CN207440551U

CN207440551U - 地下结构底板和地下分层水位压力在线监测系统

Info

Publication number: CN207440551U
Application number: CN201720436664.1U
Authority: CN
Inventors: 唐孟雄; 苏键; 胡贺松
Original assignee: Guangzhou Construction Engineering Quality Safety Inspection Center Co Ltd; Guangzhou Institute of Building Science Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Construction Engineering Quality Safety Inspection Center Co Ltd; Guangzhou Institute of Building Science Co Ltd
Priority date: 2017-04-24
Filing date: 2017-04-24
Publication date: 2018-06-01
Anticipated expiration: 2027-04-24

Abstract

本实用新型公开了一种地下结构底板和地下分层水位压力在线监测系统，包括埋设于地下结构底板或地下水位分地层中的若干个压力传感器、用于确定所述压力传感器埋设位置的RFID射频芯片、安装于工地现场的压力数据采集仪和监测云平台；所述压力传感器与压力数据采集仪无线连接；所述压力数据采集仪与所述监测云平台无线连接。采用本实用新型，实时自动监测地下结构底板下各分层承压水层内的水压力数值，并且可以事后对监测点进行准确溯源。

Description

地下结构底板和地下分层水位压力在线监测系统

技术领域

本实用新型属于建筑监测技术领域，具体涉及一种地下结构底板和地下分层水位压力在线监测系统。

背景技术

为确保地下工程施工安全和周边环境安全，在地下工程施工中，由于工程水文地质条件、荷载条件、材料条件、周边环境、施工技术或外界其他因素的复杂影响，工程实际情况与理论常常有差异，需要在理论分析指导下有计划地进行现场施工监测，保证安全，减少不必要的损失。通常地下工程施工监测的目标有：及时发现不稳定因素；验证设计，指导施工；分析总结施工经验。

地下分层水位和综合水位监测是其中一项重要指标。地下工程基坑四周地表水、地下水以及施工用水汇入，对于地下工程产生不利影响，影响主体结构的安全。因此，需要对地下工程，特别是深基坑的地下水位进行施工过程中的实时监测。

同时，地下结构底板下的孔隙水压力监测也是其中一项重要指标。地下工程基坑四周地表水、地下水以及施工用水汇入，渗入到地下室底板下，如累积下来的地下水难以排出，当浮力超过一定限值时，会对结构产生不利影响，一般容易发生底板隆起、开裂，并使相应的主体结构如梁柱受损，影响主体结构的安全。因此，需要对地下工程底板下的孔隙水压力进行实时监测，及时发现的问题进行处理。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的：提供一种地下结构底板和地下分层水位压力在线监测系统，实时自动监测地下结构底板和地下分层水位的压力数值，并且可以事后对监测点进行准确溯源。

为实现上述目的，本实用新型按以下技术方案予以实现的：

本实用新型所述的地下结构底板和地下分层水位压力在线监测系统，包括埋设于地下结构底板下的若干第一压力传感器、埋设于地下分层水位中的若干第二压力传感器、用于确定所述第一压力传感器埋设位置的第一RFID射频芯片、用于确定所述第二压力传感器埋设位置的第二RFID射频芯片、安装于工地现场的压力数据采集仪和监测云平台；所述第一压力传感器和第二压力传感器分别与压力数据采集仪无线连接；所述压力数据采集仪与所述监测云平台无线连接；所述第一RFID射频芯片设于所述第一压力传感器内；所述第二RFID射频芯片设于所述第二压力传感器埋设处对应的地表面；若干所述第一压力传感器采集地下结构底板下的压力数据信息，若干所述第二压力传感器采集地下分层水位的压力数据信息，然后通过压力数据采集仪汇总所述压力数据信息，并传输至所述监测云平台进行统计并存储，并且对监测点通过扫描所述RFID射频芯片，获取监测点的准确位置。

进一步地，所述第二压力传感器埋设处对应的地表面还设有用于定位的第一GPS模块。

进一步地，所述压力数据信息包括有具体的压力数值信息、监测点的具体位置信息和工地现场的具体位置信息。

进一步地，所述压力数据采集仪内设有用于定位的第二GPS模块。

进一步地，所述第一压力传感器为孔隙水压力传感器。

进一步地，所述第一压力传感器包括相互连接的第一传感器模块、数据采集模块、A/D模数转换模块和电源模块。

进一步地，所述第二压力传感器为水位压力传感器。

进一步地，所述第二压力传感器包括相互连接的第二传感器模块、数据采集模块、A/D模数转换模块和电源模块。

进一步地，所述A/D模数转换模块与所述压力数据采集仪无线连接。

进一步地，所述监测云平台还无线连接有移动终端。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、通过在地下结构底板和地下分层水位中埋设第一压力传感器和第二压力传感器，可以直接采集地下结构底板和地下分层水位中的压力数值，监测具有自动化、实时性；

2、通过压力数据采集仪作为中间汇集若干个所述第一压力传感器和第二压力传感器的压力数值信息，进而降低了对压力传感器的能耗，并且打包发送至监测云平台，提升了传输效率；

3、基于Web的监测云平台，可以实时接收监测数据，自动数据分析、生成监测报告；

4、通过预先在埋入式的第一压力传感器内设置第一RFID射频芯片，在第二压力传感器埋设处设置第二RFID射频芯片，事后采用RFID射频识别器方便准确找到监测点，便于工程处理；

5、整个装置采用无线数据传输入，减少工地现场布线的复杂工作。

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是本实用新型所述的地下结构底板和地下分层水位压力在线监测系统运用于地下结构底板的框架原理图；

图2是本实用新型所述的地下结构底板和地下分层水位压力在线监测系统运用于地下结构底板的工作流程图。

图中：

1：第一压力传感器 2：第二压力传感器

11：数据采集模块 12：第一传感器模块 13：第二传感器模块

14：A/D模数转换模块 15：电源模块 16：第一RFID射频芯片

3：压力数据采集仪

31：第二GPS模块

4：监测云平台 5：移动终端 6：第二RFID射频芯片 7：第一GPS模块

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，本实用新型所述的地下结构底板和地下分层水位压力在线监测系统，包括若干个第一压力传感器1、第二压力传感器2、压力数据采集仪3和监测云平台4。若干个所述第一压力传感器1和第二压力传感器2分别与所述压力数据采集仪3无线连接；所述压力数据采集仪3与所述监测云平台4无线连接。整个系统采用无线数据的传输，减少了工地现场布线的复杂工作。同时，通过第一压力传感器1和第二压力传感器2的自动化采集数据，具体实时性，然后统一由压力数据采集仪3上传至监测云平台4，降低了第一压力传感器1和第二压力传感器2的能耗，提升了传输效率。

如图1所示，所述第一压力传感器1为孔隙水压力传感器，采集的是孔隙水压力数值信息，其具体埋设于地下结构底板下，所述压力数据采集仪3安装于工地现场；所述监测云平台4架设于服务器上。所述第二压力传感器2为水位压力传感器，采集的是分层水位的压力数据信息。

所述第一压力传感器1用于采集各地下结构底板下的孔隙水压力数值信息，然后都传输至所述压力数据采集仪3，所述压力数据采集仪3经过将所有孔隙水压力数值信息汇总打包后，统一上传至所述监测云平台4上，进行统计并存储，还可以针对以上信息进行分析处理，生成检测报告，大大缩减了监测过程中的人力、物力，并且便于管理和调用。

与此同时，所述第二压力传感器2用于采集各分层水位的水压力数值信息，然后都传输至所述压力数据采集仪3，所述压力数据采集仪3经过将所有孔隙水压力数值信息汇总打包后，统一上传至所述监测云平台4上，进行统计并存储，还可以针对以上信息进行分析处理，生成检测报告，大大缩减了监测过程中的人力、物力，并且便于管理和调用。

所述第一压力传感器1包括相互连接的第一传感器模块12、数据采集模块11、A/D模数转换模块14和电源模块15。所述A/D模数转换模块14与所述压力数据采集仪3无线连接。同时，所述第一压力传感器1为了起到溯源的目的，在其内设有第一RFID射频芯片16，用于确定所述第一压力传感器1埋设的位置，同时在后期需要对监测点进行溯源，也只需利用RFID射频识别器，就可以准确的找到监测点，溯源便捷，并且采用第一RFID射频芯片16进行记录监测点位置，可以起到很好的防伪效果。

同样，为了进一步提高防伪性以及精准定位，所述压力数据采集仪3内还设有第二GPS模块31，用于对施工工地自动定位，并且无需人工在安装压力数据采集仪3之前，手工录入，减少了工序，提升了效率，并且避免人为因素造成的虚假信息。因此，所述孔隙水压力数据采集仪3采集的孔隙水压力数据信息还包括施工工地的具体位置信息。

为了进一步提高查看监测数据信息的便利性，所述监测云平台4还无线连接有移动终端5，可以同时从监测云平台4下载和展示相应的监测数据和结果。所述移动终端5可以是手机、IPAD等无线移动式设备。

所述第二压力传感器2包括相互连接的数据采集模块11、第二传感器模块13、A/D模数转换模块14和电源模块15。所述A/D模数转换模块14与所述水压力数据采集仪3无线连接。

同时，所述第二压力传感器2为了起到溯源的目的，在其埋设处对应的地表面还设有第二RFID射频芯片6，用于确定所述压力传感器2埋设的位置，同时在后期需要对监测点进行溯源，也只需利用RFID射频识别器，就可以准确的找到监测点，溯源便捷，并且采用第二RFID射频芯片6进行记录监测点位置，可以起到很好的防伪效果。

为了进一步提高防伪性以及精准定位，所述第二压力传感器2埋设处对应的地表面还设有第一GPS模块7，用于对监测点自动定位，并且无需人工在埋设第二压力传感器2之前，手工录入，减少了工序，提升了效率，并且避免人为因素造成的虚假信息。因此，对于上述第二压力传感器2采集的水位压力数据信息不仅包括具体的水位压力数值信息，还包括监测点的具体位置信息。

如图2所示，为了更好的说明运用于地下结构底板和地下分层水位压力在线监测系统，特说明一下其工作原理，包括如下步骤：

S1：实时监测各地下结构底板下的压力数据信息和分层水位内的水位压力数值信息，并上传至压力数据采集仪3；

在该过程中，还包括获取对应第二压力传感器2的GPS坐标。

S2：所述压力数据采集仪3汇总各水位压力数据信息，上传至所述监测云平台4统计并存储；

在该过程中，还包括上传对应压力数据采集仪3的GPS坐标。

S3：对于出现问题的监测点，采用RFID射频识别器扫描地板，获取第一压力传感器1和第二压力传感器2布设的精确位置。

在进行以上监测步骤前，监测人员需把第一压力传感器1布设在需要监测的基坑底部土体内，将第二压力传感器2分层布设在分层水位的各层内。

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

1.一种地下结构底板和地下分层水位压力在线监测系统，其特征在于：

包括埋设于地下结构底板下用以采集压力数据信息的若干第一压力传感器、埋设于地下分层水位中用以采集压力数据信息的若干第二压力传感器、用于确定所述第一压力传感器埋设位置的第一RFID射频芯片、用于确定所述第二压力传感器埋设位置的第二RFID射频芯片、安装于工地现场用以汇总压力数据信息的压力数据采集仪和用以统计并存储压力数据信息的监测云平台；

所述第一压力传感器和第二压力传感器分别与压力数据采集仪无线连接；

所述压力数据采集仪与所述监测云平台无线连接；

所述第一RFID射频芯片设于所述第一压力传感器内；

所述第二RFID射频芯片设于所述第二压力传感器埋设处对应的地表面，并用以获取监测点的准确位置。

2.根据权利要求1所述的地下结构底板和地下分层水位压力在线监测系统，其特征在于：

所述第二压力传感器埋设处对应的地表面还设有用于定位的第一GPS模块。

3.根据权利要求2所述的地下结构底板和地下分层水位压力在线监测系统，其特征在于：

所述压力数据信息包括有具体的压力数值信息、监测点的具体位置信息和工地现场的具体位置信息。

4.根据权利要求1所述的地下结构底板和地下分层水位压力在线监测系统，其特征在于：

所述压力数据采集仪内设有用于定位的第二GPS模块。

5.根据权利要求1所述的地下结构底板和地下分层水位压力在线监测系统，其特征在于：

所述第一压力传感器为孔隙水压力传感器。

6.根据权利要求5所述的地下结构底板和地下分层水位压力在线监测系统，其特征在于：

所述第一压力传感器包括相互连接的第一传感器模块、数据采集模块、A/D模数转换模块和电源模块。

7.根据权利要求1所述的地下结构底板和地下分层水位压力在线监测系统，其特征在于：

所述第二压力传感器为水位压力传感器。

8.根据权利要求7所述的地下结构底板和地下分层水位压力在线监测系统，其特征在于：

所述第二压力传感器包括相互连接的第二传感器模块、数据采集模块、A/D模数转换模块和电源模块。

9.根据权利要求6所述的地下结构底板和地下分层水位压力在线监测系统，其特征在于：

所述A/D模数转换模块与所述压力数据采集仪无线连接。

10.根据权利要求1所述的地下结构底板和地下分层水位压力在线监测系统，其特征在于：

所述监测云平台还无线连接有移动终端。