[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

说明书

本发明公开了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，系统由现场传感器、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。本发明系统无线采集及传输系统的低功耗采集模块与现场传感器无线通信连接，传输系统无线将数据传输给数据接收和分析预警平台，安装使用方便；工程管理平台为多功能工程管理平台；系统软件能同时进行水位、支撑轴力、内部水平位移、现场表面水平位移和沉降及隧道三向变形的自动化监测。

技术领域

本发明涉及建设工程领域，尤其是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。

背景技术

地下工程是指深入地面以下为开发利用地下空间资源所建造的地下土木工程，包括地下房屋和地下构筑物，地下铁道，公路隧道、水下隧道、地下共同沟和过街地下通道等。我国地铁建设事业和深基坑工程发展非常迅速，地下结构和深基坑工程具有较强的时效性，监测工作必须做到及时、准确的反映工程的真实情况，但我国现有基坑监测技术基本停留在人工监测方法为主，与工程实际要求存在一定差距，主要问题是监测结果滞后、数据可靠度和利用率低、真实性差以及保存和经验积累效果差，严重制约了监测工作的发展。

CN103835764A的发明专利公开了地下工程和深基坑安全监测预警系统，包括数据监测系统、数据传输系统、监控主机和短信发送模块，所述监控主机包括数字信号处理模块和异常信号处理模块，所述数据监测系统的输出端依次通过数据传输系统和数字信号处理模块连接至短信发送模块的输入端，所述数字信号处理模块与异常信号处理模块连接，不仅保证数据分析的精确性和实时性，同时通过专用的数据传输系统保证数据的有效性。但是其信号传递采用的是有线连接方式，安装和使用很不方便。

发明内容

本发明针对上述存在的问题，提供一种地下工程和深基坑安全监测预警系统，通过远程操作平台无线发送指令，实现了监测数据的无人值守采集，通过无线控制保证了数据的实时性和真实性。

本发明为实现上述目的，采取以下技术方案予以实现：

地下工程和深基坑无人值守实时监控预警系统，包括现场传感器、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，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。

优选地，所述数据无线采集及传输系统由用于采集传感器数据的采集模块、微控制单元(MCU)和数据传输单元(DTU)组成，所述采集模块和MCU无线通信连接，所述MCU和DTU有线电路连接。

优选地，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、固定式测斜仪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DTU有线电路连接；所述隧道一般为地铁隧道。

优选地，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。

优选地，所述无线通信连接所用的网络为GPRS/3G公共网络。

优选地，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，所述固定式测斜仪的传感器间距可人工根据现场需要设定，优选1-3m。

优选地，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。