CN211602013U - 一种港口水工建筑物变形自动监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种港口水工建筑物变形自动监测装置，包括监测系统和数据分析处理系统，所述监测系统包括预埋在建筑物的探测基点内用于探测建筑物信息的超声波探伤仪、混凝土应变计、多点位移计以及空隙水压力传感器，所述超声波探伤仪、混凝土应变计、多点位移计以及空隙水压力传感器将采集到的所述建筑物的信息传送到监测服务器，监测服务器数据连接所述数据分析处理系统。该港口水工建筑物变形自动监测装置无需再通过潜水员携带检测仪器的数据传输线缆和探测探头下潜至指定水域，可以更加安全、可靠地开展监测工作，工作效率高，操作简单，容易实现，自动化程度高，可以为港口水工建筑物的稳定性和安全性提供基本的保障。

Description

一种港口水工建筑物变形自动监测装置

技术领域

本实用新型涉及建筑安全监测技术领域，属于一种港口水工建筑物变形自动监测装置。

背景技术

常见的港口水工建筑物有重力式码头、板桩码头、高桩码头、斜坡码头和浮码头、码头附属设施、防波堤等，其环水设置，主要功能有防浪、挡沙、导流、保护天然海岸线、供船舶靠岸等作用，对于维持港口内的水域平稳以及保护海岸结构有着重要的作用。目前，使用最为常见的港口水工建筑物主要是由水泥砂浆混凝土浇筑而成，而混凝土在水流的冲击和腐蚀作用下容易出现位移、沉降、应变、滑移、渗压、伸缩缝等问题。

目前进行港口水工建筑物变形监测一般是依靠潜水员携带检测仪器的数据传输线缆和探测探头下潜至指定水域，由潜水员将探测探头定点至待测位置后通过传输电缆将探测探头采集到的港口水工建筑物的形变数据或影响形变的数据上传至监测服务器进行存储和智能分析处理，并将变形数据与同期历史数据进行比较以判断港口水工建筑物的安全性。

该监测操作需要耗费大量的人力物力，工作效率不高，而且，一般只能定期进行，不能实时和自动监控，港口水工建筑物的稳定性的得不到及时的掌控。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术存在的问题，提供了一种港口水工建筑物变形自动监测装置，该港口水工建筑物变形自动监测装置可以自动采集建筑形变数据或影响建筑形变的数据，为保证港口水工建筑物稳定性和安全性提供基本的保障。

为了实现上述的目的，实用新型采用以下技术措施：

一种港口水工建筑物变形自动监测装置，包括监测系统和数据分析处理系统，所述监测系统包括预埋在建筑物的探测基点内用于探测建筑物信息的超声波探伤仪、混凝土应变计、多点位移计以及空隙水压力传感器，所述超声波探伤仪、混凝土应变计、多点位移计以及空隙水压力传感器将采集到的所述建筑物的信息传送到监测服务器，监测服务器数据连接所述数据分析处理系统。

作为优选，所述建筑物上设有至少两个探测基点，所述探测基点设置在所述建筑物外墙内侧0.3m-2.1m之间。

作为优选，所述数据分析处理系统包括与所述监测服务器连接的数据库，所述数据库连接有分析处理器，分析处理器将分析处理后的数据信息反馈至工程监控平台。

作为优选，所述混凝土应变计设置在所述建筑物的结构钢筋。

作为优选，所述超声波探伤仪的探测器竖直预埋在所述建筑物的混凝土中，预埋深度为0.5m-1.5m。

作为优选，所述探测基点为预埋基坑，所述探测基点内设有所述多点位移计以及空隙水压力传感器，所述多点位移计以及空隙水压力传感器通过灌浆固定于探测基点。

作为优选，所述多点位移计以及空隙水压力传感器通过密封板密封在所述探测基点内。

作为优选，所述监测系统至少设有两组，至少两组所述监测系统之间相互平行间隔 10m-30m。

作为优选，所述监测系统中的混凝土应变计至少设有两组，至少两组所述混凝土应变计上下排列。

实用新型的有益效果在于：

1、与现有技术相比，本实用新型的港口水工建筑物变形自动监测装置通过预埋的方式将超声波探伤仪、混凝土应变计、多点位移计以及空隙水压力传感器设置在建筑物上，超声波探伤仪能够快速、无损伤、精确地对建筑物的混凝土内部多种缺陷(裂纹、疏松、气孔、夹杂等)的检测、定位、评估和诊断；混凝土应变计可对港口水工建筑物的混凝土结构内部的应力与应变进行测量；多点位移计用于测量被监测建筑物的混凝土结构内部多部位的纵向位移变化和探测基点的温度温度等；空隙水压力传感器用于测量建筑物的混凝土结构内部孔隙水压力或渗透压力，通过将这些数据信息传送到监测服务器进行存储和智能分析处理，将变形数据与同期历史数据进行比较，并结合外部因素采用趋势分析法分析得到建筑物变形趋势值，从而得到位移、沉降、应变、滑移、渗压、伸缩缝的变形趋势值，将这些数据信息传输至数据分析处理系统，数据分析处理系统将该建筑物变形趋势值与预设的警戒值进行对比，从而判断港口水工建筑物的安全状态。

2、安全性能高，无需再通过潜水员携带检测仪器的数据传输线缆和探测探头下潜至指定水域，可以更加安全、可靠地开展监测工作，工作效率高，可以实时自动监测港口水工建筑物的变形数据信息。

3、操作简单，容易实现，自动化程度高，监测到的数据信息对分析危及港口水工建筑物安全性有重要作用，可以为港口水工建筑物的稳定性和安全性提供基本的保障。

附图说明

图1为本实用新型一种港口水工建筑物变形自动监测装置的结构示意图；

图2为本实用新型一种港口水工建筑物变形自动监测装置的连接原理图。

具体实施方式

下面将结合实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图2所示，一种港口水工建筑物变形自动监测装置，包括监测系统和数据分析处理系统，所述监测系统包括预埋在建筑物100的探测基点101内用于探测建筑物100信息的超声波探伤仪1、混凝土应变计2、多点位移计3以及空隙水压力传感器4，所述超声波探伤仪1、混凝土应变计2、多点位移计3以及空隙水压力传感器4将采集到的所述建筑物100的信息传送到监测服务器20，监测服务器20数据连接所述数据分析处理系统。在本实施例中，所述数据分析处理系统包括与所述监测服务器20连接的数据库30，所述数据库30连接有分析处理器40，分析处理器40将分析处理后的数据信息反馈至工程监控平台50。

在本实施例中，所述建筑物100为防波堤，所述超声波探伤仪1能够快速、无损伤、精确地对建筑物的混凝土内部多种缺陷(裂纹、疏松、气孔、夹杂等)的检测、定位、评估和诊断；所述混凝土应变计2可对所述建筑物100的混凝土结构内部的应力与应变进行测量；多点位移计3用于测量所述建筑物100的混凝土结构内部多部位的纵向位移变化和探测基点的温度温度等；空隙水压力传感器4用于测量建筑物100的混凝土结构内部孔隙水压力或渗透压力，所述超声波探伤仪1、混凝土应变计2、多点位移计3以及空隙水压力传感器4连接所述监测服务器20，通过将这些数据信息传送到监测服务,20进行存储和智能分析处理，将变形数据与同期历史数据进行比较，并结合外部因素采用趋势分析法分析得到建筑物100变形趋势值，从而得到位移、沉降、应变、滑移、渗压、伸缩缝的变形趋势值，将这些数据信息传输至所述数据库30，所述数据库30存储这些数据信息，所述数据库30内预存有各类数据的预设警戒值数据，分析处理器40将该建筑物变形趋势值与预设的警戒值进行对比并将比对结果发送至工程监控平台50，监控者可以通过工程监控平台 50显示的比对结果判断建筑物100的安全状态。

为了使得测定出的数据信息对分析危及建筑物100安全性有指导性作用，所述建筑物 100上设有至少两个探测基点101，所述探测基点101设置在所述建筑物100外墙内侧0.3m-2.1m之间，可以扩大探测范围的覆盖面，确保精准发现发生形变的具体位置。

所述探测基点101优选设置在所述建筑物100外墙内侧0.5m-1m之间，在本实施例中，所述探测基点101设置在所述建筑物100的外墙内侧混凝土结构内部的0.5m处，所述建筑物100的外墙外侧为水体。探测基点101设置在该范围内，可以避免水流冲击建筑物100外墙表面产生的冲击力影响监测的精度，而且当建筑物100发生形变时，该范围内的混凝土结构形变趋向明显化，所述监测系统可以快速、及时探测出，确保在建筑物100形变之初及时发现问题所在。

所述混凝土应变计2捆绑固定在所述建筑物100的结构钢筋上，在本实施例中，所述建筑物100的结构钢筋位于所述探测基点101的两侧，所述监测系统中的混凝土应变计2至少设有两组，至少两组所述混凝土应变计2上下排列，用于所述建筑物100的混凝土结构的应变测量。所述混凝土应变计2可选择YT-ZX-0200系列埋入式混凝土应变计，也可以选择其他型号的混凝土应变计。

所述超声波探伤仪1的探测器竖直预埋在所述建筑物100的混凝土中，预埋深度为0.5m-1.5m。本申请采用超声波探测，超波声的方向性好，频率越高，方向性越好，以很窄的波束向介质中辐射，易于确定缺陷的位置。更详细的，所述超声波探伤仪1的探测器发射出的超声波竖直向下通过不同声阻抗介质时会发生较强反射，对反射回来的超声波进行接收，所述超声波探伤仪1根据这些反射回来的超声波的先后、幅度等情况判断出这个混凝土机构中含有的各种介质的大小、分布情况以及各种介质之间的对比差别程度等信息 (其中反射回来的超声波的先后可以反映出反射探测位与探测器的距离，幅度则可以反映出介质的大小、对比差别程度等特性)。

所述多点位移计3为三点式多点位移计，所述多点位移计3用于测量所述建筑物100 的混凝土结构内部多部位的纵向位移变化和探测基点的温度温度。当所述建筑物100发生变形时，将会通过多点位移计3的锚头带动测杆，测杆拉动位移计产生位移变形，变形传递给振弦式位移计转变成振弦应力的变化，从而改变振弦的振动频率。电磁线圈激振振弦并测量其振动频率，频率信号经电缆传输至读数装置，即可计算出被测结构物的变形量，并可同步测量探测基点101的温度值。

所述探测基点101为预埋基坑，所述探测基点101内设有所述多点位移计3以及空隙水压力传感器4，所述多点位移计3以及空隙水压力传感器4通过灌浆固定于探测基点101。所述多点位移计3以及空隙水压力传感器4通过密封板5密封在所述探测基点101内。更详细的，所述监测系统的供电线和数据传输线均通过预埋地的方式走线。

所述监测系统至少设有两组，至少两组所述监测系统之间相互平行间隔10m-30m。各所述监测系统分别监测建筑物100的不同部位，有利于提高监测的精准性。

所述工程监控平台50为显示器，当监控者监控到所述工程监控平台50显示的比对结果可能不利于所述建筑物100的安全时，可以及时作出相应预警决策。

综上所述，本申请的港口水工建筑物变形自动监测装置安全性能高，无需再通过潜水员携带检测仪器的数据传输线缆和探测探头下潜至指定水域，可以更加安全、可靠地开展监测工作，工作效率高，可以实时自动监测港口水工建筑物的变形数据信息。

以上内容是结合具体的优选实施方式对实用新型所作的进一步详细说明，不能认定实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种港口水工建筑物变形自动监测装置，包括监测系统和数据分析处理系统，其特征在于，所述监测系统包括预埋在建筑物(100)的探测基点(101)内用于探测建筑物(100)信息的超声波探伤仪(1)、混凝土应变计(2)、多点位移计(3)以及空隙水压力传感器(4)，所述超声波探伤仪(1)、混凝土应变计(2)、多点位移计(3)以及空隙水压力传感器(4)将采集到的所述建筑物(100)的信息传送到监测服务器(20)，监测服务器(20)数据连接所述数据分析处理系统。

2.根据权利要求1所述的一种港口水工建筑物变形自动监测装置，其特征在于，所述建筑物(100)上设有至少两个探测基点(101)，所述探测基点(101)设置在所述建筑物(100)外墙内侧0.3m-2.1m之间。

3.根据权利要求1所述的一种港口水工建筑物变形自动监测装置，其特征在于，所述数据分析处理系统包括与所述监测服务器(20)连接的数据库(30)，所述数据库(30)连接有分析处理器(40)，分析处理器(40)将分析处理后的数据信息反馈至工程监控平台(50)。

4.根据权利要求1所述的一种港口水工建筑物变形自动监测装置，其特征在于，所述混凝土应变计(2)设置在所述建筑物(100)的结构钢筋。

5.根据权利要求1所述的一种港口水工建筑物变形自动监测装置，其特征在于，所述超声波探伤仪(1)的探测器竖直预埋在所述建筑物(100)的混凝土中，预埋深度为0.5m-1.5m。

6.根据权利要求2所述的一种港口水工建筑物变形自动监测装置，其特征在于，所述探测基点(101)为预埋基坑，所述探测基点(101)内设有所述多点位移计(3)以及空隙水压力传感器(4)，所述多点位移计(3)以及空隙水压力传感器(4)通过灌浆固定于探测基点(101)。

7.根据权利要求6所述的一种港口水工建筑物变形自动监测装置，其特征在于，所述多点位移计(3)以及空隙水压力传感器(4)通过密封板(5)密封在所述探测基点(101)内。

8.根据权利要求1所述的一种港口水工建筑物变形自动监测装置，其特征在于，所述监测系统至少设有两组，至少两组所述监测系统之间相互平行间隔10m-30m。

9.根据权利要求1所述的一种港口水工建筑物变形自动监测装置，其特征在于，所述监测系统中的混凝土应变计(2)至少设有两组，至少两组所述混凝土应变计(2)上下排列。

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