CN210766915U

CN210766915U - 基于htm分层时间记忆算法的基坑实时监测系统

Info

Publication number: CN210766915U
Application number: CN201920694472.XU
Authority: CN
Inventors: 侯卫国; 石玉晗; 陈文�; 刘希; 石红丹
Original assignee: Suzhou Weiwei Big Data Co ltd
Current assignee: Suzhou Weiwei Big Data Co ltd
Priority date: 2019-05-15
Filing date: 2019-05-15
Publication date: 2020-06-16
Anticipated expiration: 2029-05-15

Abstract

本实用新型公开了一种基于HTM分层时间记忆算法的基坑实时监测系统，包括：传感器、测读设备、服务平台；所述传感器数量不少于2个，按指定距离依次置于基坑内壁；所述测读设备、服务平台，置于基坑外；所述传感器之间通过网络连接，组成传感器网络；所述测读设备一端与所述传感器网络连接，另一端与所述服务平台连接。本实用新型在基坑工程施工及使用期限内，对基坑环境的时间/空间数据进行实时监测，实时分析、报错；无需事先建模，实现监测数据的随取随用，在数据变化小的情况下，可监测数据变化率、变化量等，分析维度更充分，分析结果更精确。

Description

基于HTM分层时间记忆算法的基坑实时监测系统

技术领域

本实用新型涉及岩土工程技术领域，具体涉及一种基于HTM分层时间记忆算法的基坑实时监测系统。

背景技术

基坑监测是指在基坑工程施工及使用期限内，对基坑及周边环境实施的监测、监控工作，主要包括支护结构、相关自然环境、施工工况、地下水状况、基坑底部及周围土体、周围建(构)筑物、周围地下管线及地下设施、周围重要道路、其他应监测的对象。现有的监测系统或装置很难完整的监测到整个基坑，需要通过大量的设备和机器才能完成整个基坑的监测，不但增加了人员的压力和负担，还使得现有监测系统或装置不能在市场上得到更多认可。同时现有监测系统或装置不具备实时多方位勘察能力，需要依靠人工完成基坑内部的部分勘察，增加了工作人员的危险性和劳动力。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种基于HTM分层时间记忆算法的基坑实时监测系统，通过合理布置传感器获取基坑全方位数据，通过传感器网络实时将数据传输给前端测读设备，测读设备依靠写有HTM分层时间记忆算法的计算单元实时获取、分析所述数据，并通过服务平台获取Web服务，实现对基坑的自动实时监测。

本实用新型具体为：

基于HTM分层时间记忆算法的基坑实时监测系统，包括：

传感器、测读设备、服务平台；

所述传感器数量不少于2个，按指定距离依次置于基坑内壁；

所述测读设备、服务平台，置于基坑外；

所述传感器之间通过网络连接，组成传感器网络；

所述测读设备一端与所述传感器网络连接，另一端与所述服务平台连接。

进一步地，所述传感器包括湿度感应模块、温度感应模块、气体感应模块、水平位移感应模块、沉降感应模块、数据传输接口单元、HTM总线；

所述数据传输接口单元通过HTM总线，一端分别与所述湿度感应模块、温度感应模块、气体感应模块、水平位移感应模块、沉降感应模块连接，另一端与所述传感器网络连接。

所述传感器用于实时获取基坑环境数据，并通过所述传感器网络将所述基坑环境数据实时发送给所述测读设备；所述基坑环境数据包括各传感器分别获取的多种时间序列的周围环境数据，包括温度、湿度、水平位移、沉降、TVOC 等。

进一步地，所述测读设备包括数据采集装置、计算单元、显示装置、I/O 单元；

所述数据采集装置一端与所述传感器网络连接，另一端与所述计算单元连接；所述数据采集装置用于实时接收由所述各传感器通过所述传感器网络发送的多种时间序列的周围环境数据，并将所述数据实时汇总发送给所述计算单元；

所述计算单元一端与所述数据采集装置连接，另一端与所述显示装置连接；所述计算单元用于实时接收由所述数据采集装置发送的汇总数据，并根据预设计算规则和算法对数据进行整理、计算、分析，得到相应整理和计算分析结果，并将结果发送给显示装置用于显示；

所述I/O单元用于连接输入输出设备；所述输入输出设备包括键盘、鼠标、打印机等设备，用于对所述整理和计算分析结果进行选取、编辑、查询、打印等。

进一步地，所述测读设备的计算单元预先写入HTM分层时间记忆算法，用于实时获取、分析由所述数据采集装置获取的传感器数据；通过HTM算法对数据进行分析，无需事先建模，实现数据的随取随用，可同时整合多个相关数据，占用计算资源少，不影响设备性能，同时计算准确率高；且在数据变化小的情况下，可监测数据变化率、变化量等，分析维度更充分，分析结果更精确。

进一步地，所述服务平台为云端或具备计算、存储能力的设备，用于按需提供Web服务。

进一步地，所述传感器之间通过网络连接，组成传感器网络，具体为：

所述传感器之间通过网络线缆连接，组成有线传感器网络。

进一步地，所述测读设备一端与所述传感器网络连接，另一端与所述服务平台连接，所述连接为网络连接，连接方式包括有线连接、无线连接。

进一步地，还包括围护体，所述围护体置于所述基坑内壁，用于保护所述传感器及所述传感器网络。

进一步地，所述传感器还包括摄像装置，用于按需采集图片或视频数据；所述摄像装置通过HTM总线与所述数据传输接口单元连接；通过摄像装置，可在测读设备显示报错，或基坑出现故障时实时调取故障点的现场图像信息，避免了人工检查的耗时和危险性，可在第一时间了解故障情况，第一时间进行修护。

进一步地，还包括报警装置，所述报警装置与所述传感器网络连接，用于实时获取基坑环境数据，当根据所述基坑环境数据判断所述基坑存在故障隐患时，发出报警信号。

本实用新型的有益效果体现在：

本实用新型在基坑工程施工及使用期限内，对基坑环境的时间/空间数据进行实时监测，实时分析、报错；无需事先建模，实现监测数据的随取随用，在数据变化小的情况下，可监测数据变化率、变化量等，分析维度更充分，分析结果更精确；温度、湿度、水平位移、沉降、TVOC等多种时间序列数据可同时作为数据源，实现对基坑的全方位多元监测。本实用新型通过摄像设备实时调取故障点的现场图像信息，避免人工检查的耗时和危险性，可在第一时间了解故障情况，第一时间进行修护。同时，报警装置可在发现故障时第一时间发出报警信号，争取抢修时间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型实施例提供的一种基于HTM分层时间记忆算法的基坑实时监测系统结构图；

图2为本实用新型实施例提供的一种传感器结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种测读设备结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的另一种基于HTM分层时间记忆算法的基坑实时监测系统结构图；

图5为本实用新型实施例提供的第三种基于HTM分层时间记忆算法的基坑实时监测系统结构图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

如图1所示，为本实用新型一种基于HTM分层时间记忆算法的基坑实时监测系统实施例，包括：

传感器11、测读设备12、服务平台13；

所述传感器11数量不少于2个，按指定距离依次置于基坑内壁；为了达到最佳监测效果，一般情况下，传感器置于基坑内壁四周，从地下5米开始，根据基坑深度，每0.5米放置一个传感器；

所述测读设备12、服务平台13，置于基坑外；

所述传感器11之间通过网络连接，组成传感器网络；

所述测读设备12一端与所述传感器网络连接，另一端与所述服务平台13 连接。

优选地，如图2所示，所述传感器11包括湿度感应模块、温度感应模块、气体感应模块、水平位移感应模块、沉降感应模块、数据传输接口单元、HTM 总线；

所述传感器用于实时获取基坑环境数据，并通过所述传感器网络将所述基坑环境数据实时发送给所述测读设备12；所述基坑环境数据包括各传感器分别获取的多种时间序列的周围环境数据，包括温度、湿度、水平位移、沉降、 TVOC等。

优选地，如图3所示，所述测读设备12包括数据采集装置、计算单元、显示装置、I/O单元；

所述数据采集装置一端与所述传感器网络连接，另一端与所述计算单元连接；所述数据采集装置用于实时接收由所述各传感器11通过所述传感器网络发送的多种时间序列的周围环境数据，并将所述数据实时汇总发送给所述计算单元；

优选地，所述测读设备12的计算单元预先写入HTM分层时间记忆算法，用于实时获取、分析由所述数据采集装置获取的传感器数据；通过HTM算法对数据进行分析，无需事先建模，实现数据的随取随用，可同时整合多个相关数据，占用计算资源少，不影响设备性能，同时计算准确率高；且在数据变化小的情况下，可监测数据变化率、变化量等，分析维度更充分，分析结果更精确。

优选地，所述服务平台13为云端或具备计算、存储能力的设备，用于按需提供Web服务。

优选地，所述传感器11之间通过网络连接，组成传感器网络，具体为：

所述传感器11之间通过网络线缆连接，组成有线传感器网络。

优选地，所述测读设备12一端与所述传感器网络连接，另一端与所述服务平台13连接，所述连接为网络连接，连接方式包括有线连接、无线连接。

为对本实用新型进行进一步说明，结合上述传感器11结构及测读设备12 结构，给出另一种基于HTM分层时间记忆算法的基坑实时监测系统实施例，如图4所示，包括：

传感器11、测读设备12、服务平台13；

所述测读设备12一端与所述传感器网络连接，另一端与所述服务平台13 连接；

所述传感器11数量不少于2个，所述传感器11之间通过网络连接，组成传感器网络；所述传感器11包括湿度感应模块、温度感应模块、气体感应模块、水平位移感应模块、沉降感应模块、数据传输接口单元、HTM总线；所述数据传输接口单元通过HTM总线，一端分别与所述湿度感应模块、温度感应模块、气体感应模块、水平位移感应模块、沉降感应模块连接，另一端与所述传感器网络连接；

所述测读设备12包括数据采集装置、计算单元、显示装置、I/O单元；所述数据采集装置一端与所述传感器网络连接，另一端与所述计算单元连接；所述计算单元一端与所述数据采集装置连接，另一端与所述显示装置连接。

优选地，还包括围护体，所述围护体置于所述基坑内壁，用于保护所述传感器及所述传感器网络。

优选地，所述传感器还包括摄像装置，用于按需采集图片或视频数据；所述摄像装置通过HTM总线与所述数据传输接口单元连接；通过摄像装置，可在测读设备显示报错，或基坑出现故障时实时调取故障点的现场图像信息，避免了人工检查的耗时和危险性，可在第一时间了解故障情况，第一时间进行修护。

优选地，如图5所示，还包括报警装置，所述报警装置与所述传感器网络连接，用于实时获取基坑环境数据，当根据所述基坑环境数据判断所述基坑存在故障隐患时，发出报警信号。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims

1.基于HTM分层时间记忆算法的基坑实时监测系统，其特征在于，包括：

传感器、测读设备、服务平台；

所述传感器数量不少于2个，按指定距离依次置于基坑内壁；

所述测读设备、服务平台，置于基坑外；

所述传感器之间通过网络连接，组成传感器网络；

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传感器包括湿度感应模块、温度感应模块、气体感应模块、水平位移感应模块、沉降感应模块、数据传输接口单元、HTM总线；

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述测读设备包括数据采集装置、计算单元、显示装置、I/O单元；

所述数据采集装置一端与所述传感器网络连接，另一端与所述计算单元连接；

所述计算单元一端与所述数据采集装置连接，另一端与所述显示装置连接；

所述I/O单元用于连接输入输出设备。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述测读设备的计算单元预先写入HTM分层时间记忆算法，用于实时获取、分析由所述数据采集装置获取的传感器数据。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述服务平台为云端或具备计算、存储能力的设备，用于按需提供Web服务。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述传感器之间通过网络连接，组成传感器网络，具体为：

所述传感器之间通过网络线缆连接，组成有线传感器网络。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述测读设备一端与所述传感器网络连接，另一端与所述服务平台连接，所述连接为网络连接，连接方式包括有线连接、无线连接。

8.如权利要求1-7项任一所述的系统，其特征在于，还包括围护体，所述围护体置于所述基坑内壁，用于保护所述传感器及所述传感器网络。

9.如权利要求2-7项任一所述的系统，其特征在于，所述传感器还包括摄像装置，用于按需采集图片或视频数据；所述摄像装置通过HTM总线与所述数据传输接口单元连接。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，还包括报警装置，所述报警装置与所述传感器网络连接，用于实时获取基坑环境数据，当根据所述基坑环境数据判断所述基坑存在故障隐患时，发出报警信号。