[发明专利]地下工程和深基坑无人值守实时监控预警系统及其工作方法

权利要求书

1.地下工程和深基坑无人值守实时监控预警系统，其特征在于，由现场传感器、数据无线采集及传输系统、工程管理平台、数据接收和分析预警平台组成，所述现场传感器与数据无线采集及传输系统连接，所述工程管理平台、数据接收和分析预警平台分别与数据无线采集及传输系统无线通信连接；所述数据无线采集及传输系统包括用于采集传感器数据的采集模块、微控制单元和数据传输单元，所述采集模块和微控制单元无线通信连接，所述微控制单元和数据传输单元有线电路连接；所述现场传感器包括用于监测现场水位的渗压计、用于监测现场支撑轴力的混凝土应变计和表面计、用于监测现场内部深层水平位移的连接有传感器的固定式测斜仪、用于监测现场表面位移和沉降及隧道三向变形的全站仪测量机器人系统，所述渗压计、混凝土应变计、表面计和与固定式测斜仪连接的传感器分别与采集模块有线电路连接，所述全站仪测量机器人系统与数据传输单元有线电路连接；所述工程管理平台为软件平台，包括工程录入、工程属性信息填写、工程地图位置分布、监测项目、监测元器件配置界面；所述数据接收和分析预警平台接有工程现场的监控视频；所述工程管理平台的功能包括：(A)进行工程管理；(B)支持GIS平台的地图浏览查看；(C)具有传感器配置模块，通过适当配置，实现对具体工程现场采集数据的分类管理；(D)具有分发指令，远程控制现场采集终端的作用。

2.如权利要求1所述的地下工程和深基坑无人值守实时监控预警系统，其特征在于，所述无线通信连接所用的网络为GPRS/3G公共网络。

3.如权利要求1所述的地下工程和深基坑无人值守实时监控预警系统，其特征在于，所述深基坑设有水位孔、混凝土支撑、钢支撑和测斜孔，所述渗压计埋设于水位孔处，所述混凝土应变计埋设于混凝土支撑中，所述表面计设于钢支撑表面，所述固定式测斜仪设置于测斜孔中，所述与固定式测斜仪连接的传感器之间的间距为1-3m。

4.如权利要求1所述的地下工程和深基坑无人值守实时监控预警系统，其特征在于，所述深基坑还包括布设于断面的棱镜监测点，所述全站仪测量机器人系统包括监测点棱镜、固定棱镜控制点和全站仪机器人，所述监测点棱镜埋设于监测点处，所述全站仪机器人架设于深基坑周边。

5.如权利要求4所述的地下工程和深基坑无人值守实时监控预警系统，其特征在于，所述固定棱镜控制点为3-4个,所述采集模块的耗能量为维护正常频率监测6个月消耗市场上的5号电池3节。

6.如权利要求4所述的地下工程和深基坑无人值守实时监控预警系统，其特征在于，所述现场传感器和数据无线采集及传输系统安装于建设工地现场。

7.如权利要求1-6任一所述的地下工程和深基坑无人值守实时监控预警系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)工程管理平台通过GPRS/3G公共网络下发作业指令至数据无线采集及传输系统；

2)数据无线采集及传输系统通过数据传输单元将指令传送给微控制单元或者全站仪测量机器人系统，微控制单元通过GPRS/3G公共网络将指令传送给采集模块，采集模块将指令传送至渗压计、混凝土应变计、表面计和连接有传感器的固定式测斜仪；

3)现场传感器采集数据，将现场水位、支撑轴力和现场内部深层水平位移的监测数据通过采集模块无线传送至微控制单元，微控制单元收集数据后通过数据传输单元将数据用GPRS/3G公共网络无线发送至数据接收和分析预警平台；表面位移及沉降的监测数据通过数据传输单元将数据用GPRS/3G公共网络无线发送至数据接收和分析预警平台；

4)数据接收和分析预警平台接收监测数据后，对数据进行处理，并根据设计的报警值和控制值进行预警作业和/或对监测数据报表进行打印和/或进行可视化查看。