[实用新型]深基坑无线采集自动化监测系统

说明书

本实用新型提供一种深基坑无线采集自动化监测系统，包括无线低功耗采集单元、数据集中器、移动通信网络、数据采集及管理单元，多个无线低功耗采集单元与数据集中器进行LoRa通信，数据集中器通过移动通信网络与布置在安全监测中心的数据采集及管理单元连接；无线低功耗采集单元包括第一微处理器、与第一微处理器连接的第二微处理器、采集模块、电池、与第二微处理器连接的LoRa通信模块和与采集模块连接的RS485采集接口，RS485采集接口用于与监测传感器连接。本实用新型具有频次快、时效性好、稳定性高、数据真实可靠等优点，是可实现现地操作和远程管理无缝切换的自动化监测系统，适应深基坑工程监测点分散、施工环境复杂的特点。

技术领域

本实用新型涉及测量技术领域，具体是一种深基坑无线采集自动化监测系统。

背景技术

我国的深基坑工程在近十余年得到迅猛发展，尤其在大、中城市，随着高层建筑和地下工程的不断涌现，带动了许多大型深基坑的出现。基坑工程的开挖面积、挖深、周边环境复杂程度等方面都屡创新高。深基坑工程是一项风险性较高的工程，根据近年来建设工程事故的统计，基坑工程中发生工程事故的概率往往高于主体工程，基坑工程事故的频频发生，造成了重大的经济损失和严重后果。

深基坑工程作为危大工程之一，由于技术复杂且事故频发，因此在施工过程中应进行监测，以确保施工环境及周边环境安全。为了监测深基坑支护结构的强度和变形，并有效控制基坑对周边环境的破坏，深基坑设置了表面位移监测、深层水平位移监测、地下水位监测、围护墙内力监测、支撑内力监测、土压力监测等监测类型，具有监测点位多、数据类型多、监测任务重等特点。目前国内深基坑工程监测大多采用人工测量的方法，耗费人力资源且数据时效差，深基坑工程施工期需要高频次动态监测、实时监测预警、及时反馈，以便及时调整设计、改进施工方法，达到动态反馈设计的目的，但是人工监测的监测频次和及时性都很难满足要求，同时人为因素等原因提高了错误几率，不能及时发现和预报基坑施工过程中存在的安全隐患。

相比于基坑施工期的人工监测，自动化监测具有时效性、准确性、连续性、便捷性和安全性等优点，在施工过程中能及时对基坑支护结构以及周边环境实施全面的监控量测，通过监测得到的数据对基坑整体稳定与变形进行安全评估，及时反馈施工安全。

目前自动化采集设备存在着以下几方面问题：

1)设备采用市电或太阳能供电方式，深基坑工程的测点呈纵向及横向分布，很多位置无法保证太阳能充足，而在施工期也很难保证市电供应到每个监测站点；

2)深基坑工程的测点较分散，将监测传感器的引线全部接入监测站点，接线布线较繁琐，在施工期较难实现；

3)深部水平位移采用测斜仪进行监测，往往各个厂家都需要专用配套数据采集单元和软件，与基坑监测系统无法兼容；

4)现场施工部位随进度随时发生变化，对自动化采集单元体积、重量和操作灵活性要求高，常规自动化设备体积较大，不适合灵活移动。

发明内容

本实用新型提供一种深基坑无线采集自动化监测系统，采用基于LoRa的窄带无线通讯和低功耗嵌入式芯片技术，兼容深基坑监测多种类型的传感器，构建全方位监测信息感知体系，并通过无线低功耗采集单元实现各个厂家测斜仪的全自动化实时测量，建立深基坑施工期安全监测的数据采集及管理系统，实现监测仪器与设备的多维信息管理。

一种深基坑无线采集自动化监测系统，包括无线低功耗采集单元、数据集中器、移动通信网络、数据采集及管理单元，多个无线低功耗采集单元与数据集中器进行LoRa通信，数据集中器通过移动通信网络与布置在安全监测中心的数据采集及管理单元连接；所述无线低功耗采集单元包括第一微处理器、与第一微处理器连接的第二微处理器、采集模块、电池、与第二微处理器连接的LoRa通信模块和与采集模块连接的RS485采集接口，RS485采集接口用于与监测传感器连接。

进一步的，所述监测传感器包括数字式测斜仪、钢筋计、土压力计。