CN212229805U - 一种装配式钢支撑应力状态远程实时监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及土木工程建设技术领域，尤其是一种装配式钢支撑应力状态远程实时监测系统，包括若干模块化的应变式传感器、静态信号测试采集系统、远程无线传输装置以及连接电缆，其中所述应变式传感器安装在基坑开挖施工的装配式钢支撑上，若干所述应变式传感器通过所述连接电缆连接所述静态信号测试采集系统，所述静态信号测试采集系统通过所述远程无线传输装置无线传输信号至外。本实用新型的优点是：通过补偿传感器实现环境温度补偿和传感元件零漂移的实时修正，确保监测数据的精度和可靠性；采用专用应变采集模块实现大批量数据的同步采集；通过无线传输模块实现数据实时远程传输。

Description

一种装配式钢支撑应力状态远程实时监测系统

技术领域

本实用新型涉及土木工程建设技术领域，尤其是一种装配式钢支撑应力状态远程实时监测系统。

背景技术

装配式钢结构支撑体系受力状态反映支护效果及支撑结构自身的稳定性，是基坑工程信息化施工的重要原始数据。由于体系几何条件、装配形式及连接点刚度等差异，内部构件受力差异大且随基坑施工过程动态变化，十分复杂。加上现场施工环境影响、环境温度变化、应力（应变）监测传感元件长时稳定性等问题，大批量同步实时监测结构应变（换算应力）既需要考虑技术的可行性也要考虑经济合理性。

发明内容

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种装配式钢支撑应力状态远程实时监测系统，通过应变片传感器模块的合理布置配合数据采集系统的数据传输实现基坑开挖施工的装配式钢支撑的全过程受力远程监测。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种装配式钢支撑应力状态远程实时监测系统，其特征在于：所述监测系统包括若干模块化的应变式传感器、静态信号测试采集系统、远程无线传输装置以及连接电缆，其中所述应变式传感器安装在基坑开挖施工的装配式钢支撑上，若干所述应变式传感器通过所述连接电缆连接所述静态信号测试采集系统，所述静态信号测试采集系统通过所述远程无线传输装置无线传输信号至外。

所述应变式传感器由应变片、导线、接线端子构成，其中所述应变片通过黏合带与所述接线端子相连接固定，所述导线通过焊丝焊接在所述接线端子上，所述应变片与所述导线相连接。

所述应变式传感器安装在所述装配式钢支撑的全部腹杆和斜撑结构测点上且呈对称布置；所述应变式传感器安装在所述装配式钢支撑的弦杆上。

所述应变式传感器连接有补偿传感器，所述补偿传感器接入所述静态信号测试采集系统的温度平衡桥路。

本实用新型的优点是：1）采用专用应变采集模块实现大批量数据的同步采集；2）通过补偿传感器实现环境温度补偿和传感元件零漂移的实时修正，确保监测数据的精度和可靠性；3）通过无线传输模块实现数据实时远程传输；4）通过数据容错容差计算方法，实现确保数据精度和计算分析的连续可靠性。

附图说明

图1为本实用新型中应变片与导线的连接结构示意图；

图2为本实用新型应用于装配式支撑结构应力监测测点布置示意图；

图3为本实用新型中应变监测数据采集与传输系统构成图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-3所示，图中各标记1-10分别表示为：应变片1、导线2、接线端子3、黏合带4、焊丝5、应变式传感器6、装配式钢支撑7、腹杆8、斜撑9、弦杆10。

实施例：如图1所示，本实施例中基坑开挖施工全过程结构受力的实时远程监测系统包括作为实体监测单元的应变式传感器。该应变式传感器安装在监测构件上以对其应力变化状态进行实时监测，从而保证监测构件的结构稳定。该应变式传感器采用模块化设计，以提高其使用的便利性以及可替换性，便于施工使用。

具体地，应变式传感器6主体包括应变片1、导线2和接线端子3，其中应变片1安装固定在监测构件上，其通过黏合带4与接线端子3相连接固定构成整体，而导线2则与应变片1相连接以传输反应其监测数据，导线2通过焊丝5固定在接线端子3上。通过如此布置的应变式传感器6的结构，使其安装方便且便于使用。在具体使用时，需要对监测构件的表面进行处理，以保证应变片1可稳定且靠谱地安装在监测构件上。

如图2所示，应变式传感器6安装在基坑开挖施工过程中用于对开挖的基坑进行支撑避免其倾覆的装配式钢支撑7上，装配式钢支撑7其构造与基坑的支撑要求相吻合适配，具体包括腹杆8、斜撑9以及弦杆10，斜撑9用于加强腹杆8的强度并保证支撑的整体性。如图2所示，若干应变式传感器6分别间隔安装固定在腹杆8和斜撑9上且沿构件两侧对称面呈轴向对称布置；同时，在弦杆10上沿外侧面水平轴向间隔布置。通过如此布置应变式传感器6可以保证能够准确有效地反应出装配式钢支撑7对周边土体的支撑作用，同时减少监测点的数量，有效提高施工速度，减少施工成本。

如图3所示，本实施例中的监测系统还包括静态信号测试采集系统、远程无线传输装置以及连接电缆，其中静态信号测试采集系统通过连接电缆连接若干应变式传感器6的导线6，且其通过远程无线传输装置无线传输信号至外。具体地，全部监测点上的应变式传感器6通过连接电缆汇集进入数据自动采集节点，通过作为远程无线传输装置的远程传输系统接入远程终端。数据采集采用带远程传输的静态信号测试自动采集系统，并通过专用数据传输系统将应变式传感器6所采集得到的应变检测信号实时、批量传入公共通信网络并与其它监测信息汇总进入终端数据处理软件平台，终端数据处理软件平台根据应变检测信号进行计算分析装配式钢支撑7的应力状态、变化规律、预应力损失，确保基坑数字化施工和稳定性控制。同时，结合周边土体扰动位移监测结果，建立装配式钢支撑结构受力与周边土体位移的相关关系。从而，优化支撑结构体系和支撑作用效果，为软土地层超大深基坑施工围护及其稳定性提供技术支撑。

本实施例在具体实施时：为了进一步提高应变式传感器6的监测精度，可采用同批次、同技术指标的应变传感器作补偿，平衡监测过程温度荷载和传感元件的漂移问题，具体方法是：1）将补偿元件接入采集仪的温度平衡桥路，通过内部计算实现环境温度变化的自动修正和平衡；2）根据补偿元件数据随时间变化读数，建立基本时变函数，用以修正监测元件的零漂移，确保监测数据的可靠性和精度。

在使用时，在支撑结构现场装配完成、施加预应力前，安装完成全部应变式传感器6并读取初读数。之后，将监测系统置于设定的实时自动数据采集状态直到监测工作完成。

虽然以上实施例已经参照附图对本实用新型目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本实用新型作出各种改进和变换，故在此不一一赘述。

Claims (4)

1.一种装配式钢支撑应力状态远程实时监测系统，其特征在于：所述监测系统包括若干模块化的应变式传感器、静态信号测试采集系统、远程无线传输装置以及连接电缆，其中所述应变式传感器安装在基坑开挖施工的装配式钢支撑上，若干所述应变式传感器通过所述连接电缆连接所述静态信号测试采集系统，所述静态信号测试采集系统通过所述远程无线传输装置无线传输信号至外。

2.根据权利要求1所述的一种装配式钢支撑应力状态远程实时监测系统，其特征在于：所述应变式传感器由应变片、导线、接线端子构成，其中所述应变片通过黏合带与所述接线端子相连接固定，所述导线通过焊丝焊接在所述接线端子上，所述应变片与所述导线相连接。

3.根据权利要求1所述的一种装配式钢支撑应力状态远程实时监测系统，其特征在于：所述应变式传感器安装在所述装配式钢支撑的全部腹杆和斜撑结构测点上且呈对称布置；所述应变式传感器安装在所述装配式钢支撑的弦杆上。

4.根据权利要求1所述的一种装配式钢支撑应力状态远程实时监测系统，其特征在于：所述应变式传感器连接有补偿传感器，所述补偿传感器接入所述静态信号测试采集系统的温度平衡桥路。

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