[发明专利]一种基于穿孔式地连墙的长期应力监测系统及监测方法

权利要求书

1.一种基于穿孔式地连墙的长期应力监测系统，包括用于监测地连墙应变数据的监测设备、用于采集应变数据的数据采集装置、用于进行应力分析的数据处理系统、以及用于当监测的地连墙应力值达到预警值时进行报警的报警模块，其特征在于：所述地连墙的顶面开设有多个沿竖直方向延伸的孔洞，并使孔洞的位置避开地连墙钢筋笼，多个孔洞沿地连墙的长度等间距均布；孔洞的大小与监测设备的大小相适配，且孔洞贯穿地连墙的底面；

所述监测设备设置于孔洞内，监测设备为空心包体应力计，多个空心包体应力计沿孔洞的轴向间隔设置，空心包体应力计上设有用于测量应力的应变花；空心包体应力计通过传输电缆与数据采集装置电连接，将应变数据传输至数据采集装置；数据采集装置与数据处理系统无线通讯连接，数据采集装置储存所述应变数据、并将应变数据传输至数据处理系统；数据处理系统与PC端无线通讯连接；

所述数据处理系统包括数据接收储存模块、应力分析模块、可靠性分析模块和数据传输模块；所述数据接收储存模块接收并存储数据采集装置传输来的应变数据；所述应力分析模块包括应力计算子模块、质量控制子模块和应力精度评定子模块，应力计算子模块用于计算出应力分析值，质量控制子模块用于去除异常值，应力精度评定子模块对应力分析值进行评定；应力分析模块调取数据接收储存模块中的应变数据，并对应变数据进行计算和评定，得到应力分析结果；可靠性分析模块对应力分析结果进行可靠性分析，得到可靠性分析结果；所述数据传输模块将应力分析结果、可靠性分析结果发送至PC端，并且当监测到的应力超过预警值时向PC端发送报警信息；

所述PC端与报警装置电连接，PC端显示分析结果，并将接收到的报警信号传送至报警装置；报警装置包括用于向监测人员发出报警通知的LED指示灯和报警器。

2.如权利要求1所述的一种基于穿孔式地连墙的长期应力监测系统，其特征在于：所述空心包体应力计包括环氧树脂筒，环氧树脂筒的外壁沿周向相隔120度粘贴有三组用于测量应力的应变花，每组应变花由4个不同方向的应变片组成；应变花的外侧涂覆有环氧树脂层，使得应变花嵌设于环氧树脂筒的外壁内；环氧树脂筒的内腔设有用于与孔洞的内壁粘合的环氧树脂粘合剂。

3.如权利要求2所述的一种基于穿孔式地连墙的长期应力监测系统，其特征在于：所述4个应变片沿空心包体应力计的轴向从上往下依次设置，其中，位于首位的应变片向右下方倾斜设置，位于第二位的应变片沿水平方向设置，位于第三位的应变片向右上方倾斜设置，位于末位的应变片沿竖直方向设置；位于首位的应变片和位于第二位的应变片之间的夹角为45度，位于第二位的应变片和位于第三位的应变片之间的夹角为45度。

4.如权利要求1所述的一种基于穿孔式地连墙的长期应力监测系统，其特征在于：所述数据采集装置包括储存模块和无线信号发射装置，储存模块用于储存监测设备传送的应变数据，无线信号发射装置用于将应变数据传输至数据处理系统。

5.如权利要求1所述的一种基于穿孔式地连墙的长期应力监测系统，其特征在于：所述孔洞位于地连墙厚度方向的中心位置。

6.一种基于权利要求1-5任一项所述的基于穿孔式地连墙的长期应力监测系统的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，选择所需要的测量区域，确定地连墙的预留孔洞的位置；

步骤2，在地连墙中预留孔洞；

步骤3，孔洞中每隔一定距离放入一个空心包体应变计，并将空心包体应变计与孔洞内壁粘合在一起，空心包体应变计采集应变数据，并将应变数据传送至数据采集装置；

步骤4，数据采集装置通过无线通讯方式将应变数据发送到数据处理系统；

步骤5，数据处理系统根据应变数据进行应力分析和可靠性分析，将应力分析结果、可靠性分析结果发送至PC端，并且当监测到的应力超过预警值时向PC端发送报警信息；

步骤6，PC端显示分析结果，并将接收到的报警信息传送至报警装置；

步骤7，报警装置根据报警信号向监测人员发出报警通知。