CN205000373U

CN205000373U - 基坑多元信息监测装置

Info

Publication number: CN205000373U
Application number: CN201520785217.8U
Authority: CN
Inventors: 刘训房; 姜谙男; 孔汇川; 周朝伟; 沙权贤; 张广涛; 孙宏伟; 梁彩; 郑晓冬; 彭志川; 林桂枫; 刘文涛
Original assignee: Dalian Maritime University; First Engineering Co Ltd of China Railway Construction Bridge Engineering Bureau Group Co Ltd
Current assignee: Dalian Maritime University; First Engineering Co Ltd of China Railway Construction Bridge Engineering Bureau Group Co Ltd
Priority date: 2015-10-10
Filing date: 2015-10-10
Publication date: 2016-01-27
Anticipated expiration: 2025-10-10

Abstract

本实用新型公开了一种基坑多元信息监测装置，包括：多个传感器组；所述传感器组用于对基坑多元信息进行监测；多个布设在基坑侧壁的不同位置上的采集箱；每一所述采集箱对应连接一传感器组；所述采集箱对所述传感器组输出的基坑多元信息进行信号转换后得到基坑多元信号，并将所述基坑多元信号传输至发射箱；布设在基坑口周边地表上，与多个采集箱相连接，用于接收所述采集箱传输过来的基坑多元信号并发送至服务器的发射箱；本实用新型能够很好的适应和满足基坑工程的监测需求，为基坑监测中将大批传感器全部连接入自动化监测网络提供了有效可行的方案。

Description

基坑多元信息监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种基坑多元信息监测装置。

背景技术

现有技术中的基坑多元信息监测多以人工测量为主，能够结合传感器检测技术和数据传输技术来实现自动监测的设计方案较少，同时，近些年来虽然无线远程自动化监测技术逐渐得到了推广应用，但是对于基坑多元信息监测，由于监测项目和待监测位置较多，各传感器布置分散，远程自动化的信息采集方案很难包含到所有的传感器，并且存在布线十分不便，对施工操作也有不利影响的问题。

发明内容

本实用新型针对以上问题的提出，而研制一种基坑多元信息监测装置。

本实用新型的技术方案是：

一种基坑多元信息监测装置，包括：

多个传感器组；所述传感器组用于对基坑多元信息进行监测；

多个布设在基坑侧壁的不同位置上的采集箱；每一所述采集箱对应连接一传感器组；所述采集箱对所述传感器组输出的基坑多元信息进行信号转换后得到基坑多元信号，并将所述基坑多元信号传输至发射箱；

布设在基坑口周边地表上，与多个采集箱相连接，用于接收所述采集箱传输过来的基坑多元信号并发送至服务器的发射箱；

进一步地，所述传感器组至少包括：

布设在基坑围岩与基坑围护结构之间，用于检测基坑边坡土体压力信息的土压力盒；

布设在基坑临时支撑与基坑围护结构之间，用于检测基坑临时支撑的轴力信息的轴力计；

布设在基坑围护结构的混凝土内部，用于检测基坑围护桩或冠梁中的主筋受力信息的钢筋计；

布设在基坑围护结构的混凝土内部，用于检测基坑围护桩或冠梁的混凝土应力信息的应变计；

布设在基坑围岩内部，用于检测基坑周围土体的孔隙水压力信息的孔隙水压力计；

布设在基坑围岩内部，用于检测基坑围护结构和基坑围岩的水平位移变形量的测斜仪；

以及用于检测锚杆预应力锚固状态和锚栓预应力锚固状态的锚索测力计；

另外，所述传感器组还包括：

布设于基坑围护结构的混凝土内部，用于检测基坑围护结构的混凝土温度信息的温度检测仪；

用于检测基坑中的空气湿度的湿度传感器；

进一步地，所述采集箱包括：

用于将所述传感器组输出的基坑多元信息转换为符合RS485通信协议的基坑多元信号，并将所述基坑多元信号通过RS485接口发送出去的模拟信号采集器模块；

通过RS485总线与所述模拟信号采集器模块相连接的第一无线通讯模块；模拟信号采集器模块输出的基坑多元信号经所述第一无线通讯模块无线传输至所述发射箱；

进一步地，所述发射箱包括：

与所述第一无线通讯模块相连接的第二无线通讯模块；

通过有线方式与所述第二无线通讯模块相连接的GPRS通讯模块；第二无线通讯模块接收第一无线通讯模块传输过来的基坑多元信号并发送给所述GPRS通讯模块；所述基坑多元信号经所述GPRS通讯模块和GPRS网络无线传输至所述服务器；

进一步地，所述第一无线通讯模块和第二无线通讯模块均采用433MHz无线模块；

进一步地，所述采集箱和发射箱还分别包括一用于供电的12V直流电源；

进一步地，第一无线通讯模块和第二无线通讯模块的型号为KYL-314L；所述GPRS通讯模块的型号为USR-GPRS232-701-4。

由于采用了上述技术方案，本实用新型提供的基坑多元信息监测装置，本实用新型提供的基坑多元信息监测装置，通过多个由各传感器组成的传感器组实现对不同位置的基坑多元信息的检测，利用实现无线传输技术的多个采集箱和发射箱，完成对基坑中检测到的信息和数据的有效传输，监测项目较为全面，不仅克服现有技术中有线方式信号传输距离受限的问题，还避免了布置通讯线缆对施工所带来的不便，方便施工，节省人力物力资源，设备安装灵活简便，有效节约了监测成本；本实用新型能够很好的适应和满足基坑工程的监测需求，为基坑监测中将大批传感器全部连接入自动化监测网络提供了有效可行的方案。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的结构框图；

图中：1、基坑底，2、基坑侧壁，3、基坑口，4、地表，5、基坑围岩，6、传感器组，7、采集箱，8、发射箱，9、服务器，71、模拟信号采集器模块。

具体实施方式

如图1和图2所示的一种基坑多元信息监测装置，包括：多个传感器组6；所述传感器组6用于对基坑多元信息进行监测；多个布设在基坑侧壁2的不同位置上的采集箱7；每一所述采集箱7对应连接一传感器组6；所述采集箱7对所述传感器组6输出的基坑多元信息进行信号转换后得到基坑多元信号，并将所述基坑多元信号传输至发射箱8；布设在基坑口3周边地表4上，与多个采集箱7相连接，用于接收所述采集箱7传输过来的基坑多元信号并发送至服务器9的发射箱8；进一步地，所述传感器组6至少包括：布设在基坑围岩5与基坑围护结构之间，用于检测基坑边坡土体压力信息的土压力盒；布设在基坑临时支撑与基坑围护结构之间，用于检测基坑临时支撑的轴力信息的轴力计；布设在基坑围护结构的混凝土内部，用于检测基坑围护桩或冠梁中的主筋受力信息的钢筋计；布设在基坑围护结构的混凝土内部，用于检测基坑围护桩或冠梁的混凝土应力信息的应变计；布设在基坑围岩5内部，用于检测基坑周围土体的孔隙水压力信息的孔隙水压力计；布设在基坑围岩5内部，用于检测基坑围护结构和基坑围岩5的水平位移变形量的测斜仪；以及用于检测锚杆预应力锚固状态和锚栓预应力锚固状态的锚索测力计；另外，所述传感器组6还包括：布设于基坑围护结构的混凝土内部，用于检测基坑围护结构的混凝土温度信息的温度检测仪；用于检测基坑中的空气湿度的湿度传感器；进一步地，所述采集箱7包括：用于将所述传感器组6输出的基坑多元信息转换为符合RS485通信协议的基坑多元信号，并将所述基坑多元信号通过RS485接口发送出去的模拟信号采集器模块71；通过RS485总线与所述模拟信号采集器模块71相连接的第一无线通讯模块；模拟信号采集器模块71输出的基坑多元信号经所述第一无线通讯模块无线传输至所述发射箱8；进一步地，所述发射箱8包括：与所述第一无线通讯模块相连接的第二无线通讯模块；通过有线方式与所述第二无线通讯模块相连接的GPRS通讯模块；第二无线通讯模块接收第一无线通讯模块传输过来的基坑多元信号并发送给所述GPRS通讯模块；所述基坑多元信号经所述GPRS通讯模块和GPRS网络无线传输至所述服务器9；进一步地，所述第一无线通讯模块和第二无线通讯模块均采用433MHz无线模块；进一步地，所述采集箱7和发射箱8还分别包括一用于供电的12V直流电源；进一步地，第一无线通讯模块和第二无线通讯模块的型号为KYL-314L；所述GPRS通讯模块的型号为USR-GPRS232-701-4；图1中还示出了基坑底1。

基坑是指为进行建筑物基础与地下室的施工所开挖的地面以下的基础空间，是一种典型的岩土工程结构，在土木建筑和交通工程中相当普遍；基坑围护结构主要承受基坑开挖卸荷所产生的水压力和土压力，并将此压力传递到支撑，是稳定基坑的一种施工临时挡墙结构；围护桩主要作用是止水和挡土。所述基坑多元信息包括：基坑边坡土体压力信息、基坑临时支撑的轴力信息、基坑围护桩或冠梁中的主筋受力信息、基坑围护桩或冠梁的混凝土应力信息、基坑周围土体的孔隙水压力信息、基坑围护结构和基坑围岩5的水平位移变形量、锚杆预应力锚固状态和锚栓预应力锚固状态、基坑围护结构的混凝土温度信息、基坑中的空气湿度；所述服务器9还连接有客户端。

本实用新型采集箱7的布设数量与传感器组6的布设数量相同，多个采集箱7所包括的第一无线通讯模块均与发射箱8所包括的第二无线通讯模块保持通讯，第二无线通讯模块与GPRS通讯模块之间通过有线连接，所有无线通讯模块采用同一信道，配置相同的通讯参数。

本实用新型所述装置在使用之前，首先需完成各组成部分的安装：①采集箱7的布设，在基坑侧壁2上布设采集箱7，各采集箱7的布设位置在其所连接的传感器组6的安装位置附近，之后将传感器组6的各信号线对应接入采集箱7，其中的模拟信号采集器模块71能够实现对传感器输出信号与RS485信号之间的转换，并通过与之相连的第一无线通讯模块将转换后的基坑多元信号发送出去，另外，服务器9还可以将信号采集命令经过发射箱8传输至采集箱7，采集箱7据此获取传感器组6输出的基坑多元信息；②发射箱8位置的确定，布设在基坑口3周边地表4上的发射箱8的具体安放位置应能保证被手机信号覆盖，且信号强度百分比应不小于15，信号强度具体可以通过发送短信：AT+CSQ来获取；各个无线通讯模块的天线露出以保证信号收发。

目前在基坑多元信息监测中没有能将多个位于基坑不同位置的传感器全部涵盖的无线传输方案，现有技术中多采用通讯线缆将部分传感器并联至总线，这种监测方式只能将有线连接的传感器并入采集网络，受限于线缆长度及布线的约束，不能高效的完成控制总线对传感器终端的通讯，同时还需要耗费大量人力物力资源，在复杂的基坑现场，布置线缆十分麻烦，还对基坑开挖施工带来不便；本实用新型提供的基坑多元信息监测装置，通过多个由各传感器组成的传感器组实现对不同位置的基坑多元信息的检测，利用实现无线传输技术的多个采集箱和发射箱，完成对基坑中检测到的信息和数据的有效传输，监测项目较为全面，不仅克服现有技术中有线方式信号传输距离受限的问题，还避免了布置通讯线缆对施工所带来的不便，方便施工，节省人力物力资源，设备安装灵活简便，有效节约了监测成本。本实用新型能够实现一对多的通讯方式，在无遮挡情况下，通讯距离最大可达1000～1500m，能够很好的适应和满足基坑工程的监测需求，这种方式在现有基坑监测方案中尚未有应用，为基坑监测中将大批传感器全部连接入自动化监测网络提供了有效可行的方案。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种基坑多元信息监测装置，其特征在于包括：

布设在基坑口周边地表上，与多个采集箱相连接，用于接收所述采集箱传输过来的基坑多元信号并发送至服务器的发射箱。

2.根据权利要求1所述的基坑多元信息监测装置，其特征在于所述传感器组至少包括：

以及用于检测锚杆预应力锚固状态和锚栓预应力锚固状态的锚索测力计。

3.根据权利要求2所述的基坑多元信息监测装置，其特征在于所述传感器组还包括：

用于检测基坑中空气湿度的湿度传感器。

4.根据权利要求1至3任一项所述的基坑多元信息监测装置，其特征在于所述采集箱包括：

通过RS485总线与所述模拟信号采集器模块相连接的第一无线通讯模块；模拟信号采集器模块输出的基坑多元信号经所述第一无线通讯模块无线传输至所述发射箱。

5.根据权利要求4所述的基坑多元信息监测装置，其特征在于所述发射箱包括：

与所述第一无线通讯模块相连接的第二无线通讯模块；

通过有线方式与所述第二无线通讯模块相连接的GPRS通讯模块；第二无线通讯模块接收第一无线通讯模块传输过来的基坑多元信号并发送给所述GPRS通讯模块；所述基坑多元信号经所述GPRS通讯模块和GPRS网络无线传输至所述服务器。

6.根据权利要求5所述的基坑多元信息监测装置，其特征在于所述第一无线通讯模块和第二无线通讯模块均采用433MHz无线模块。

7.根据权利要求5所述的基坑多元信息监测装置，其特征在于所述采集箱和发射箱还分别包括一用于供电的12V直流电源。

8.根据权利要求5所述的基坑多元信息监测装置，其特征在于第一无线通讯模块和第二无线通讯模块的型号为KYL-314L；所述GPRS通讯模块的型号为USR-GPRS232-701-4。