用于监测地铁深基坑地质灾害的预警装置及系统制造方法及图纸

实用新型专利技术涉及地质灾害监测预警技术领域，尤其涉及一种用于监测地铁深基坑地质灾害的预警装置及系统。本实用新型专利技术通过在地铁深基坑内距离护壁第一距离处设置摄像机，沿灌注桩方向在距离护壁第二距离处设置多个位移传感器，在一个或多个灌注桩上设置检验灌注桩应力变化的应变计传感器，在基坑水位观测井内设置水位传感器等装置，全面监测基坑的地质情况，并通过设置传感器信号处理器统一接收、处理相关监测数据，通过上述监测设备的组合设置，达到全面、自动的对基坑进行地质灾害监测的目的。

Early warning device and system for monitoring the geological disaster of deep foundation pit

【技术实现步骤摘要】
用于监测地铁深基坑地质灾害的预警装置及系统
技术涉及地质灾害监测预警
，尤其涉及一种用于监测地铁深基坑地质灾害的预警装置及系统。
技术介绍
工程界习惯将开挖深度超过6m的基坑列为深基坑，地铁深基坑是指修建于城区的地铁站所开挖的深基坑，已有的地铁站深基坑开挖深度可达到50m以上，由于深基坑结构容易受到各种不稳定因素的影响，进而出现变形、塌方崩塌等工程事故和地质灾害。因此，对深基坑的地质灾害监测就显得非常重要；目前，深基坑地质灾害监测主要采用常规变形监测技术，如利用经纬仪、水准仪、测距仪、全站仪等常规测量仪器来测定点的变形值；但是依靠上述技术近监测有着室外作业工作量大、布点受地形条件影响等不利因素，不易实现自动化监测；而其他一些特殊测量手段虽然可以进行应变测量、准直测量和倾斜测量等自动测量，但其通常只能提供局部和相对的变形信息，而无法提供全面的、准确的灾害预报。除此之外，目前的监测技术在采集数据后通常还需要人工对数据进行处理，这导致，即使监测到了地铁深基坑出现地质灾害的数据，也容易由于人工处理数据耗费时间，层级报备决策时间而造成整个预警过程占用时间过长，应急反应速度滞后，进而导致错过及时应对地铁深基坑地质灾害预警的最佳时机。
技术实现思路
本技术的专利技术目的在于：针对现有深基坑地质监测技术要么自动化程度低，要么不能全面监测的问题，提供一种可以全面自动检测深基坑地质状况的预警装置。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：一种用于监测地铁深基坑地质灾害的预警装置，包括，摄像机，设置在离地铁深基坑护壁第一距离处，用于获取地铁站深基坑的图像；多点式位移传感器，沿着灌注桩方向设置在距离护壁第二距离处，其用于监测地铁深基坑的内部松动位移；应变计传感器，设置在地铁深基坑内的一个或多个灌注桩上，用于监测灌注桩的应力；地下水位传感器，设置在地铁深基坑水位观测井内，用于监测地铁深基坑的地下水位变化情况；传感器信号处理器，其分别与摄像机、多点式位移传感器、应变计传感器以及地下水位传感器连接，并接受摄像机、多点式位移传感器、应变计传感器以及地下水位传感器传递的监测数据；警报器，其设置在地铁深基坑顶部距离护壁第三距离处，以及地铁深基坑内不同位置处，与所述传感器信号处理器连接，用于根据指令发出警报。进一步的，还包括多个设置在距离基坑位置地表面以下第四距离处的位移传感器，其用于监测地层沉降。优选的，所述摄像机、多点式位移传感器、应变计传感器以及地下水位传感器均与对应的UPS电源连接。技术同时提供一种用于监测地铁深基坑地质灾害的预警系统，包括如上所述的预警装置，以及上位机；所述预警装置通过有线网络或者无线网络将监测数据传递至上位机；所述上位机用于对接收到的监测数据进行分析、展示，并根据分析结果向下位机终端和/或预警装置发出管理指令。进一步的，所述预警系统还包括下位机终端，所述下位机终端通过有线网络或无线网络与所述预警装置和上位机连接；并自所述预警装置接收监测数据，自所述上位机接收管理指令。进一步的，所述下位机终端为移动终端，其包括终端摄像头。优选的，所述预警系统还包括设置在深基坑现场的网络集线器，所述上位机通过网络集线器与系统中其他设备进行通信连接。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：本技术通过在地铁深基坑内距离护壁第一距离处设置摄像机，沿灌注桩方向在距离护壁第二距离处设置多个位移传感器，在距离设置多个位移传感器，在一个或多个灌注桩上设置检验灌注桩应力变化的应变计传感器，在基坑水位观测井内设置水位传感器等装置，全面监测基坑的地质情况，并通过设置传感器信号处理器统一接收、处理相关监测数据，通过上述监测设备的组合设置，达到全面、自动的对基坑进行地质灾害监测的目的。同时，本技术提供的监测系统通过上位机对从各个传感器所获取的监测数据进行分析处理，并自动生成与基坑地质灾害状态对应的预警指令，能够实现全天候24小时自动监测，反应迅速，预报及时，并且能够精确判断城市地铁站深基坑地质灾害空间范围，为周边居民撤离和基坑灾害处理提供依据；并且通过无人值守的全自动化监测，从而保证长期连续运行，并大幅度降低变形监测成本，提高监测资料的可靠性。附图说明图1是本技术提供的预警装置装配位置示意图。图2为本技术提供的预警系统具体实施例示意图。图3为本技术中预计系统另外一个具体实施例示意图。图中标记：1-摄像机，2-应变计传感器，3-多点式位移传感器，4-地下水位传感器，5-UPS电源，6-传感器信号处理器，7-报警器，8-上位机，9-下位机终端，91-终端摄像头，10-网络集线器，100-地铁站深基坑，200-桩墙，300-水位观测井。具体实施方式下面结合附图，对本技术作详细的说明。为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。实施例1：如图1所示，本技术提供一种用于监测地铁深基坑地质灾害的预警装置，其包括，摄像机1、多点式位移传感器3、应变计传感器2、地下水位传感器4、传感器信号处理器6以及警报器。其中，摄像机1包括多个，分别设置在离地铁深基坑护壁（挡土墙）第一距离处的不同位置上，用于获取不同范围内的地铁站深基坑100的图像；多点式位移传感器3为两个以上的位移传感器组成的传感器阵列，即，将多个位移传感器沿着灌注桩方向设置在距离护壁第二距离处，同时将多个位移传感器设置在距离基坑位置地表面以下第四距离处，分别用于监测地铁深基坑的内部松动位移和地层沉降；应变计传感器2设置在地铁深基坑内的一个或多个灌注桩上，用于监测灌注桩的应力，具体应用时，每个灌注桩上可以根据具体需求设置一个或多个该应变计传感器2；地下水位传感器4设置在地铁深基坑水位观测井300内，用于监测地铁深基坑的地下水位变化情况；传感器信号处理器6分别与摄像机1、多点式位移传感器3、应变计传感器2以及地下水位传感器4连接，并接受摄像机1、多点式位移传感器3、应变计传感器2以及地下水位传感器4传递的监测数据；警报器同样为多个，各个报警器7均同时与所述传感器信号处理器6连接，其设置在地铁深基坑顶部第三距离（如其可以设置在深基坑边界安全距离处）以及地铁深基坑内不同位置处，，用于根据指令发出声\光警报。具体的，为了保证各个设备的供电，本实施例中，摄像机1、多点式位移传感器3、应变计传感器2以及地下水位传感器4均单独与一对应的UPS电源5连接。本实施例提供的预警装置，通过将摄像机1、多点式位移传感器3、应变计传感器2以及地下水位传感器4同时监测深基坑不同位置的地质数据，从而可以第一时间获取地质灾害征兆，进而发出警报，大大缩短了灾害预警时间。实施例2：如图2所示，本实施例提供一种用于监测地铁深基坑地质灾害的预警系统，包括如实施例1所述的预警装置，下位机终端9以及上位机8；预警装置通过有线网络或者无线网络将监测数据传递至上位机8；上位机8对接收到的监测数据进行分析、展示，并根据分析结果向下位机终端9和/或预警装置发出管理指令。下位机终端9通过有线网络或无线网络与所述预警装置和上位机8连接；并自所述预警装置接收本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于监测地铁深基坑地质灾害的预警装置，其特征在于，包括，摄像机，设置在离地铁深基坑护壁第一距离处，用于获取地铁站深基坑内指定范围的图像；多点式位移传感器，沿着灌注桩方向设置在距离护壁第二距离处，其用于监测地铁深基坑的内部松动位移；应变计传感器，设置在地铁深基坑内的一个或多个灌注桩上，用于监测灌注桩的应力；地下水位传感器，设置在地铁深基坑水位观测井内，用于监测地铁深基坑的地下水位变化情况；传感器信号处理器，其分别与摄像机、多点式位移传感器、应变计传感器以及地下水位传感器连接，并接受摄像机、多点式位移传感器、应变计传感器以及地下水位传感器传递的监测数据；警报器，其设置在地铁深基坑顶部距离护壁第三距离处，以及地铁深基坑内不同位置处，与所述传感器信号处理器连接，用于根据指令发出警报。

【技术特征摘要】
1.一种用于监测地铁深基坑地质灾害的预警装置，其特征在于，包括，摄像机，设置在离地铁深基坑护壁第一距离处，用于获取地铁站深基坑内指定范围的图像；多点式位移传感器，沿着灌注桩方向设置在距离护壁第二距离处，其用于监测地铁深基坑的内部松动位移；应变计传感器，设置在地铁深基坑内的一个或多个灌注桩上，用于监测灌注桩的应力；地下水位传感器，设置在地铁深基坑水位观测井内，用于监测地铁深基坑的地下水位变化情况；传感器信号处理器，其分别与摄像机、多点式位移传感器、应变计传感器以及地下水位传感器连接，并接受摄像机、多点式位移传感器、应变计传感器以及地下水位传感器传递的监测数据；警报器，其设置在地铁深基坑顶部距离护壁第三距离处，以及地铁深基坑内不同位置处，与所述传感器信号处理器连接，用于根据指令发出警报。2.根据权利要求1所述的预警装置，其特征在于，还包括多个设置在距离基坑位置地表面以下第四距离处的位移传感器，其用于监测地层沉降。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢强，祝全兵，杨军，宋立平，杨春灿，张鹏飞，秦岭，孙荔晨，肖小亮，魏国武，陈磊，
申请(专利权)人：中国水利水电第七工程局成都水电建设工程有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51