專利名稱：灌漿自動監測設備及方法
技術領域：
本發明涉及一種灌漿自動監測設備及方法。
背景技術：
灌漿施工技術廣泛應用于水工建筑物、鐵路隧道和煤炭礦井等地基加固和防滲工程中，隨著工程建設發展的需要，對灌漿施工的監測和控制的需求也越來越高，灌漿施工的自動化能夠提高操作和檢查人員的工作效率，能為評價灌漿效果提供完整可靠的資料，使灌漿的質量得到有力的保證。歐美和日本在70年代就開始將計算機技術應用在灌漿施工中，到80年代中期，灌漿監測和控制儀器開始在國內研究和應用，1987年我國第一臺灌漿記錄儀JlO智能灌漿記錄儀通過技術成果鑒定，十多年來灌漿智能記錄儀也一直在持續發展過程中。但是，傳統的灌漿監測設備依舊存在一些技術上的不足傳統的灌漿監測設備可以在灌漿壓力超過預設的報警壓力或灌漿變形的變形值超過預設報警變形值時發出警報， 但是不能自動調節灌漿壓力；每個傳感器的工作狀態不能直觀的在灌漿采集儀上實時體現；傳統的多個灌漿監測設備之間通過有線方式與一個主機連接而達到傳輸數據的目的， 這種傳輸方式在主機距離監測設備較遠時顯得很不方便。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種灌漿自動監測設備及方法，能夠精確地完成灌漿現場參數的采集、計算、處理、顯示和輸出，在灌漿壓力和地層抬動變形超過預設報警值時不僅發出警報同時還自動調節灌漿壓力從而影響地層抬動變形值，指示燈實時反映傳感器的工作狀態，且多個灌漿監測設備之間通過GPRS無線數據傳輸方式將監控數據傳輸到遠程服務器中，方便可靠。本發明的目的是通過以下技術方案實現的灌漿自動監測設備，它包括至少一個灌漿采集儀和與灌漿采集儀連接的傳感器組，所述的傳感器組包括進漿傳感器、回漿傳感器、壓力傳感器、密度傳感器和變形傳感器；所述的灌漿采集儀包括機殼及設置在機殼內部的控制電路；機殼上設有傳感器插口組、觸摸屏、至少兩個USB接口和報警器接口，傳感器插口組中的每個插口旁設置有對應的指示燈；控制電路包括CPU模塊、報警模塊、無線數據傳輸模塊和壓力自動調節模塊；報警模塊和無線數據傳輸模塊分別與CPU模塊連接，壓力自動調節模塊與報警模塊連接，傳感器組通過傳感器插口組與CPU模塊連接，觸摸屏、USB 接口、報警器接口和指示燈與CPU模塊連接。本發明所述的無線數據傳輸模塊支持GPRS數據傳輸協議。本發明所述的USB接口連接打印機。本發明所述的USB接口連接U盤。本發明所述的USB接口連接GPRS終端。灌漿自動監測方法，它包括以下步驟(1)設置至少一臺灌漿采集儀和一組用于采集灌漿狀態并與灌漿采集儀連接的傳感器，灌漿采集儀上運行主控程序；
(2)主控程序監測到灌漿壓力超過預設的報警壓力或灌漿變形的變形值超過預設報警變形值時，報警器發出警報；
(3)主控程序監測到灌漿壓力超過預設的報警壓力或灌漿變形的變形值超過預設報警變形值時，觸發報警模塊中的壓力自動調節模塊工作，自動調節灌漿壓力從而影響地層抬動變形值；
(4)主控程序接收到數據導出指令時，通過傳輸接口向與之連接的U盤導出灌漿數據，主控程序接收到打印指令時，通過與傳輸接口連接的打印機打印出數據報表和數據實時曲線；
(5)主控程序接收到無線數據傳輸指令時，將灌漿采集儀的監測數據通過無線數據傳輸模塊傳輸到遠程服務器中。本發明能夠精確地完成灌漿現場參數的采集、計算、處理、顯示和輸出，在灌漿壓力和變形值超過預設報警值時不僅發出警報同時還可以自動調節灌漿壓力從而影響地層抬動變形值，同時指示燈可以實時反映傳感器的工作狀態，還可以通過GPRS無線數據傳輸方式將監測數據傳輸到遠程服務器中，便于集中管理。
圖1為本發明結構示意圖
圖2為本發明控制電路結構示意圖
圖中，1-灌漿采集儀，2-進漿傳感器，3-回漿傳感器，4-壓力傳感器，5-密度傳感器， 6-變形傳感器，7-機殼，8-傳感器插口組，9-觸摸屏，10-USB接口，11_報警器接口，12-指示燈。
具體實施例方式下面結合附圖進一步詳細說明本發明的技術方案
如圖1所示，灌漿自動監測設備，它包括灌漿采集儀1和與灌漿采集儀1連接的傳感器組，所述的傳感器組包括進漿傳感器2、回漿傳感器3、壓力傳感器4、密度傳感器5和變形傳感器6 ；所述的灌漿采集儀1包括機殼7及設置在機殼7內部的控制電路；機殼7上設有傳感器插口組8、觸摸屏9、兩個USB接口 10和報警器接口 11，傳感器插口組8中的每個插口旁設置有對應的指示燈12，傳感器工作狀態指示燈12實時反映每個傳感器的工作狀態。本發明的灌漿自動監測設備用觸摸屏9代替了傳統的液晶顯示屏和健盤，觸摸屏既能作顯示器用，又能作鍵盤用，集顯示器和鍵盤于一體的觸摸屏結構簡單且操作方便。機殼7上還設置有一個電源輸入插座、兩個電源輸出插座和電源指示燈，電源插入插座旁設有一個電源保險管保護灌漿采集儀1的工作安全。當需要導出灌漿數據時，灌漿采集儀1的USB接口 10連接U盤，導出灌漿數據； 當需要打印灌漿數據時，灌漿采集儀1的USB接口 10連接打印機，打印數據報表和數據實時曲線；當需要傳輸灌漿數據到遠程服務器中時，灌漿采集儀1的USB接口 10連接GPRS終端，將灌漿數據無線傳輸到遠程服務器中。
如圖2所示，控制電路包括CPU模塊、報警模塊、無線數據傳輸模塊和壓力自動調節模塊，報警模塊和無線數據傳輸模塊分別與CPU模塊連接，壓力自動調節模塊與報警模塊連接。傳感器組通過傳感器插口組8與CPU模塊連接，觸摸屏9、USB接口 10、報警器11 和指示燈12與CPU模塊連接。當灌漿壓力超過預設的報警壓力時，報警器11發出警報，同時觸發壓力自動調節模塊工作，自動調節灌漿壓力；當灌漿變形的變形值超過預設報警變形值時，報警器11同樣發出警報，自動調節灌漿壓力，當壓力降低時，地層變形值自然就變小了，從而起到調節地層抬動變形值的效果。無線數據傳輸模塊為GPRS數據傳輸模塊，在灌漿施工規模較大時，多個灌漿采集儀1共同工作，每個灌漿采集儀1的灌漿數據都通過GPRS數據傳輸模塊傳輸到遠程服務器上，方便而高效。灌漿自動監測方法，它包括以下步驟
(1)設置至少一臺灌漿采集儀1和一組用于采集灌漿狀態并與灌漿采集儀1連接的傳感器，灌漿采集儀1上運行主控程序；
(2)主控程序監測到灌漿壓力超過預設的報警壓力或灌漿變形的變形值超過預設報警變形值時，報警器11發出警報；
(3)主控程序監測到灌漿壓力超過預設的報警壓力或灌漿變形的變形值超過預設報警變形值時，觸發報警模塊中的壓力自動調節模塊工作，自動調節灌漿壓力從而影響地層抬動變形值；
(4)主控程序接收到數據導出指令時，通過傳輸接口8向與之連接U盤導出灌漿數據， 主控程序接收到打印指令時，通過與傳輸接口 8連接的打印機打印出數據報表和數據實時曲線；
(5)主控程序接收到無線數據傳輸指令時，將灌漿采集儀1的監測數據通過無線數據傳輸模塊傳輸到遠程服務器中。除此之外，在觸摸屏9上主控程序的操作過程中，選擇“數據監測”對灌漿數據進行實時監測和控制，進入“數據監測”界面選擇“數據顯示”可以在觸摸屏9上顯示灌漿數據；選擇“實時報警管理”可以設置和管理報警數據，如警報壓力值和警報變形值等；選擇 “歷史報表”可以在觸摸屏9上顯示灌漿數據的歷史報表。
權利要求
1.灌漿自動監測設備，其特征在于它包括至少一個灌漿采集儀(1)和與灌漿采集儀 (1)連接的傳感器組，所述的傳感器組包括進漿傳感器(2)、回漿傳感器(3)、壓力傳感器 (4)、密度傳感器(5)和變形傳感器(6)；所述的灌漿采集儀(1)包括機殼(7)及設置在機殼(7)內部的控制電路；機殼(7)上設有傳感器插口組(8)、觸摸屏(9)、至少兩個USB接口 (10)和報警器接口(11)，傳感器插口組(8)中的每個插口旁設置有對應的指示燈(12)；控制電路包括CPU模塊、報警模塊、無線數據傳輸模塊和壓力自動調節模塊；報警模塊和無線數據傳輸模塊分別與CPU模塊連接，壓力自動調節模塊與報警模塊連接，傳感器組通過傳感器插口組(8)與CPU模塊連接，觸摸屏(9)、USB接口(10)、報警器接口(11)和指示燈(12) 與CPU模塊連接。
2.根據權利要求1所述的灌漿自動監測設備，其特征在于所述的無線數據傳輸模塊支持GPRS數據傳輸協議。
3.根據權利要求1所述的灌漿自動監測設備，其特征在于所述的USB接口(10)連接打印機。
4.根據權利要求1所述的灌漿自動監測設備，其特征在于所述的USB接口(10)連接U盤。
5.根據權利要求1所述的灌漿自動監測設備，其特征在于所述的USB接口(10)連接 GI3RS終端。
6.灌漿自動監測方法，其特征在于它包括以下步驟(1)設置至少一臺灌漿采集儀(1)和一組用于采集灌漿數據并與灌漿采集儀(1)連接的傳感器，灌漿采集儀(1)上運行主控程序；(2)主控程序監測到灌漿壓力超過預設的報警壓力或地層抬動變形值超過預設報警變形值時，報警器(11)發出警報；(3)主控程序監測到灌漿壓力超過預設的報警壓力或灌漿變形的變形值超過預設報警變形值時，觸發報警模塊中的壓力自動調節模塊工作，自動調節灌漿壓力從而影響地層抬動變形值；(4)主控程序接收到數據導出指令時，通過傳輸接口(8)向與之連接的U盤導出灌漿數據，主控程序接收到打印指令時，通過與傳輸接口(8)連接的打印機打印出數據報表和數據實時曲線；(5 )主控程序接收到無線數據傳輸指令時，將灌漿采集儀(1)的監測數據通過無線數據傳輸模塊傳輸到遠程服務器中。
全文摘要
本發明公開了一種灌漿自動監測設備及方法，它包括至少一個灌漿采集儀(1)和與灌漿采集儀(1)連接的傳感器組，灌漿采集儀(1)包括機殼(7)及設置在機殼(7)內部的控制電路，機殼(7)上設有傳感器插口組(8)、觸摸屏(9)、至少兩個USB接口(10)和報警器接口(11)，控制電路包括CPU模塊、報警模塊、無線數據傳輸模塊和壓力自動調節模塊。本發明的有益效果是在測量值超過設定的標準值時，不僅可以發出警報還可以自動調節，指示燈可以實時反映傳感器的工作狀態，而且可以通過GPRS無線數據傳輸方式將監測數據傳輸到遠程服務器中，便于集中管理。
文檔編號E02D33/00GK102182190SQ20111008052
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月31日 優先權日2011年3月31日
發明者侯錦, 馮楊文, 楊俊志, 陳修星 申請人:成都山江巖土科技有限責任公司