CN210180423U - 一种基于g云的地铁盾构施工沉降监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于G云的地铁盾构施工沉降监测系统，包括监测单元、数据采集云终端、无线网关云终端和远程监控G云平台，所述监测单元与数据采集云终端之间通信连接，无线网关云终端与远程监控G云平台之间通信连接；所述数据采集云终端包括第一LORA无线通讯模组，所述无线网关云终端包括第二LORA无线通讯模组，所述第一LORA无线通讯模组与第二LORA无线通讯模组之间无线通信连接。本实用新型可实现用户在远程监控G云平台对地铁盾构施工位置的沉降信息进行无线动态监测，使得测量数据更加准确，对待测位置的沉降信息进行分析，及时进行预警，指导盾构施工过程中的各项参数的调整。

Description

一种基于G云的地铁盾构施工沉降监测系统

技术领域

本实用新型涉及地铁盾构施工地表及构筑物沉降监测，尤其涉及一种基于G云的地铁盾构施工沉降监测系统。

背景技术

随着城市轨道交通的迅速发展，越来越多的城市将拥有四通八达的地铁线网，由于地铁施工不可避免的对地层扰动、造成失水和地层应力损失引起沿线建(构)筑物沉降、位移、变形，施工沿线地面容易发生塌陷。由于地面塌陷具有突发性、隐蔽性、不确定性和时空效应等特点，为了有效的保障工程的安全进行，并见减少地面塌陷所带来的灾难性后果，对盾构施工上方易塌陷路面进行全天候、实时监测，提供及时、可靠的监测数据和预警信息，对确保盾构施工安全有着积极的作用。就目前而言，地面塌陷的监测任务主要依靠人工采用精密水准仪测量操作完成，工作比较繁琐同时人工存在读数和操作误差。

实用新型内容

基于目前存在的上述技术问题，本实用新型提供一种基于G云的地铁盾构施工沉降监测系统，实现对地铁盾构施工位置的沉降信息进行无线动态监测。

为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型主要解决的技术问题是基于物联网技术，提供一种基于G云的地铁盾构施工沉降监测系统，包括：监测单元、数据采集云终端、无线网关云终端和远程监控G云平台，所述监测单元与数据采集云终端之间通信连接，无线网关云终端与远程监控G云平台之间通信连接；所述数据采集云终端包括第一LORA无线通讯模组，所述无线网关云终端包括第二LORA无线通讯模组，所述第一LORA无线通讯模组与第二LORA无线通讯模组之间无线通信连接。

本实用新型的数据采集云终端与无线网关云终端之间，通过采用LORA无线通信以相互交换数据，即远程监控G云平台所下发的测量控制指令和监测单元采集的沉降信息，只需要在数据采集云终端接入监测单元，无线网关云终端接入到远程监控云平台，即可实现用户可在远程监控G云平台对地铁盾构施工位置的沉降信息进行无线动态监测，使得测量数据更加准确，对待测位置的沉降信息进行分析，及时进行预警，指导盾构施工过程中的各项参数的调整。另外，本实用新型可以减少繁琐人工测量，同时减少了人工在读数、操作上的错误。

所述监测单元为地表沉降监测单元或构筑物倾斜监测单元。

本方案可获得待测位置的地表沉降及构筑物倾斜信息，从而可对地表沉降及构筑物倾斜的趋势进行分析。

优选地，所述地表沉降监测单元为液位传感器，所述液位传感器包括基准液位传感器和液位监测传感器；所述构筑物倾斜监测单元为双轴倾斜传感器。

优选地，所述数据采集云终端与N个监测单元通信连接，其中，1≤N≤6。

本方案数据采集云终端可与多个监测单元通信，可实现对多个待测位置的沉降监控。

优选地，所述数据采集云终端还包括为自身提供电能的电池。

优选地，所述无线网关云终端与M个数据采集云终端连接，且M个数据采集云终端与无线网关云终端之间的距离均小于2km。

本方案无线网关云终端的工作半径长达2km，可实现大范围、全监测单元的数据接入。

优选地，所述无线网关云终端还包括4G远程数据通讯模块和/或GPRS远程数据通讯模块，所述无线网关云终端通过所述4G远程数据通讯模块或GPRS远程数据通讯模块与所述远程监控G云平台通信连接。

优选地，所述无线网关云终端还包括为自身提供电能的电源模块。

优选地，所述远程监控G云平台包括G云平台和至少一个监控装置客户端。

优选地，所述监控装置客户端包括计算机、智能手机或平板电脑。

优选的，所述数据采集云终端包括蓝牙模块，用于与蓝牙主机设备通信以对数据采集云终端的数据采集与输出频率进行设置。

有益效果

本实用新型的数据采集云终端与无线网关云终端之间，通过采用LORA无线通信以相互交换数据，即远程监控G云平台所下发的测量控制指令和监测单元采集的沉降信息，只需要在数据采集云终端接入监测单元，无线网关云终端接入到远程监控云平台，即可实现用户可在远程监控G云平台对地铁盾构施工位置的沉降信息进行无线动态监测，使得测量数据更加准确，对待测位置的沉降信息进行分析，及时进行预警，指导盾构施工过程中的各项参数的调整。另外，本实用新型可以减少繁琐人工测量，同时减少了人工在读数、操作上的错误。

附图说明

图1为本实用新型的结构组成示意图；

图2为本实用新型组成的无线工作模式示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例以本实用新型的技术方案为依据开展，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，对本实用新型的技术方案作进一步解释说明。

本实施例提供一种基于G云的地铁盾构施工沉降监测系统，用于对地表和构筑物在地铁盾构施工时进行实时监控，提供及时、可靠的监测数据和预警信息，为地铁盾构施工提供安全保障。

如图1所示，本实施提供的基于G云的地铁盾构施工沉降监测系统，包括：监测单元、数据采集云终端、无线网关云终端和远程监控G云平台，所述监测单元与数据采集云终端通之间通信连接，无线网关云终端与远程监控G云平台之间通信连接；所述数据采集云终端与无线网关云终端之间无线通信连接。在本实用新型中，G云平台，是指采集数据汇聚在云平台，由于云平台的存储空间无限大，可满足长期数据储存，并且可以多途径登录云平台，实现数据共享。

其中，监测单元可以为地表沉降监测单元或构筑物倾斜监测单元，且数据采集云终端可同时与至多6个监测单元连接。

地表沉降监测单元具体采用液位传感器，液位传感器包括基准液位传感器和液位监测传感器，用于在接收到测量控制指令时对相应位置点进行测量，并将得到的地表沉降信息发送给数据采集云终端。其中，基准液位传感器和液位监测传感器是一套常用的监测系统，基准液位传感器选在一个高程不变的固定点，即基准点，液位监测传感器通过液位管与基准点相连，当液位监测传感器发生沉降，即相对于基准点发生高程变化，从而可得到液位监测传感所监测位置的沉降变化。构筑物倾斜监测单元具体采用双轴倾斜传感器，用于在接收到测量控制指令时对相应位置点进行测量，并将得到的构筑物倾斜信息发送给数据采集云终端。其中，液位传感器可根据需要选用合适的沉降变形量的传感器，同样双轴倾斜传感器也可根据需要选用合适的倾角变形量的传感器，同时设置合理的监测频率。

所述数据采集云终端，即图2中所示的MCU，内置第一LORA(LORA，广域无线网)无线通讯模组和电池。电池采用锂电池，用于为数据采集云终端自身供电。数据采集云终端，用于通过第一LORA无线通讯模组接收测量控制指令并发送给监测单元，还用于将监测单元采集到的地表沉降信息和构筑物倾斜信息，通过第一LORA无线通讯模组发送至无线网关云终端。

所述数据采集云终端，即图2中所示的MCU，含有自身终端设备的云终端信息，包括GL2云终端的设备唯一识别码、产品型号、仪器(传感器)配置等。该数据采集云终端还包括蓝牙模块，可与蓝牙主机设备通信，比如与手机蓝牙配对,完成对数据采集云终端的数据采集及输出频率的设置。具体地，需要在手机上安装GL2手机助手GLTool的相应版本(Andriod版),用户通过用磁开关靠近数据采集云终端的蓝牙唤醒区域，停留2-5S后移开磁铁，听到“滴滴”两声，表明蓝牙已打开；手机启动GLTool软件，进行蓝牙配对及仪器操作和设置。数据采集云云终端在频率设置完成之后会主动关闭蓝牙连接，以节省电力。若用户需再次进行频率设置，则需要重新使用磁开关唤醒数据采集云终端的蓝牙模块以开启蓝牙通信功能。

所述无线网关云终端，即图2中所示的BGK-CCU-C或BGK-CCU-G，包括第二LORA无线通讯模组、数据传输模块和电源模块。无线网关云终端通过第二LORA无线通讯模组与第一LORA无线通讯模组之间的无线通信，向数据采集云终端发送测量控制指令以及从数据采集云终端接收地表沉降信息和构筑物倾斜信息。数据传输模块可以是4G远程数据通讯模块和/或GPRS远程数据通讯模块，用于与远程监控G云平台通信连接，以将地表沉降信息和构筑物倾斜信息实时上传至远程监控G云平台，以及接收远程监控云台发送的测量控制指令。另外，电源模块用于接入太阳能供电系统或可将外部交流市电转换为预设直流电压12V，并向所述第二LORA无线通讯模组和数据传输模块提供转换的直流电压。其中，太阳能供电系统包括太阳能电池板、胶体蓄电池、太阳能控制器和线缆。

每个无线网关云终端可根据需要进行联合布置M个数据采集云终端，对M个数据采集云终端上传的沉降信息进行汇总并上传至远程监控G云平台。其中，M个数据采集云终端与无线网关云终端之间的距离均小于2km。另外，M的具体取值理论上没有限制，但其取值过大会限制每个无线网关云终端对各个数据采集云终端的数据采集频率。

所述远程监控G云平台包括G云平台和至少一个监控装置客户端，而监控装置客户端可以为计算机、智能手机或平板电脑，从而用户可通过计算机、智能手机或平板电脑登录G云平台，对地铁盾构施工过程中的地表沉降信息和构筑物倾斜信息进行实时数据查看、下载、分析以及对沉降系统的管理。

以上实施例为本申请的优选实施例，本领域的普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本申请总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本申请要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种基于G云的地铁盾构施工沉降监测系统，其特征在于，包括：监测单元、数据采集云终端、无线网关云终端和远程监控G云平台，所述监测单元与数据采集云终端之间通信连接，无线网关云终端与远程监控G云平台之间通信连接；所述数据采集云终端包括第一LORA无线通讯模组，所述无线网关云终端包括第二LORA无线通讯模组，所述第一LORA无线通讯模组与第二LORA无线通讯模组之间无线通信连接。

2.根据权利要求1所述的基于G云的地铁盾构施工沉降监测系统，其特征在于，所述监测单元为地表沉降监测单元或构筑物倾斜监测单元。

3.根据权利要求2所述的基于G云的地铁盾构施工沉降监测系统，其特征在于，所述地表沉降监测单元为液位传感器，所述液位传感器包括基准液位传感器和液位监测传感器；所述构筑物倾斜监测单元为双轴倾斜传感器。

4.根据权利要求1所述的基于G云的地铁盾构施工沉降监测系统，其特征在于，所述数据采集云终端与N个监测单元通信连接，其中，1≤N≤6。

5.根据权利要求1所述的基于G云的地铁盾构施工沉降监测系统，其特征在于，所述数据采集云终端还包括为自身提供电能的电池。

6.根据权利要求1所述的基于G云的地铁盾构施工沉降监测系统，其特征在于，所述无线网关云终端与M个数据采集云终端连接，且M个数据采集云终端与无线网关云终端之间的距离均小于2km。

7.根据权利要求1所述的基于G云的地铁盾构施工沉降监测系统，其特征在于，所述无线网关云终端还包括4G远程数据通讯模块和/或GPRS远程数据通讯模块，所述无线网关云终端通过所述4G远程数据通讯模块或GPRS远程数据通讯模块与所述远程监控G云平台通信连接。

8.根据权利要求1所述的基于G云的地铁盾构施工沉降监测系统，其特征在于，所述无线网关云终端还包括为自身提供电能的电源模块。

9.根据权利要求1-8任一所述的基于G云的地铁盾构施工沉降监测系统，其特征在于，所述远程监控G云平台包括G云平台和至少一个监控装置客户端。

10.根据权利要求9所述的基于G云的地铁盾构施工沉降监测系统，其特征在于，所述监控装置客户端包括计算机、智能手机或平板电脑。

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