CN205804432U - 建筑基桩无线静载试验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种本实用新型所述建筑基桩无线静载试验系统，包括基桩静载仪、分别与所述基桩静载仪无线连接的传感器模组、油压装置和云端服务器；所述传感器模组通过ZigBee协议与基桩静载仪连接；所述基桩静载仪通过3G或4G网络与云端服务器连接；所述油压装置通过基桩静载仪发出的供油压指令启动供油压工作，并且通过传感器模组采集的压力值和位移量的数据信息，传输至所述基桩静载仪，所述基桩静载仪通过无线网络将所述数据信息传输至云端服务器存储以及调用。采用本实用新型，通过无线方式进行试验，试验数据完全自动采集，不存在人为因素，并且实时性高。

Description

建筑基桩无线静载试验系统

技术领域

本实用新型涉及建筑基桩性能检测设备，尤其涉及一种建筑基桩无线静载试验系统。

背景技术

我国每年用桩量超过几百万根，其中沿海地区和长江中下游软土地区占到70％－80％；近年来，涉及桩基工程质量问题而直接影响建筑物结构正常使用与安全的事例很多。由于桩的施工有高度的隐蔽性，而影响桩基工程的因素又很多，如岩土工程条件、桩土的相互作用、施工技术水平等等，所以桩的施工质量具有很多不确定因素。为此，加强基桩施工过程中的质量管理和施工后的质量检测，提高基桩质量检测工作的质量和检测评定结果的可靠性，对确保整个桩基工程的质量与安全有重要意义。

静载试验可以确定桩基的承载力。桩基静载试采用接近实际工作条件的试验方法，确定桩基的承载力，是目前公认的检测桩基承载力的最直观、最可靠的试验方法。

检测仪器设备的合理选择关系到检测工作的准确性、安全性和效率。静载试验设备主要由主梁、次梁、锚桩或压重等反力装置、千斤顶、油泵加载装置、压力表、压力传感器、百分表等位移检测量装置组成。

传统方式是搭设好反力装置后，使用千斤顶对桩顶施工荷载，使用百分表等位移传感器测量桩的沉降量，得到被检测桩的荷载--位移曲线，由此来评判桩基的质量。荷载和位移可采用专人读数记录，或使用压力传感器和位移传感器，与采集仪检测连接，由采集仪自动记录。

在传统方法检测过程中，施加荷载和数据处理需要人工干预，数据的准确性和真实性难以保证。采集到的数据，需要回到室内录入或输入到电脑上进行分析计算，检测的效率与较低。而且传感器与基桩静载仪之间，使用有线进行数据传输，布线麻烦，测量通道数有限，难以实现多桩同时检测。

实用新型内容

为了克服上述技术缺陷，本实用新型提供一种建筑基桩无线静载试验系统，通过无线方式进行试验，试验数据完全自动采集，不存在人为因素，并且实时性高。

为了解决上述问题，本实用新型按以下技术方案予以实现的：

本实用新型所述建筑基桩无线静载试验系统，包括基桩静载仪、分别与所述基桩静载仪无线连接的传感器模组、油压装置和云端服务器；所述传感器模组通过ZigBee协议与基桩静载仪连接；所述基桩静载仪通过3G或4G网络与云端服务器连接；所述油压装置通过基桩静载仪发出的供油压指令启动供油压工作，并且通过传感器模组采集的压力值和位移量的数据信息，传输至所述基桩静载仪，所述基桩静载仪通过无线网络将所述数据信息传输至云端服务器存储以及调用。

进一步地，所述基桩静载仪包括MCU控制模块、ZigBee通信模块、3G或4G通信模块和存储模块；所述ZigBee通信模块、3G或4G通信模块和存储模块分别与所述MCU控制模块连接。

进一步地，所述传感器模组包括传感器和用于与基桩静载仪无线通信的第一ZigBee通信电路。

进一步地，所述传感器包括压差传感器和位移传感器。

进一步地，所述油压装置包括油管、油泵和用于与基桩静载仪无线通信的第二ZigBee通信电路；所述油管与油泵连接；所述油泵通过所述第二ZigBee通信电路与基桩静载仪无线连接

进一步地，所述压差传感器安装于所述油管内。

进一步地，所述位移传感器安装于待测基桩试件上。

进一步地，所述云端服务器还无线连接有移动终端。

进一步地，所述基桩静载仪还设有用于定位的GPS模块。

进一步地，所述基桩静载仪还设有用于报警的报警输出模块和用于输入信息的键盘输入模块。

进一步地，所述基桩静载仪还设有用于显示检测数据信息及其状态的显示模块。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型所述的建筑基桩无线静载试验系统，通过采用无线连接方式将整个系统实现了无线化，无需工人进行记录后，再次输入到电脑系统中，并且还避免了人为操作的因素，保证了试验数据采集的准确性和实时性，并且效率大大提升。

其中，基桩静载仪与传感器模组之间通过ZigBee协议的无线通信模式，具有低功耗、低成本、组网能力强和通信稳定的优势。所述云端服务器则可以大量的存储相关的数据信息以便调用或者分析处理。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本实用新型实施例提供的建筑基桩无线静载试验系统的原理框图。

图中：

1：基桩静载仪

11：MCU控制模块 12：ZigBee通信模块 13:3G或4G通信模块

14：存储模块 15：显示模块 16：GPS模块

2：传感器模组

21：传感器 22：第一ZigBee通信电路

211：压差传感器 212：位移传感器

3：油压装置

31：油管 32：油泵 33：第二ZigBee通信电路

4：云端服务器 5：移动终端

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型所述的建筑基桩无线静载试验系统，包括有基桩静载仪1、传感器模组2、油压装置3和云端服务器4，所述基桩静载仪1分别与所述传感器模组2、油压装置3和云端服务器4无线连接，其中，所述基桩静载仪1与传感器模组2和油压装置3采用的是ZigBee无线通信的模式，与云端服务器4采用的是3G或4G的无线通信模式。所述油压装置3通过基桩静载仪1发出的供油压指令启动供油压工作，并且通过传感器模组2采集的压力值和变形量的数据信息，传输至所述基桩静载仪1，所述基桩静载仪1通过无线网络将所述数据信息传输至云端服务器4存储以及调用。

整个系统采用无线的传输模式，将试验过程中的数据通过实时传输并存储，避免了现有人工读数以及记录，再次输入的人工操作，大大提升了工作效率，同时也避免了人工操作的不准确的问题。

同时，无线传输模式简化了系统，也保证了采集数据的快捷和实时性。同时，其利用ZigBee协议的无线通信模式，具有低功耗、低成本、组网能力强和通信稳定的优势。

其中，所述基桩静载仪1包括MCU控制模块11、ZigBee通信模块12、3G或4G通信模块13和存储模块14；所述ZigBee通信模块12、3G或4G通信模块13和存储模块14分别与所述MCU控制模块11连接。

所述传感器模组2包括传感器21和用于与基桩静载仪1无线通信的第一ZigBee通信电路22。所述传感器21包括压差传感器211和位移传感器212。所述差压传感器211是安装于供压油压装置3中油管31内，用来记录在对待测基桩试件试验时的压力变化值；所述位移传感器212则安装于待测基桩试件上，用于感测待测基桩试件的位移变化值。

所述油压装置3包括油管31、油泵32和用于与基桩静载仪无线通信的第二ZigBee通信电路33；所述油管31与油泵32连接；所述油泵32通过所述第二ZigBee通信电路33与基桩静载仪1无线连接。所述油泵32提供油压，用于对待测基桩试件提供对应的压力，位于油管31内的压差传感器211则实时检测该过程中油压值，位于待测基桩试件上的位移传感器212则实时检测该过程中待测基桩试件的位移量，该油压值和位移量实时发送至所述基桩静载仪1，并且同时传输至所述云端服务器4。变形量和压力值被云端服务器4存储后，随时可以调用，并且可以根据实际需要，得出分析结果，比如生成检测曲线和检测报告。

为了提高实时的可视效果，则所述基桩静载仪1还设有用于显示检测数据信息以及状态的显示模块15。

所述基桩静载仪1设有用于定位的GPS模块16，则可以起到自动的定位作用。

同时，所述基桩静载仪还设有键盘输入模块和报警输出模块，其中键盘输入模块便于用户输入相关信息；所述报警输出模块则用于对异常检测情况发出警报提醒。

为了方便远程随时随地的监控，则所述云端服务器4还连接有移动终端5，其可以是手机、平板电脑等移动式手持电子设备。

以上是对本实用新型所述的建筑基桩无线静载试验系统的结构描述，以下对其使用作如下说明：

1、接到检测委托后，根据委托方提供的工程概况与抽检桩相关资料，现场勘查后，在云端服务器4上输入检测相关参数，包括：抽检桩的设计参数、工程地质简况、施工简况等，生成检测方案；

2、检测方案经委托方确认后，根据检测方案，布置静载试验现场准备工作，包括：架设加载反力装置、加载系统、基准梁等；

3、安装传感器模组2，对基桩静载仪1开机，位移传感器212和压差传感器211自组网并与基桩静载仪1连通，基桩静载仪1通过4G通讯，从云端服务器4下载检测工程信息，并进行传感器21的初始化，准备工作已完成；

4、基桩静载仪1开始检测后，加载与卸载自动进行，检测过程中，检测数据通过基桩静载仪1实时同步上传云端服务器4，通过移动客户端5、云端服务器4，检测人员可随时查看；

5、检测完成后，各传感器21停止采集，云端服务器4自动处理、分析数据，生成检测报告；

6、检测结束后，拆卸检测设备。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，故凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种建筑基桩无线静载试验系统，其特征在于：

包括基桩静载仪、分别与所述基桩静载仪无线连接的传感器模组、油压装置和云端服务器；

所述传感器模组通过ZigBee协议与基桩静载仪连接；

所述基桩静载仪通过3G或4G网络与云端服务器连接；

所述油压装置通过基桩静载仪发出的供油压指令启动供油压工作，并且通过传感器模组采集的压力值和位移量的数据信息，传输至所述基桩静载仪，所述基桩静载仪通过无线网络将所述数据信息传输至云端服务器存储以及调用。

2.根据权利要求1所述的建筑基桩无线静载试验系统，其特征在于：

所述基桩静载仪包括MCU控制模块、ZigBee通信模块、3G或4G通信模块和存储模块；

所述ZigBee通信模块、3G或4G通信模块和存储模块分别与所述MCU控制模块连接。

3.根据权利要求1所述的建筑基桩无线静载试验系统，其特征在于：

所述传感器模组包括传感器和用于与基桩静载仪无线通信的第一ZigBee通信电路。

4.根据权利要求3所述的建筑基桩无线静载试验系统，其特征在于：

所述传感器包括压差传感器和位移传感器。

5.根据权利要求4所述的建筑基桩无线静载试验系统，其特征在于：

所述油压装置包括油管、油泵和用于与基桩静载仪无线通信的第二ZigBee通信电路；

所述油管与油泵连接；

所述油泵通过所述第二ZigBee通信电路与基桩静载仪无线连接。

6.根据权利要求5所述的建筑基桩无线静载试验系统，其特征在于：

所述压差传感器安装于所述油管内。

7.根据权利要求4所述建筑基桩无线静载试验系统，其特征在于：

所述位移传感器安装于待测基桩试件上。

8.根据权利要求1所述的建筑基桩无线静载试验系统，其特征在于：

所述云端服务器还无线连接有移动终端。

9.根据权利要求1所述的建筑基桩无线静载试验系统，其特征在于：

所述基桩静载仪还设有用于定位的GPS模块。

10.根据权利要求1所述的建筑基桩无线静载试验系统，其特征在于：

所述基桩静载仪还设有用于报警的报警输出模块、用于输入信息的键盘输入模块和用于显示检测数据信息及其状态的显示模块。