[发明专利]基于激光测距仪组网的基坑开挖状态监控系统和方法

说明书

本发明提供了一种基于激光测距仪组网的基坑开挖状态监控系统和方法，属于土方开挖领域，检测单元为多个激光测距仪，多个激光测距仪均匀架设在开挖基坑的冠梁侧面或支撑梁下方，每个激光测距仪内部封装有第一无线传输模块；激光测距仪，用于获取某个区段某个时刻的土方开挖基础信息，并通过第一无线数据传输模块将土方开挖基础信息反馈到监控单元，同时通过第一无线数据传输模块接收监控单元的远程控制指令，执行主动/被动控制命令；监控单元包括第二无线数据传输模块、数据处理分析模块、组网控制模块、监测数据展示模块、监测数据存储模块和监测预警模块。本发明获取土方开挖状态的速度快、数据处理难度低、应用成本低。

技术领域

本发明属于土方开挖领域，具体涉及一种基于激光测距仪组网的基坑开挖状态监控系统和方法。

背景技术

随着建筑物地下空间的开发程度越来越高，深基坑的深度越来越大，其安全性也成为各方关注的焦点。基坑工程安全性主要有两大组成部分：1、基坑支护体系的安全性，主要是支护体系本身是否能承受全过程荷载作用，保证施工期间基坑不发生垮塌等事故；2、基坑邻近已有重要结构的安全性，当深基坑邻近地面道路、建筑物、地下城市轨道交通，基坑设计、施工不当会显著影响周边结构安全，进而引发大量的社会问题。

引发基坑工程安全问题最主要的因素就是基坑土方开挖时机或位置不当。在传统的基坑工程施工管理中，虽然采用了多种的监测设备，每天人工或自动化设备监测采集基坑支护及周边结构物安全监测点的数据值进行反馈分析，但对引发基坑工程安全问题的最主要因素：土方开挖，却没有任何监测或量化数据。

长期以来，土方开挖由施工单位管理，监测信息由监测单位提供，存在两家单位信息不能完全集成或集成的一致性不够的问题。当基坑安全问题出现后，各自负责的土方开挖信息和监测信息存在不能整合到一起，往往追溯问题源头时，存在信息一致性差，无法开展分析的问题。此外，土方开挖过程往往在夜间开展，施工单位人员无法准确测量某个时刻某个位置的土方开挖状态信息。

激光测距技术主要分为相位法测距和脉冲法测距：脉冲式激光测距仪是在工作时向目标射出一束或一序列短暂的脉冲激光束，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离；相位法激光测距仪是利用检测发射光和反射光在空间中传播时发生的相位差来检测距离的。在工程领域最常见的是手持或固定式激光测距仪，可以直接在数秒内得到发射点到目标物的距离。

因此，本申请提出一种基于激光测距仪组网的基坑开挖状态监控系统和方法。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种基于激光测距仪组网的基坑开挖状态监控系统和方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

基于激光测距仪组网的基坑开挖状态监控系统，包括检测单元和监控单元；

所述检测单元为多个激光测距仪，多个所述激光测距仪均匀架设在开挖基坑的冠梁侧面或支撑梁下方，每个所述激光测距仪内部封装有第一无线传输模块；

所述激光测距仪，用于获取某个区段某个时刻的土方开挖基础信息，并通过所述第一无线数据传输模块将土方开挖基础信息反馈到所述监控单元，同时通过所述第一无线数据传输模块接所述收监控单元的远程控制指令，执行主动/被动控制命令；

所述监控单元包括第二无线数据传输模块、数据处理分析模块、组网控制模块、监测数据展示模块、监测数据存储模块和监测预警模块；

所述第二无线数据传输模块，与所述第一无线数据传输模块通过无线信号通信连接，用于接收所述第一无线数据传输模块发送的土方开挖基础信息并将其传输到所述数据处理分析模块和监测数据展示模块，发出组网控制模块的主动/被动控制指令；