隧道施工监测数据采集系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种隧道施工监测数据采集系统及方法，系统包括：土压力盒、应力计、数据采集装置和具有无线通讯功能的移动设备；土压力盒采集监测对象的压力数据，应力计采集监测对象的应力数据，数据采集装置接收并存储监测数据。当移动设备靠近数据采集装置时，触发数据采集装置的无线网络触发元件，唤醒数据采集装置的无线网络通信元件，与移动设备建立无线网络连接，移动设备读取并存储监测数据。当移动设备离开过远或无线网络通信断开时，数据采集装置的无线网络通信元件进入休眠状态。此外，还可以通过移动设备上的数据处理模块分析处理存储的监测数据，及时返回处理结果，给相关人员处置可能发生的事故提供依据。

Tunnel construction monitoring data acquisition system and method

The invention discloses a tunnel construction monitoring data acquisition system and method, the system includes: mobile equipment earth pressure boxes, stress meter, data acquisition device and a wireless communication function; pressure data acquisition and monitoring the earth pressure, stress the stress data acquisition monitoring object, data acquisition device for receiving and storing monitoring data. When the mobile device is close to the data acquisition device, wireless network data acquisition device trigger triggering device, wireless network communication device data acquisition device to awaken, set up a wireless network connection and mobile devices, mobile devices to read and store data. When the mobile device is far away or the wireless network communication is disconnected, the wireless network communication element of the data acquisition device enters a dormant state. In addition, the data processing module can be used to analyze and store the monitoring data, and return the results in time to provide the basis for the relevant personnel to deal with possible accidents.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数据采集领域，尤其涉及一种隧道施工监测数据采集系统及方法。
技术介绍
随着我国经济建设的迅猛发展，建设城际列车、高速铁路、高速公路等工程项目开设隧道的需求量也在日益增长。在隧道施工过程中，由于不能及时获得隧道围岩压力等动态变化的数据，并根据数据分析做出及时处理，隧道坍塌等事故时有发生，严重威胁着工人的人身安全，同时也极大影响着工程的开发进度。因此，为了确保隧道项目的安全施工，有效避免隧道坍塌等事故的发生，通过监测隧道施工数据，从而实现对隧道围岩的安全状况进行分析，及时采取有效的应对措施，最大程度的避免施工灾害的发生。目前，隧道施工监测数据采集主要采用人工监测、全自动监测和无线监测等方法。人工监测方法不仅工作量大、效率低，而且存在主观性强、记录数据存在误差的可能性大等诸多问题；全自动监测方法存在着布线困难、维护检修工作量大且成本高、受环境制约等问题，并且监测仪器容易受到外界干扰而导致监测结果不准确；无线监测方法的监测对象多、范围广，但是工作量大而且需要长期工作，耗电量大、成本高。因此，急需一种隧道施工监测数据采集系统，解决现有的多项技术中存在的效率低、成本高、布设困难、准确率低的问题。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术提供一种隧道施工监测数据采集系统及方法，以克服现有技术中存在的监测效率低、成本高、结果不准的问题，从而达到耗能少、成本低、数据准的目的。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是：一种隧道施工监测数据采集系统，其中，包括：土压力盒、应力计、数据采集装置和具有无线通讯功能的移动设备；所述数据采集装置包括无线网络触发元件、第一无线网络通信元件和第一存储元件；所述移动设备包括第二无线网络通信元件和第二存储元件；所述土压力盒和所述应力计均与所述数据采集装置通过导线电性连接，所述移动设备与所述数据采集装置通过无线网络进行数据通信；所述土压力盒采集被监测对象的压力数据并传输至所述数据采集装置，所述应力计采集被监测对象的应力数据并传输至所述数据采集装置，所述数据采集装置的第一存储元件存储所述压力数据和所述应力数据；所述数据采集装置的无线网络触发元件被触发时，所述第一无线网络通信元件进入唤醒状态，所述数据采集装置与所述移动设备通过第一无线网络通信元件和第二无线网络通信元件建立无线网络连接，所述移动设备读取所述的第一存储元件中存储的数据，所述第二存储元件存储移动设备读取的数据，当所述无线网络通信断开时，所述第一无线网络通信元件进入休眠状态。上述的隧道施工监测数据采集系统，其中，所述土压力盒包括：采集被监测对象的围岩与初衬之间压力的第一土压力盒和采集被监测对象的初衬与二衬之间压力的第二土压力盒。上述的隧道施工监测数据采集系统，其中，所述应力计包括：采集被监测对象的锚杆应力的第一应力计和采集被监测对象的钢筋应力的第二应力计。上述的隧道施工监测数据采集系统，其中，所述移动设备还包括数据处理模块，所述数据处理模块对第二存储元件存储的数据进行分析处理，并反馈处理结果。一种隧道施工监测数据采集方法，其中，包括：土压力盒和应力计分别采集被监测对象的压力数据和应力数据并传输至数据采集装置存储；移动设备发出无线网络信号触发数据采集装置的无线网络触发元件，数据采集装置的第一无线网络通信元件进入唤醒状态，数据采集装置与移动设备建立无线网络连接，移动设备读取并存储数据采集装置中存储的压力数据和应力数据；所述无线网络通信断开时，第一无线网络通信元件进入休眠状态。上述的隧道施工监测数据采集方法，其中，所述土压力盒采集的压力数据包括：围岩与初衬之间的压力数据和初衬与二衬之间的压力数据。上述的隧道施工监测数据采集方法，其中，所述应力计采集的应力数据包括：锚杆的应力数据和钢筋的应力数据。上述的隧道施工监测数据采集方法，其中，还包括：对移动存储设备中存储的压力数据和应力数据进行分析处理，并反馈处理结果。本专利技术对比现有技术，具有如下有益效果：本专利技术提供的隧道施工监测数据采集系统包括：土压力盒、应力计、数据采集装置和具有无线通讯功能的移动设备。土压力盒采集监测对象的压力数据，应力计采集监测对象的应力数据，数据采集装置接收并存储监测数据。当移动设备靠近数据采集装置时，触发数据采集装置的无线网络触发元件，唤醒数据采集装置的无线网络通信元件，与移动设备建立无线网络连接，移动设备读取并存储监测数据。当移动设备离开过远或无线网络通信断开时，数据采集装置的无线网络通信元件进入休眠状态。此外，还可以通过移动设备上的数据处理模块分析处理存储的监测数据，及时返回处理结果，给相关人员处理问题、采取有效的应对措施提供依据。由于本专利技术通过移动设备收集监测数据，需要时数据采集装置的无线网络通信元件处于唤醒状态，不需要时数据采集装置的无线网络通信元件处于休眠状态，从而达到了监测范围广、反应快、精度高、耗能少的有益效果。附图说明结合以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，能够更好地理解本专利技术的上述特征和优点。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本专利技术的主旨。图1是本专利技术实施例1提供的隧道施工监测数据采集系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例1提供的隧道施工监测数据采集方法的流程示意图；图3是本专利技术实施例1提供的隧道施工监测数据采集方法中应用于隧道施工的示意图；图4是本专利技术实施例1提供的隧道施工监测数据采集方法中传感器的布设示意图；1-锚杆，2-第一应力计，3-初衬与围岩间的第一土压力盒，4-初衬与二衬间的第二土压力盒，5-电线，6-初衬，7-二衬，8-第二应力计，9-数据采集装置，10-大地。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但是不作为本专利技术的限定。实施例1：图1是本专利技术实施例1提供的一种隧道施工监测数据采集系统的结构示意图；如图所示，本专利技术实施例1提供的一种隧道施工监测数据采集系统设置有土压力盒、应力计、数据采集装置和移动设备。数据采集装置包括无线网络触发元件、第一无线网络通信元件和第一存储元件，移动设备包括数据处理模块、第二无线网络通信元件和第二存储元件，土压力盒包括采集围岩与初衬之间压力的第一土压力盒和采集初衬与二衬之间压力的第二土压力盒，应力计包括采集锚杆应力的第一应力计和采集钢筋应力的第二应力计。其中，第一土压力盒、第二土压力盒、第一应力计和第二应力计可以根据实际情况需要设置若干。土压力盒、应力计分别通过导线与数据采集装置进行连接，将采集的监测对象数据传输给数据采集装置，数据采集装置接收数据后，存储至第一存储单元。当移动设备靠近数据采集装置一定距离时，此处一定距离可以根据实际需要设置如10米、15米、20米等，发送无线网络信号从而触发无线网络触发元件，无线网络触发元件被触发后，唤醒第一无线网络通信元件，数据采集装置与移动设备通过第一无线网络通信元件与第二无线网络通信元件建立无线网络连接，移动设备读取第一存储单元中存储的数据后，将数据存储到第二存储单元，当移动设备主动断开无线网络连接或移动设备远离数据采集装置时，此处远离距离与上面的一定距离相同，第一无线网络通信元件进入休眠状态。另外，数据处理模块对存储在第二存储单元的数据进行处理并反馈结果。需要说明的是，本专利技术实例1提供的一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隧道施工监测数据采集系统，其特征在于，包括：土压力盒、应力计、数据采集装置和具有无线通讯功能的移动设备；所述数据采集装置包括无线网络触发元件、第一无线网络通信元件和第一存储元件；所述移动设备包括第二无线网络通信元件和第二存储元件；所述土压力盒和所述应力计均与所述数据采集装置通过导线电性连接，所述移动设备与所述数据采集装置通过无线网络进行数据通信；所述土压力盒采集被监测对象的压力数据并传输至所述数据采集装置，所述应力计采集被监测对象的应力数据并传输至所述数据采集装置，所述数据采集装置的第一存储元件存储所述压力数据和所述应力数据；所述数据采集装置的无线网络触发元件被触发时，所述第一无线网络通信元件进入唤醒状态，所述数据采集装置与所述移动设备通过第一无线网络通信元件和第二无线网络通信元件建立无线网络连接，所述移动设备读取所述的第一存储元件中存储的数据，所述第二存储元件存储所述移动设备读取的数据，当所述无线网络通信断开时，所述第一无线网络通信元件进入休眠状态。

【技术特征摘要】
1.一种隧道施工监测数据采集系统，其特征在于，包括：土压力盒、应力计、数据采集装置和具有无线通讯功能的移动设备；所述数据采集装置包括无线网络触发元件、第一无线网络通信元件和第一存储元件；所述移动设备包括第二无线网络通信元件和第二存储元件；所述土压力盒和所述应力计均与所述数据采集装置通过导线电性连接，所述移动设备与所述数据采集装置通过无线网络进行数据通信；所述土压力盒采集被监测对象的压力数据并传输至所述数据采集装置，所述应力计采集被监测对象的应力数据并传输至所述数据采集装置，所述数据采集装置的第一存储元件存储所述压力数据和所述应力数据；所述数据采集装置的无线网络触发元件被触发时，所述第一无线网络通信元件进入唤醒状态，所述数据采集装置与所述移动设备通过第一无线网络通信元件和第二无线网络通信元件建立无线网络连接，所述移动设备读取所述的第一存储元件中存储的数据，所述第二存储元件存储所述移动设备读取的数据，当所述无线网络通信断开时，所述第一无线网络通信元件进入休眠状态。2.如权利要求1所述的隧道施工监测数据采集系统，其特征在于，所述土压力盒包括：采集被监测对象的围岩与初衬之间压力的第一土压力盒和采集被监测对象的初衬与二衬之间压力的第二土压力盒。3.如权利要求1所述的隧道施工监测数据采集系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏才初，安康，杜时贵，张计锋，伍法权，
申请(专利权)人：绍兴文理学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33