地下水位分地層和綜合水位在線監測裝置及其監測方法
【專利摘要】本發明公開了一種地下水位分地層和綜合水位在線監測系統，包括埋設于各分層承壓水層內的若干個水壓力傳感器、安裝于工地現場的水壓力數據采集儀和監測云平臺；所述水壓力傳感器埋設處對應的地表面還設有用于確定所述水壓力傳感器埋設位置的RFID射頻芯片；所述水壓力傳感器與水壓力數據采集儀無線連接；所述水壓力數據采集儀與所述監測云平臺無線連接；本發明還公開了一種地下水位分地層和綜合水位在線監測方法。采用本發明，實時自動監測地下結構底板下各分層承壓水層內的水壓力數值，并且可以事后對監測點進行準確溯源。
【專利說明】
地下水位分地層和綜合水位在線監測裝置及其監測方法
技術領域
[0001]本發明屬于地下結構監測技術領域，具體涉及一種地下水位分地層和綜合水位在線監測裝置及其監測方法。
【背景技術】
[0002]為確保地下工程施工安全和周邊環境安全，在地下工程施工中，由于工程水文地質條件、荷載條件、材料條件、周邊環境、施工技術或外界其他因素的復雜影響，工程實際情況與理論常常有差異，需要在理論分析指導下有計劃地進行現場施工監測，保證安全，減少不必要的損失。通常地下工程施工監測的目標有:及時發現不穩定因素;驗證設計，指導施工;分析總結施工經驗。
[0003]地下水位分層和綜合水位監測是其中一項重要指標。地下工程基坑四周地表水、地下水以及施工用水匯入，對于地下工程產生不利影響，影響主體結構的安全。因此，需要對地下工程，特別是深基坑的地下水位進行施工過程中的實時監測。
【發明內容】
[0004]為了解決上述問題，本發明的第一目的提供一種地下水位分地層和綜合水位在線監測裝置，實時自動監測地下結構底板下的各分層承壓水層內的水壓力數值，并且可以事后對監測點進行準確溯源。
[0005]為實現上述目的，本發明按以下技術方案予以實現的:
[0006]本發明所述的地下水位分地層和綜合水位在線監測裝置，包括埋設于各分層承壓水層內的若干個水壓力傳感器、安裝于工地現場的水壓力數據采集儀和監測云平臺；所述水壓力傳感器埋設處對應的地表面還設有用于確定所述水壓力傳感器埋設位置的RFID射頻芯片;所述水壓力傳感器與水壓力數據采集儀無線連接;所述水壓力數據采集儀與所述監測云平臺無線連接;若干個所述壓力傳感器采集各分層承壓水層內的水壓力數據信息，然后通過水壓力數據采集儀匯總所述水壓力數據信息，并傳輸至所述監測云平臺進行統計并存儲，并且對監測點通過掃描所述RFID射頻芯片，獲取監測點的準確位置。
[0007]進一步地，所述水壓力傳感器埋設處對應的地表面還設有用于定位的第一 GPS模塊。
[0008]進一步地，所述水壓力數據采集儀內設有用于定位的第二GPS模塊。
[0009]進一步地，所述水壓力數據信息包括有具體的水壓力數值信息、監測點的具體位置信息和工地現場的具體位置信息。
[0010]進一步地，所述水壓力傳感器包括相互連接的傳感器模塊、數據采集模塊、A/D模數轉換模塊和電源模塊。
[0011]進一步地，所述數據采集模塊與所述水壓力數據采集儀無線連接。
[0012]進一步地，所述監測云平臺還無線連接有移動終端。
[0013]為了解決上述問題，本發明的第二目的提供一種地下水位分地層和綜合水位在線監測方法，具有監測實時性、溯源便捷的特點。
[0014]為實現上述目的，本發明按以下技術方案予以實現的:
[0015]本發明所述的地下水位分地層和綜合水位在線監測方法，包括如下步驟:
[0016]實時監測各分層承壓水層內的水壓力數據信息，并上傳至水壓力數據采集儀；
[0017]所述水壓力數據采集儀匯總各水壓力數據信息，上傳至所述監測云平臺統計并存儲；
[0018]對于出現問題的監測點，采用RFID射頻識別器掃描地板，獲取水壓力傳感器布設的精確位置。
[0019]進一步地，在實時監測水壓力數據信息的同時，還包括獲取對應水壓力傳感器的GPS坐標。
[0020]進一步地，在所述水壓力數據采集儀上傳各水壓力數據信息的同時，還包括上傳對應水壓力數據采集儀的GPS坐標。
[0021]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
[0022]1、通過在地下各分層承壓水層內埋設水壓力傳感器，可以直接采集施加于各分層承壓水層內的水壓力數值，監測具有自動化、實時性；
[0023]2、通過水壓力數據采集儀作為中間匯集若干個所述水壓力傳感器的水壓力數值信息，進而降低了對水壓力傳感器的能耗，并且打包發送至監測云平臺，提升了傳輸效率；
[0024]3、基于Web的監測云平臺，可以實時接收監測數據，自動數據分析、生成監測報告；
[0025]4、通過預先在埋入式的水壓力傳感器埋設處對應的地表面設置RFID射頻芯片，事后采用RFID射頻識別器方便準確找到監測點，便于工程處理。
[0026]5、整個裝置采用無線數據傳輸入，減少工地現場布線的復雜工作。
【附圖說明】
[0027]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細的說明，其中:
[0028]圖1是本發明所述的地下水位分地層和綜合水位在線監測裝置的框架原理圖；
[0029]圖2是本發明所述的地下水位分地層和綜合水位在線監測方法的流程圖。
[0030]圖中:
[0031]1:水壓力傳感器
[0032]11:數據采集模塊12:傳感器模塊
[0033]13:A/D模數轉換模塊14:電源模塊
[0034]2:水壓力數據采集儀
[0035]21:第二 GPS 模塊
[0036]3:監測云平臺4:移動終端5:RFID射頻芯片:6:第一GPS模塊
【具體實施方式】
[0037]以下結合附圖對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用于說明和解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0038]如圖1所示，本發明所述的地下水位分地層和綜合水位在線監測裝置，包括若干個水壓力傳感器1、水壓力數據采集儀2和監測云平臺3。若干個所述水壓力傳感器I分別與所述水壓力數據采集儀2無線連接;所述水壓力數據采集儀2與所述監測云平臺3無線連接。整個系統采用無線數據的傳輸，減少了工地現場布線的復雜工作。
[0039]所述水壓力傳感器I埋設于地下各分層承壓水層內，所述水壓力數據采集儀2安裝于工地現場;所述監測云平臺3架設于服務器上。所述水壓力傳感器I用于采集各分層承壓水層內(監測點)的水壓力數值信息，然后都傳輸至所述水壓力數據采集儀2，所述水壓力數據采集儀2經過將所有水壓力數據信息匯總打包后，統一上傳至所述監測云平臺3上，進行統計并存儲，還可以針對以上信息進行分析處理，生成檢測報告，大大縮減了監測過程中的人力、物力，并且便于管理和調用。
[0040]所述水壓力傳感器I包括相互連接的數據采集模塊11、傳感器模塊12、A/D模數轉換模塊13和電源模塊14。所述A/D模數轉換模塊13與所述水壓力數據采集儀2無線連接。
[0041]同時，所述水壓力傳感器I為了起到溯源的目的，在其埋設處對應的地表面還設有RFID射頻芯片5，用于確定所述水壓力傳感器I埋設的位置，同時在后期需要對監測點進行溯源，也只需利用RFID射頻識別器，就可以準確的找到監測點，溯源便捷，并且采用RFID射頻芯片11進行記錄監測點位置，可以起到很好的防偽效果。
[0042]為了進一步提高防偽性以及精準定位，所述水壓力傳感器I埋設處對應的地表面還設有第一GPS模塊6，用于對監測點自動定位，并且無需人工在埋設水壓力傳感器I之前，手工錄入，減少了工序，提升了效率，并且避免人為因素造成的虛假信息。因此，對于上述水壓力傳感器I采集的水壓力數據信息不僅包括具體的水壓力數值信息，還包括監測點的具體位置信息。
[0043]同樣，為了進一步提高防偽性以及精準定位，所述水壓力數據采集儀2內還設有第二 GPS模塊21，用于對施工工地自動定位，并且無需人工在安裝水壓力數據采集儀2之前，手工錄入，減少了工序，提升了效率，并且避免人為因素造成的虛假信息。因此，所述水壓力數據采集儀2采集的水壓力數據信息還包括施工工地的具體位置信息。
[0044]為了進一步提高查看監測數據信息的便利性，所述監測云平臺3還無線連接有移動終端4，可以同時從監測云平臺3下載和展示相應的監測數據和結果。所述移動終端4可以是手機、IPAD等無線移動式設備。
[0045]如圖2所示，本發明所述的地下水位分地層和綜合水位在線監測方法，包括如下步驟:
[0046]SO1:實時監測各分層承壓水層內的水壓力數值信息，并上傳至水壓力數據采集儀；
[0047]在該過程中，還包括獲取對應水壓力傳感器的GPS坐標。
[0048]S02:所述水壓力數據采集儀匯總各水壓力數據信息，上傳至所述監測云平臺統計并存儲；
[0049]在該過程中，還包括上傳對應水壓力數據采集儀的GPS坐標。
[0050]S03:對于出現問題的監測點，采用RFID射頻識別器掃描地板，獲取水壓力傳感器布設的精確位置。
[0051]在進行以上監測步驟前，監測人員需把無線水壓力傳感器I分層布設在需要監測的基坑底部土體內；
[0052]以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，故凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍內。
【主權項】
1.一種地下水位分地層和綜合水位在線監測裝置，其特征在于: 包括埋設于各分層承壓水層內的若干個水壓力傳感器、安裝于工地現場的水壓力數據采集儀和監測云平臺； 所述水壓力傳感器埋設處對應的地表面還設有用于確定所述水壓力傳感器埋設位置的RFID射頻芯片； 所述水壓力傳感器與水壓力數據采集儀無線連接； 所述水壓力數據采集儀與所述監測云平臺無線連接； 若干個所述壓力傳感器采集各分層承壓水層內的水壓力數據信息，然后通過水壓力數據采集儀匯總所述水壓力數據信息，并傳輸至所述監測云平臺進行統計并存儲，并且對監測點通過掃描所述RFID射頻芯片，獲取監測點的準確位置。2.根據權利要求1所述的地下水位分地層和綜合水位在線監測裝置，其特征在于: 所述水壓力傳感器埋設處對應的地表面還設有用于定位的第一 GPS模塊。3.根據權利要求1或2所述的地下水位分地層和綜合水位在線監測裝置，其特征在于: 所述水壓力數據采集儀內設有用于定位的第二 GPS模塊。4.根據權利要求3所述的地下水位分地層和綜合水位在線監測裝置，其特征在于: 所述水壓力數據信息包括有具體的水壓力數值信息、監測點的具體位置信息和工地現場的具體位置信息。5.根據權利要求1所述的地下水位分地層和綜合水位在線監測裝置，其特征在于: 所述水壓力傳感器包括相互連接的傳感器模塊、數據采集模塊、A/D模數轉換模塊和電源豐吳塊。6.根據權利要求5所述的地下水位分地層和綜合水位在線監測裝置，其特征在于: 所述A/D模數轉換模塊與所述水壓力數據采集儀無線連接。7.根據權利要求1所述的地下水位分地層和綜合水位在線監測裝置，其特征在于: 所述監測云平臺還無線連接有移動終端。8.一種地下水位分地層和綜合水位在線監測方法，其特征在于，包括如下步驟: 實時監測各分層承壓水層內的水壓力數據信息，并上傳至水壓力數據采集儀； 所述水壓力數據采集儀匯總各水壓力數據信息，上傳至所述監測云平臺統計并存儲； 對于出現問題的監測點，采用RFID射頻識別器掃描地板，獲取水壓力傳感器布設的精確位置。9.根據權利要求8所述的地下水位分地層和綜合水位在線監測方法，其特征在于: 在實時監測各分層承壓水層內的水壓力數據信息的同時，還包括獲取對應水壓力傳感器的GPS坐標。10.根據權利要求8所述的地下水位分地層和綜合水位在線監測方法，其特征在于: 在所述水壓力數據采集儀上傳各水壓力數據信息的同時，還包括上傳對應水壓力數據采集儀的GPS坐標。
【文檔編號】G01F23/14GK105862942SQ201610355845
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月25日
【發明人】唐孟雄, 蘇鍵, 胡賀松
【申請人】廣州市建筑科學研究院有限公司, 廣州建設工程質量安全檢測中心有限公司