一種基坑水平位移動態在線監測預警裝置及監測方法
【專利摘要】本發明公開了一種基坑水平位移動態在線監測預警裝置，包括實時監測裝置、信號傳輸接收裝置和信息處理裝置。本結構的水平位移動態在線監測預警裝置，通過自動監測桿將基坑邊坡的微弱位移給記錄下來，記錄的數據通過信號傳輸接收裝置發送給信號處理裝置，從而對數據進行監測處理。自動監測桿通過齒輪組的結構將微小的位移放大，從而使得普通的角度傳感器一樣可以接收的到，有效的降低了成本。
【專利說明】
一種基坑水平位移動態在線監測預警裝置及監測方法
技術領域
[0001]本發明涉及基坑施工領域，尤其涉及一種基坑水平位移動態在線監測預警裝置及監測方法。
【背景技術】
[0002]為保障施工工程的安全，依據工程安全監測規范的要求在施工期或運行期，要對地基基礎或土工建筑物內部如粧、連續墻、深井、基坑圍欄等的水平位移進行監測。目前這類監測都是采用測斜儀完成的，現有的測斜儀由測斜儀探頭、測讀儀、電纜和測斜管構成的，測斜管預先買入土體內，作為測斜儀的導軌使用。土體發生變形后，整個測斜管隨之產生相應變形。測量時，測量人員將測斜儀探頭放入測斜管內，至預定深度處，逐段測得傾斜角度，數據由電纜傳送至測讀儀，經處理就可得到測斜管每段的水平位移增量。但是這種測斜儀的操作，每次都需要測量人員親臨現場，由于測量環境的客觀情況和認為操作的因素，往往導致測量結果誤差較大。而且，每測量一次都要安放和操作測斜儀一次，測斜儀探頭每下放至一個深度，就要測量讀取一次數值，各測斜管均要重復操作，因此不僅操作繁重、檢測效率低下、誤差大，而且對土地或低下結構的變形也無法進行實時的測量和監控。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是解決現有技術的不足，提供一種實時動態在線監測預警系統及監測方法，從而實現對基坑的圍護結構和邊坡的深層水平位移的實時監測。
[0004]本發明采用的技術方案是:一種基坑水平位移動態在線監測預警裝置，包括實時監測裝置、信號傳輸接收裝置和信息處理裝置，所述實時監測裝置通過數據線線連接信號傳輸接收裝置，所述信號傳輸接收裝置通過數據線連接信號處理裝置，所述信號傳輸接收裝置包括GPRS模塊;所述實時監測裝置包括測斜管和位于測斜管內的相互連接的自動監測桿，所述自動監測桿包括桿體，所述桿體內腔包括容納線纜的導線管、放置監測傳感器的操作管和位于操作部兩端的防護管，所述桿體兩端分別固接鎖扣裝置，所述操作管的管壁固接角度傳感器，所述角度傳感器的數據線穿過操作管的管壁進入到導線管內并通過導線管和信號傳輸接收裝置相連，所述角度傳感器連接第一轉動軸，所述第一轉動軸一端連接角度傳感器，另一端套接小齒輪，所述小齒輪齒輪連接大齒輪，所述大齒輪的圓心設置有第二轉動軸，所述第二轉動軸一端套接大齒輪，另一端套接軸套，所述軸套連接連接桿，所述連接桿固接重錘。
[0005]—種基坑水平位移動態在線監測方法，包括如下步驟:步驟一，當基坑的邊坡等發生水平位移后，帶動測斜管變形;步驟二，測斜管產生形變導致自動監測桿發生移動，自動監測桿的重錘從而發生擺動;步驟三，角度傳感器將通過齒輪組放大的擺動位移記錄下來，通過數據線傳送信號傳輸接收裝置;步驟四，信號傳輸接收裝置通過GPRS信號相互之間傳輸數據;步驟五，信號傳輸接收裝置將接受到的信號通過數據線傳送到信號處理裝置;步驟六，信號處理裝置對每個角度傳感器傳送過來的信號進行記錄;步驟七，當每個角度傳感器的信號發生數字變化后與預設值進行對比，當超過預設值則進行報警。
[0006]作為本發明的進一步改進，所述信號處理裝置采用DSP信號處理器。
[0007]作為本發明的更進一步改進，所述重錘的縱截面為半圓形。
[0008]作為本發明的更進一步改進，步驟六還包括將每個角度傳感器傳送過來的信號繪制時間-數值圖。
[0009]作為本發明的更進一步改進，還包括步驟八:將每個時刻角度傳感器的數值記錄下來通過直線相連，從而繪制成自動監測桿的實施位置圖，每個時刻的相連直線顏色各不相同。
[0010]本發明采用的有益效果是:本結構的水平位移動態在線監測預警裝置，通過自動監測桿將基坑邊坡的微弱位移給記錄下來，記錄的數據通過信號傳輸接收裝置發送給信號處理裝置，從而對數據進行監測處理。自動監測桿通過齒輪組的結構將微小的位移放大，從而使得普通的角度傳感器一樣可以接收的到，有效的降低了成本。本發明設計巧妙、制作方便、使用便捷，能夠有效的實現基坑的水平位移的動態在線監測和預警，同時有效的降低了生產成本和人力成本。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明不意圖。
[0012]圖2為本發明的自動監測桿的示意圖。
[0013]圖中所示:1測斜管，2自動監測桿，3信號傳輸接收裝置，4信號處理裝置，21導線管，22防護管，23操作管，24鎖扣裝置，231角度傳感器，232第一轉動軸，233小齒輪，234大齒輪，235第二轉動軸，236軸套，237連接桿，238重錘。
【具體實施方式】
[0014]下面結合圖1和圖2，對本發明做進一步的說明。
[0015]如圖所示，一種基坑水平位移動態在線監測預警裝置，包括實時監測裝置、信號傳輸接收裝置3和信息處理裝置4，所述實時監測裝置通過數據線線連接信號傳輸接收裝置3，所述信號傳輸接收裝置3通過數據線連接信號處理裝置4，所述信號傳輸接收裝置3包括GPRS模塊;所述實時監測裝置包括測斜管I和位于測斜管內的相互連接的自動監測桿2，所述自動監測桿2包括桿體，所述桿體內腔包括容納線纜的導線管21、放置監測傳感器的操作管23和位于操作部兩端的防護管22，所述桿體兩端分別固接鎖扣裝置24，所述操作管23的管壁固接角度傳感器231，所述角度傳感器231的數據線穿過操作管的管壁進入到導線管21內并通過導線管21和信號傳輸接收裝置3相連，所述角度傳感器231連接第一轉動軸232，所述第一轉動軸232—端連接角度傳感器231，另一端套接小齒輪233，所述小齒輪233齒輪連接大齒輪234，所述大齒輪234的圓心設有第二轉動軸235，所述第二轉動軸235—端套接大齒輪234，另一端套接軸套236，所述軸套236連接連接桿237，所述連接桿237固接重錘238。
[0016]本發明的基坑水平位移動態在線監測預警裝置，通過安裝在測斜管內的自動監測桿來實時監測基坑的邊坡等地的水平位移，通過齒輪組配合角度傳感器不僅使得實時監測成為可能，同時降低了成本，從而真正的適合于推廣使用。
[0017]角度傳感器將記錄的數據通過數據線傳遞到位于測斜管頂部的信號傳輸接收裝置，數據線位于自動監測桿的導線管內，相連兩個自動監測桿通過鎖扣裝置相連，從而保證整個測斜管內都布置有自動監測桿，同時便于自動監測桿的安防和回收。信號傳輸接收裝置通過GPRS技術傳遞數據，傳遞的數據最后通過信號處理裝置進行信號處理。
[0018]為了便于信號處理裝置及時、快捷、準確等處理信號，信號處理裝置4采用DSP信號處理器。
[0019]為了提高自動監測桿的測量量程，重錘的縱截面為半圓形，從而使得重錘在操作管內進行大幅度擺動時不會影響到整個設備的工作。
[0020]測斜管布設在基坑的邊坡等需要檢測水平位移之處，將自動監測桿放入到測斜管內，設置好數據線的連接，確保數據線通過自動監測桿的導線管連接到信號傳輸接收裝置3，相鄰兩個自動監測桿通過鎖扣裝置相互連接。
[0021 ] 一種基坑水平位移動態在線監測方法，包括如下步驟:
步驟一，當基坑的邊坡等發生水平位移后，帶動測斜管I變形；
步驟二，測斜管I產生形變導致自動監測桿2發生移動，自動監測桿2的重錘238從而發生擺動；
步驟三，角度傳感器231將通過齒輪組放大的擺動位移記錄下來，通過數據線傳送信號傳輸接收裝置3;
步驟四，信號傳輸接收裝置3通過GPRS信號相互之間傳輸數據；
步驟五，信號傳輸接收裝置3將接受到的信號通過數據線傳送到信號處理裝置4; 步驟六，信號處理裝置4對每個角度傳感器傳送過來的信號進行記錄；
步驟七，當每個角度傳感器的信號發生數字變化后與預設值進行對比，當超過預設值則進行報警。
[0022]為了更直觀的表示整個基坑的水平位移的狀況，將每個角度傳感器發送的數據按照繪制時間-數值圖，從而通過圖來直觀的顯示每一個角度傳感器的變化范圍，從而精確定位每個點的水平位移發生的情況。
[0023]為了直觀的顯示整個基坑的邊坡的移動情況，做到提前發現險情及時預防，將每個時刻角度傳感器的數值記錄下來通過直線相連，從而繪制成自動監測桿的實施位置圖，每個時刻的相連直線顏色各不相同。一條相連的直線就能反應出測斜管的具體位置，對比各種顏色不同的直線就能直觀的發現測斜管的位置及其動態的狀態，從而能夠提前做到預判。
[0024]本結構的水平位移動態在線監測預警裝置，通過自動監測桿將基坑邊坡的微弱位移給記錄下來，記錄的數據通過信號傳輸接收裝置發送給信號處理裝置，從而對數據進行監測處理。自動監測桿通過齒輪組的結構將微小的位移放大，從而使得普通的角度傳感器一樣可以接收的到，有效的降低了成本。本發明設計巧妙、制作方便、使用便捷，能夠有效的實現基坑的水平位移的動態在線監測和預警，同時有效的降低了生產成本和人力成本。
[0025]本領域技術人員應當知曉，本發明的保護方案不僅限于上述的實施例，還可以在上述實施例的基礎上進行各種排列組合與變換，在不違背本發明精神的前提下，對本發明進行的各種變換均落在本發明的保護范圍內。
【主權項】
1.一種基坑水平位移動態在線監測預警裝置，其特征是包括實時監測裝置、信號傳輸接收裝置(3)和信息處理裝置(4)，所述實時監測裝置通過數據線線連接信號傳輸接收裝置(3)，所述信號傳輸接收裝置(3)通過數據線連接信號處理裝置(4)，所述信號傳輸接收裝置(3)包括GPRS模塊； 所述實時監測裝置包括測斜管(I)和位于測斜管內的相互連接的自動監測桿(2)，所述自動監測桿(2)包括桿體，所述桿體內腔包括容納線纜的導線管(21)、放置監測傳感器的操作管(23)和位于操作部兩端的防護管(22)，所述桿體兩端分別固接鎖扣裝置(24)，所述操作管(23)的管壁固接角度傳感器(231)，所述角度傳感器(231)的數據線穿過操作管的管壁進入到導線管(21)內并通過導線管(21)和信號傳輸接收裝置(3)相連，所述角度傳感器(231)連接第一轉動軸(232)，所述第一轉動軸(232)—端連接角度傳感器(231)，另一端套接小齒輪(233)，所述小齒輪(233)齒輪連接大齒輪(234)，所述大齒輪(234)的圓心設置有第二轉動軸(235)，所述第二轉動軸(235)—端套接大齒輪(234)，另一端套接軸套(236)，所述軸套(236)連接連接桿(237)，所述連接桿(237)固接重錘(238)。2.根據權利要求1所述的一種基坑水平位移動態在線監測預警裝置，其特征是所述信號處理裝置(4)采用DSP信號處理器。3.根據權利要求1或2所述的一種基坑水平位移動態在線監測預警裝置，其特征是所述重錘(238 )的縱截面為半圓形。4.一種使用如權利要求1所述的基坑水平位移動態在線監測方法，其特征是包括如下步驟: 步驟一，當基坑的邊坡等發生水平位移后，帶動測斜管(I)變形； 步驟二，測斜管(I)產生形變導致自動監測桿(2)發生移動，自動監測桿(2)的重錘(238)從而發生擺動； 步驟三，角度傳感器(231)將通過齒輪組放大的擺動位移記錄下來，通過數據線傳送信號傳輸接收裝置(3); 步驟四，信號傳輸接收裝置(3)通過GPRS信號相互之間傳輸數據； 步驟五，信號傳輸接收裝置(3)將接受到的信號通過數據線傳送到信號處理裝置(4); 步驟六，信號處理裝置(4)對每個角度傳感器傳送過來的信號進行記錄； 步驟七，當每個角度傳感器的信號發生數字變化后與預設值進行對比，當超過預設值則進行報警。5.根據權利要求4所述的一種基坑水平位移動態在線監測方法，其特征是所述步驟六還包括將每個角度傳感器傳送過來的信號繪制時間-數值圖。6.根據權利要求4或5所述的一種基坑水平位移動態在線監測方法，其特征是還包括步驟八:將每個時刻角度傳感器的數值記錄下來通過直線相連，從而繪制成自動監測桿的實施位置圖，每個時刻的相連直線顏色各不相同。
【文檔編號】E02D1/00GK106087935SQ201610465535
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月24日
【發明人】朱孝勝, 胡長江
【申請人】安徽中匯規劃勘測設計研究院股份有限公司