CN114723281A - 一种基于物联网大数据的基坑综合在线监测云平台系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网大数据的基坑综合在线监测云平台系统，包括数据测量模块，其特征在于：所述数据测量模块电性连接有数据采集模块，所述数据采集模块电性连接有云服务器，所述云服务器以无线信号传输的方式通信连接有局域网，所述局域网以无线信号传输的方式通信连接有用户终端设备，所述用户终端设备以图文信息的方式输送至管理系统，该一种基于物联网大数据的基坑综合在线监测云平台系统，该系统不需要工作人员在场进行观察，能够有效的降低人工检测而产生的工程风险，同时降低了检测时的人工成本，仅通过用户终端设备即可对检测数据进行监测和分析，进而通过设备读取并显示的精确读数，提高基坑的监测结果的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及建筑工程基坑监测领域，具体为一种基于物联网大数据的基坑综合在线监测云平台系统。
背景技术
物联网是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体，它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络，其中物联网技术主要体现在射频识别技术、传感网、M2M系统框架和云计算等几项关键性技术，在建筑工程中，需要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，该种土坑又叫做基坑，在开挖到投入工程建设的过程中都需要进行观察，基坑监测是基坑工程施工中的一个重要环节，是指在基坑开挖及地下工程施工过程中，对基坑岩土性状、支护结构变位和周围环境条件的变化，进行各种观察及分析工作，并将监测结果及时反馈，预测进一步施工后将导致的变形及稳定状态的发展,根据预测判定施工对周围环境造成影响的程度，来指导设计与施工，实现所谓信息化施工，其中基坑监测的内容包括它的支护结构以及施工的一个情况,地下水的一个质量问题,包括周围的一些建筑物,还有周围重要的一些道路,以及基坑底部和周围的土地都需要进行监测,也就是说这些都属于抨击监测的对象，并且监测完之后要出示相应的监测报表和监测报告,在监测的过程中,一定要运用合理的监测方法，随着时代的飞速发展人们将物联网与建设工程进行连接，从而实现在线监测的效果。
传统的基坑在施工过程中通常由施工人员进行边测量边读取数据进行记录，然后由施工人员记录好汇报上级，最后由监理人员进行监测报告的编写以及人工作业审核，在这种工作模式下，容易因基坑内任何一项指标未达标而发生环境变化，进而导致工人自身的安全问题，且人工测量读取的数据不精确，数据的真实性和准确性不高，而人工检测受到的干扰因素多，数据产生的误差较大，并且在检测时通过人工对基坑内的安全隐患位置进行拍摄记录时较危险，拍摄不够全面且拍摄效率低。
所以需要针对上述问题设计一种基于物联网大数据的基坑综合在线监测云平台系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联网大数据的基坑综合在线监测云平台系统，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：一种基于物联网大数据的基坑综合在线监测云平台系统，包括数据测量模块，其特征在于：所述数据测量模块电性连接有数据采集模块，所述数据采集模块电性连接有云服务器，所述云服务器以无线信号传输的方式通信连接有局域网，所述局域网以无线信号传输的方式通信连接有用户终端设备，所述用户终端设备以图文信息的方式输送至管理系统，且数据采集模块电性连接有报警模块，所述报警模块电性连接有数据检测终端，数据检测终端电性连接有报警信号发生器，且报警信号发生器以无线传输的方式与用户终端设备形成通信连接，并且报警信号发生器以无线传输的方式通信连接有无人机，所述无人机电性连接有图像采集单元，且图像采集单元以无线传输的方式与用户终端设备形成通信连接。
优选的，所述数据测量模块包括全站仪、测斜仪、流量计、测距仪、压力盒和雨量计，所述数据测量模块分别与全站仪、测斜仪、流量计、测距仪、压力盒和雨量计形成电性连接。
优选的，所述全站仪位于地面摆放，用于测量集水平角、垂直角、斜距、平距和高差数据，所述测斜仪用于测量基坑、地基基础工程构筑物的顶角和方位角，所述流量计用于测量基坑内管道或明渠中流体流量，所述测距仪用于测量基坑深度与宽度，所述压力盒用于检测基坑内岩土的介质内应力，所述雨量计用于实时监测基坑内水位的高低。
优选的，所述云服务器用于管理每个集群节点，且云服务器被部署在互联网的骨干数据中心，可独立提供计算、存储、在线备份、托管、带宽等互联网基础设施服务，提供管理服务、DHCP服务、tftp服务和nbd服务。
优选的，所述云服务器、用户终端设备和无人机通过局域网进行网络连接，且数据采集模块通过云服务器将数据传输至用户终端设备，并且用户终端设备包括电脑终端和手机终端。
优选的，所述报警模块将数据输送至数据检测终端内进行检测评级，且通过报警信号发生器进行检测评级的等级显示，并且控制无人机进行飞行观察，通过无人机上的图像采集单元对基坑内的情况进行图像采集。
优选的，所述管理系统包括监测内容和管理员，用户终端设备将接收到的监测内容显示并提供管理员进行查看。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该一种基于物联网大数据的基坑综合在线监测云平台系统，
一、该系统通过数据测量模块中包含的各类仪器设备对基坑内的数据进行检测记录，并将检测后的数据传输至数据采集模块中，由数据采集模块在无线传输的条件下通过云服务器和局域网连接使得检测过程中的数据传输到管理员的用户终端设备上，不需要工作人员在场进行观察，能够有效的降低人工检测而产生的工程风险，同时降低了检测时的人工成本，仅通过用户终端设备即可对检测数据进行监测和分析，进而通过设备读取并显示的精确读数，提高基坑的监测结果的准确性；
二、该系统在正常运作时，当基坑内的某项检测数据出现异常时，可通过报警模块进行异常数据的接收，再通过数据检测终端对该异常数据进行等级评级，再将评级后的异常通过报警信号发生器发出，最后由报警信号发生器将异常信号发送至用户设备终端进行显示，管理员可第一时间接收报警信号做出合理的应对措施，并且管理员在不了解基坑的情况下，通过局域网将报警信号输送至无人机，通过无人机上的图像采集单元对基坑内的异常情况进行拍摄记录，再将拍摄后的图文信息输送至用户设备终端上供管理员进行观察，从而减少了人工观察基坑异常时产生的安全问题。
附图说明
图1为本发明的结构框图；
图2为本发明数据测量模块结构框图；
图3为本发明管理系统结构框图。
图中：1、数据测量模块；2、全站仪；3、测斜仪；4、流量计；5、测距仪；6、压力盒；7、雨量计；8、数据采集模块；9、云服务器；10、局域网；11、用户终端设备；12、管理系统；13、报警模块；14、数据检测终端；15、报警信号发生器；16、无人机；17、图像采集单元；18、监测内容；19、管理员。
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。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种基于物联网大数据的基坑综合在线监测云平台系统，包括数据测量模块1，其特征在于：数据测量模块1电性连接有数据采集模块8，数据采集模块8电性连接有云服务器9，云服务器9以无线信号传输的方式通信连接有局域网10，局域网10以无线信号传输的方式通信连接有用户终端设备11，用户终端设备11以图文信息的方式输送至管理系统12，且数据采集模块8电性连接有报警模块13，报警模块13电性连接有数据检测终端14，数据检测终端14电性连接有报警信号发生器15，且报警信号发生器15以无线传输的方式与用户终端设备11形成通信连接，并且报警信号发生器15以无线传输的方式通信连接有无人机16，无人机16电性连接有图像采集单元17，且图像采集单元17以无线传输的方式与用户终端设备11形成通信连接。
数据测量模块1包括全站仪2、测斜仪3、流量计4、测距仪5、压力盒6和雨量计7，数据测量模块1分别与全站仪2、测斜仪3、流量计4、测距仪5、压力盒6和雨量计7形成电性连接，通过全站仪2、测斜仪3、流量计4、测距仪5、压力盒6和雨量计7对基坑内的各项数据进行检测，从而使得基坑监测更加明确详细，方便管理员19进行基坑数据进行综合判断和审核。
全站仪2位于地面摆放，用于测量集水平角、垂直角、斜距、平距和高差数据，测斜仪3用于测量基坑、地基基础工程构筑物的顶角和方位角，流量计4用于测量基坑内管道或明渠中流体流量，测距仪5用于测量基坑深度与宽度，压力盒6用于检测基坑内岩土的介质内应力，雨量计7用于实时监测基坑内水位的高低，通过这几种测量仪器可快速精确的对基坑的数据进行检测显示的效果，从而提高数据的检测准确性。
云服务器9用于管理每个集群节点，且云服务器9被部署在互联网的骨干数据中心，可独立提供计算、存储、在线备份、托管、带宽等互联网基础设施服务，提供管理服务、DHCP服务、tftp服务和nbd服务，通过云服务器9为检测出的结果实现了无线传输和实时更新数据的目的，从而智能化的将数据进行联网传输。
云服务器9、用户终端设备11和无人机16通过局域网10进行网络连接，且数据采集模块8通过云服务器9将数据传输至用户终端设备11，并且用户终端设备11包括电脑终端和手机终端，通过局域网10使得云服务器9和无人机16进行联机工作，并且可进行联网控制，从而方便管理员19进行管理操控。
报警模块13将数据输送至数据检测终端14内进行检测评级，且通过报警信号发生器15进行检测评级的等级显示，并且控制无人机16进行飞行观察，通过无人机16上的图像采集单元17对基坑内的情况进行图像采集，通过报警模块13与数据检测终端14对检测的异常数据进行接收和分析，且通过报警信号发生器15将异常信号发出，并通过控制无人机16上的图像采集单元17进行异常情况的拍摄记录，从而提高了人工检查维护时的安全性。
管理系统12包括监测内容18和管理员19，用户终端设备11将接收到的监测内容18显示并提供管理员19进行查看，方便管理员19对用户终端设备11接收到的监测内容18进行观察和分析。
工作原理：该系统在正常运行时，通过数据测量模块1控制多个不同的测量设备进行基坑内不同数据的检测，其中全站仪2位于地面摆放，用于测量集水平角、垂直角、斜距、平距和高差数据，测斜仪3用于测量基坑、地基基础工程构筑物的顶角和方位角，流量计4用于测量基坑内管道或明渠中流体流量，测距仪5用于测量基坑深度与宽度，压力盒6用于检测基坑内岩土的介质内应力，雨量计7用于实时监测基坑内水位的高低，此时通过数据采集模块8对多个不同的测量设备的检测结果进行采集归纳，数据采集模块8在无线传输的条件下通过云服务器9和局域网10连接使得检测过程中的数据传输到管理员19的用户终端设备11上，并实时将监测内容18相同时间间隔的形式显示在用户终端设备11上，不需要工作人员在场进行观察，能够有效的降低人工检测而产生的工程风险，同时降低了检测时的人工成本，仅通过用户终端设备11即可对检测数据进行监测和分析，进而通过设备读取并显示精确读数，提高基坑的监测结果的准确性，当系统正常运作，基坑内的某项数据出现异常时，报警模块13将数据采集模块8采集的异常数据接收并输送至数据检测终端14内，紧接着通过数据检测终端14对异常数据进行分析，最后由数据检测终端14将分析结果输送至报警发生器15中，由报警发生器15以异常强弱的形式将信号传输至用户终端设备11进行显示，方便管理员19对用户终端设备11显示的报警信号进行观察和做出应对措施，同时管理员19通过局域网10控制无人机16飞行至基坑内，同时通过无人机16控制图像采集单元17进行基坑内异常情况的拍摄，图像采集单元17则将拍摄数据传输至用户终端设备11内，方便管理员19进行观察和分析，从而减少了人工观察基坑异常时产生的安全问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种基于物联网大数据的基坑综合在线监测云平台系统，包括数据测量模块(1)，其特征在于：所述数据测量模块(1)电性连接有数据采集模块(8)，所述数据采集模块(8)电性连接有云服务器(9)，所述云服务器(9)以无线信号传输的方式通信连接有局域网(10)，所述局域网(10)以无线信号传输的方式通信连接有用户终端设备(11)，所述用户终端设备(11)以图文信息的方式输送至管理系统(12)，且数据采集模块(8)电性连接有报警模块(13)，所述报警模块(13)电性连接有数据检测终端(14)，数据检测终端(14)电性连接有报警信号发生器(15)，且报警信号发生器(15)以无线传输的方式与用户终端设备(11)形成通信连接，并且报警信号发生器(15)以无线传输的方式通信连接有无人机(16)，所述无人机(16)电性连接有图像采集单元(17)，且图像采集单元(17)以无线传输的方式与用户终端设备(11)形成通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网大数据的基坑综合在线监测云平台系统，其特征在于：所述数据测量模块(1)包括全站仪(2)、测斜仪(3)、流量计(4)、测距仪(5)、压力盒(6)和雨量计(7)，所述数据测量模块(1)分别与全站仪(2)、测斜仪(3)、流量计(4)、测距仪(5)、压力盒(6)和雨量计(7)形成电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网大数据的基坑综合在线监测云平台系统，其特征在于：所述全站仪(2)位于地面摆放，用于测量集水平角、垂直角、斜距、平距和高差数据，所述测斜仪(3)用于测量基坑、地基基础工程构筑物的顶角和方位角，所述流量计(4)用于测量基坑内管道或明渠中流体流量，所述测距仪(5)用于测量基坑深度与宽度，所述压力盒(6)用于检测基坑内岩土的介质内应力，所述雨量计(7)用于实时监测基坑内水位的高低。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网大数据的基坑综合在线监测云平台系统，其特征在于：所述云服务器(9)用于管理每个集群节点，且云服务器(9)被部署在互联网的骨干数据中心，可独立提供计算、存储、在线备份、托管、带宽等互联网基础设施服务，提供管理服务、DHCP服务、tftp服务和nbd服务。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网大数据的基坑综合在线监测云平台系统，其特征在于：所述云服务器(9)、用户终端设备(11)和无人机(16)通过局域网(10)进行网络连接，且数据采集模块(8)通过云服务器(9)将数据传输至用户终端设备(11)，并且用户终端设备(11)包括电脑终端和手机终端。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网大数据的基坑综合在线监测云平台系统，其特征在于：所述报警模块(13)将数据输送至数据检测终端(14)内进行检测评级，且通过报警信号发生器(15)进行检测评级的等级显示，并且控制无人机(16)进行飞行观察，通过无人机(16)上的图像采集单元(17)对基坑内的情况进行图像采集。
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网大数据的基坑综合在线监测云平台系统，其特征在于：所述管理系统(12)包括监测内容(18)和管理员(19)，用户终端设备(11)将接收到的监测内容(18)显示并提供管理员(19)进行查看。
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