套筒82、套杆840和锥形板842，套杆840滑动插设在第二套筒82内，套杆840靠近锥形板842的一端延伸至第二套筒82外部；锥形板842连接在套杆840远离第二套筒82的一端，具体的，还包括推板841，推板841固定连接在套杆840远离第二套筒82的一端，锥形板842固定连接在推板841远离套杆840的一侧；第二套筒82远离套杆840的一侧内壁固定连接有第一压力传感器844，第二套筒82内还设有第一弹簧843，第一弹簧843的一端与套杆840固定连接，第一弹簧843的另一端与第二套筒82靠近第一压力传感器844的一侧内壁固定连接，还包括固定安装在立杆上的警报器，警报器电性连接至控制器；当将锥形板842插入至基坑侧壁内后，当基坑侧壁发生位移时，会带动锥形板842推动推板841和套杆840朝向移动第二套筒82移动，套杆840挤压第一弹簧843，当套杆840移动至第一压力传感器844位置时，第一压力传感器844会将信号传递给控制器，控制器控制警报器工作发出警报，提醒工作人员，便于及时地对基坑进行处理。

请参阅图1、图7和图8，沉降监测机构包括升降座80、第二弹簧86和位于升降座80上方的第一套筒81，第二弹簧86用于连接升降座80和第一套筒81，第二弹簧86的顶端与第一套筒81的底部固定连接，第二弹簧86的底端与升降座80的顶部固定连接；升降座80的顶部固定连接有第二压力传感器87，升降座80活动连接在立杆1上，还包括用于将升降座80固定在立杆1上的锁紧栓88，具体的，升降座80上开设有竖直朝向的第一开孔，第一开孔与立杆1相适配使升降座80活动连接立杆1上，升降座80上还开设有水平朝向的第二开孔，第二开孔与第一开孔连通，锁紧栓88与第二开孔螺纹适配，锁紧栓88螺纹连接第二开孔上且锁紧栓88的端部抵接在立杆上，用于将升降座80固定在立杆1上。

请参阅图7，拧松锁紧栓88，可推动升降座80在立杆1上滑动，从而可带动升降座80升降从而调节其高度，将升降座80调节至合适的高度后，再拧紧锁紧栓88即可将升降座80固定在立杆1上，从而实现对锥形板842高度的调节，便于根据实际的检测需要将锥形板842插入至基坑侧壁不同的高度位置。

请参阅图8，联动机构包括滑动连接在第一套筒81上的齿条830、与齿条830相啮合的齿轮831和安装在第一套筒81上用于驱动齿轮831转动的第二电机832，齿条830远离第一套筒81的一端与第二套筒82固定连接；第二电机832通过螺栓固定安装在第一套筒81上，第二电机832的输出轴端部与齿轮831固定连接；当启动第二电机832工作时，可带动齿轮831转动，由于齿轮831与齿条830相啮合，从而可带动齿条830移动，从而可带动第二套筒82、套杆840和锥形板842移动，可将锥形板842插入至基坑侧壁内或者将锥形板842从基坑侧壁内拔出；整个过程不需要人工插入锥形板842，避免了一些基坑内土壤较硬给人工插入带来不便的问题。

请参阅图8，还包括固定连接在第二套筒82上的电磁吸环85，且电磁吸环85套设在套杆840上，电磁吸环85与第二电机832均电性连接至控制器，当启动第二电机832工作时，第二电机832会将信号传递给控制器，控制器控制电磁吸环85工作将套杆840吸附固定住，从而在驱动锥形板842插入至基坑侧壁时，不会使套杆840在第二套筒内滑动，避免套杆840在第二套筒内滑动与第一压力传感器接触触发报警器报警，大大地提高了装置的实用性。

当第二电机832停止工作时，第二电机832会将信号传递给控制器，控制器控制电磁吸环85停止工作失去对套杆840的吸附力；此时发生基坑位移时，会带动套杆840在第二套筒内滑动，从而方便正常的位移监测工作的进行。

需要补充的是，锥形板842插入至基坑侧壁内监测基坑位移的同时，也可对基坑沉降进行检测，当基坑发生沉降时，会带动锥形板842向下移动，从而带动第一套筒81向下移动，当第一套筒81移动至第二压力传感器87位置时，第二压力传感器会将信号传递给控制器，控制器会控制警报器发出警报，从而提醒工作人员及时地进行基坑的预防处理。

请参阅图3-图6，监测系统还包括顶端开设有螺纹槽的插杆2，插杆2螺纹连接在立杆1上，且插杆2位于升降座80下方；立杆1的下半段为螺纹段，立杆1的螺纹段与螺纹槽相适配，立杆1的上半段为非螺纹段，插杆2螺纹连接在立杆1的螺纹段上；将插杆2插入至基坑底壁上，可将立杆1竖直固定在基坑内。

为了方便将插杆2插入至土壤内，将插杆2的底端设置呈圆锥形状，从而更容易将插杆2插入至土壤内。

请参阅图2，为了省时省力地插杆2插入至土壤内，还包括用于驱动插杆2转动升降的驱动机构；驱动机构包括安装在插杆2上的第一电机51、相互啮合的蜗杆52和蜗轮53，蜗轮53固定连接在插杆2上，蜗杆52由第一电机51驱动转动，具体的，还包括固定安装在插杆2上的安装板50，第一电机51通过螺栓固定安装在安装板50上；将插杆2的底端置于基坑内，操作人员手握住立杆1，启动第一电机51工作，带动蜗杆52转动，由于蜗杆52与蜗轮53相啮合，从而可带动蜗轮53和插杆2转动，可带动插杆2沿着立杆1长度方向进行升降；驱动插杆2沿着立杆1长度方向进行下降时，可将插杆2插入至基坑内，不需要人工手动将插杆2插入至基坑内，省时省力。

请参阅图1，在将插杆2插入至基坑内时，为了方便工作人员握住立杆1，在立杆1上位于插杆2和升降座80之间固定连接有扶手板7，操作人员握住扶手板7更加方便操作。

请参阅图5和图6，插杆2内设有湿度传感器60、探测杆61、固定板62、第一气缸63、升降板65和第二气缸66，升降板65与探测杆61均水平设置，湿度传感器60固定连接在固定板62上，探测杆61的一端与湿度传感器60固定连接，第一气缸63安装在升降板65上，具体的，还包括固定连接升降板65顶部的侧板64，第一气缸63通过螺栓固定连接在侧板64上；第一气缸63的活塞杆端部与固定板62固定连接，第二气缸66安装在插杆2的内壁底部，第二气缸66的活塞杆端部与升降板65底部固定连接，插杆2上开设有若干沿插杆2长度方向设置的第一通孔21，第一通孔21与插杆2内部连通，第一通孔21的直径大于插杆2的直径；当插杆2插入至土壤内后，根据对不同深度的土壤湿度进行检测需要，通过第二气缸66推动升降板65进行在插杆2内部升降，从而可带动探测杆61进行升降，可将探测杆61升降至合适高度的第一通孔21位置处，然后通过第一气缸63推动固定板62和探测杆61水平移动，使探测杆61穿过第一通孔21插入至土壤内，从而可将监测到不同深度土壤的湿度。

请参阅图5和图6，插杆2上开设有沿插杆2长度方向设置的T型槽20，第一通孔21开设在T型槽20内，T型槽20内嵌设有橡塑垫3，橡塑垫3上开设有与第一通孔21连通的第二通孔30，第二通孔30的直径小于插杆2的直径，在探测杆61未插入至第二通孔30内时，由于橡塑垫3具有很好的弹性恢复力，第二通孔30是近似处于闭合状态，可防止土壤进入至插杆2内；另外，当需要将检测完的探测杆61收入至插杆2内时，探测杆61与橡塑垫3之间产生摩擦，可将探测杆61上附着的泥土擦去，避免将大量的泥土带入至插杆2内，大大地提高了装置的实用性。

需要补充的是，在检测完土壤的湿度后，在还没有将插杆2拔出土壤时，需要先通过第二气缸66将探测杆61下降至插杆的内壁靠近底部处。

请参阅图2，插杆2的顶端固定连接有第三压力传感器4，第三压力传感器4与第一电机51均电性连接至控制器，当第三压力传感器4移动至扶手板7位置时，第三压力传感器4会将信号传递给控制器，控制器控制第一电机51停止工作；螺纹槽的深度大于立杆1底端到扶手板7之间的距离；当将插杆2收起后，立杆1底端始终位于探测杆61、湿度传感器60的上方，不会挤压到探测杆61和湿度传感器60，从而可保证探测杆61和湿度传感器60不受到损伤。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种基坑智能监测系统，包括立杆（1），其特征在于：还包括沉降监测机构和位移监测机构，所述位移监测机构包括第二套筒（82）、套杆（840）和锥形板（842），所述套杆（840）滑动插设在第二套筒（82）内，锥形板（842）连接在套杆（840）远离第二套筒（82）的一端，所述第二套筒（82）远离套杆（840）的一侧内壁固定连接有第一压力传感器（844），第二套筒（82）内还设有第一弹簧（843），第一弹簧（843）的一端与套杆（840）固定连接，第一弹簧（843）的另一端与第二套筒（82）靠近第一压力传感器（844）的一侧内壁固定连接；

所述沉降监测机构包括升降座（80）、第二弹簧（86）和位于升降座（80）上方的第一套筒（81），第二弹簧（86）用于连接升降座（80）和第一套筒（81），所述升降座（80）的顶部固定连接有第二压力传感器（87），升降座（80）活动连接在立杆（1）上，还包括用于将升降座（80）固定在立杆（1）上的锁紧栓（88）；

还包括用于连接沉降监测机构和位移监测机构的联动机构，所述联动机构包括滑动连接在第一套筒（81）上的齿条（830）、与齿条（830）相啮合的齿轮（831）和安装在第一套筒（81）上用于驱动齿轮（831）转动的第二电机（832），齿条（830）远离第一套筒（81）的一端与第二套筒（82）固定连接；

还包括固定连接在第二套筒（82）上的电磁吸环（85），且电磁吸环（85）套设在套杆（840）上，电磁吸环（85）与第二电机（832）均电性连接至控制器，当第二电机（832）工作时，控制器控制电磁吸环（85）工作将套杆（840）吸附固定住；当第二电机（832）停止工作时，控制器控制电磁吸环（85）停止工作失去对套杆（840）的吸附力。

2.根据权利要求1所述的一种基坑智能监测系统，其特征在于：所述监测系统还包括顶端开设有螺纹槽的插杆（2），插杆（2）螺纹连接在立杆（1）上，且插杆（2）位于升降座（80）下方。

3.根据权利要求2所述的一种基坑智能监测系统，其特征在于：所述插杆（2）的底端呈圆锥形状。

4.根据权利要求2所述的一种基坑智能监测系统，其特征在于：还包括用于驱动插杆（2）转动升降的驱动机构。

5.根据权利要求4所述的一种基坑智能监测系统，其特征在于：所述驱动机构包括安装在插杆（2）上的第一电机（51）、相互啮合的蜗杆（52）和蜗轮（53），蜗轮（53）固定连接在插杆（2）上，蜗杆（52）由第一电机（51）驱动转动。

6.根据权利要求5所述的一种基坑智能监测系统，其特征在于：所述立杆（1）上位于插杆（2）和升降座（80）之间固定连接有扶手板（7）。

7.根据权利要求6所述的一种基坑智能监测系统，其特征在于：所述插杆（2）内设有湿度传感器（60）、探测杆（61）、固定板（62）、第一气缸（63）、升降板（65）和第二气缸（66），升降板（65）与探测杆（61）均水平设置，湿度传感器（60）固定连接在固定板（62）上，探测杆（61）的一端与湿度传感器（60）固定连接，第一气缸（63）安装在升降板（65）上，第一气缸（63）的活塞杆端部与固定板（62）固定连接，第二气缸（66）安装在插杆（2）的内壁底部，第二气缸（66）的活塞杆端部与升降板（65）底部固定连接，插杆（2）上开设有若干沿插杆（2）长度方向设置的第一通孔（21），第一通孔（21）与插杆（2）内部连通，第一通孔（21）的直径大于插杆（2）的直径。

8.根据权利要求7所述的一种基坑智能监测系统，其特征在于：所述插杆（2）上开设有沿插杆（2）长度方向设置的T型槽（20），第一通孔（21）开设在T型槽（20）内，T型槽（20）内嵌设有橡塑垫（3），所述橡塑垫（3）上开设有与第一通孔（21）连通的第二通孔（30），第二通孔（30）的直径小于插杆（2）的直径。

9.根据权利要求8所述的一种基坑智能监测系统，其特征在于：所述插杆（2）的顶端固定连接有第三压力传感器（4），第三压力传感器（4）与第一电机（51）均电性连接至控制器，当第三压力传感器（4）移动至扶手板（7）位置时，控制器控制第一电机（51）停止工作；螺纹槽的深度大于立杆（1）底端到扶手板（7）之间的距离。

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