一种基于北斗定位的地铁枢纽站基坑边坡变形实时监测仪制造技术

本实用新型专利技术涉及地铁施工的技术领域，目的是提供一种基于北斗定位的地铁枢纽站基坑边坡变形实时监测仪，属于地铁施工的技术领域，包括监测座，监测座上设置有自动测角仪、北斗定位器、警报器及多个图像传感器，监测座上还设置有中央处理器，自动测角仪、北斗定位器、警报器及多个图像传感器均与中央处理器电性连接，还包括无线传输单元，中央处理器通过无线传输单元与上位机通信。本实用新型专利技术具有便于对基坑边坡变形进行实时监测、无需人工操作、提高了操作人员的安全性的优点。

A real-time monitor of foundation pit slope deformation based on Beidou Positioning

【技术实现步骤摘要】
一种基于北斗定位的地铁枢纽站基坑边坡变形实时监测仪
本技术涉及地铁施工的
，具体涉及一种基于北斗定位的地铁枢纽站基坑边坡变形实时监测仪。
技术介绍
水平变形监测是基坑及边坡、特别是深基坑和永久边坡支护工程的重要指标。在工程施工期间，随着基坑内土体的挖出，基坑支护结构两侧土体产生压力差，从而引起土体由基坑外侧向内侧的水平移动。通过水平变形监测，及时对监测数据进行分析处理，判断地层、支护结构的安全稳定性、判断基坑开挖施工对围护结构及周围环境的影响程度，能够控制施工安全以及降低基坑施工对周边环境的影响，并对可能发生的危及环境和本身施工安全的隐患或事故提供及时、准确的预报，提前采取预防措施，避免事故的发生。授权公告号为CN201210570336.2的中国专利公开了一种基坑及边坡支护水平变形监测方法，施工步骤是：(a)基坑未开挖前，在基坑周边监测点布设位置挖出沟槽或孔，呈水平向；(b)成槽或成孔后下入钢筋根据设置监测点的破裂面位置，确定监测点布设钢筋自由段的长度和固定端位置，自由段外侧穿隔离塑料管，隔离塑料管管孔内侧用胶带封死，钢筋外露一端绑扎或焊接钢尺，钢尺刻度面朝上；(c)钢筋另一端采用水泥浆形成锚固体，钢筋自由段塑料管外进行注浆加固形成注浆体，地表开槽作业用砼加固；(d)孔口插入硬质塑料管，硬质塑料管露出坡体混凝土面墙，硬质塑料管外用水泥浆固定；(e)通过直接读测钢尺读数或采用游标卡尺量测面墙外钢筋长度的方法进行数据采集，根据数据变化计算基坑水平位移；(f)根据设计和规范要求的基坑深部变形监测坡面位置，并根据设计和规范要求的监测频率，在基坑中部、下部重复a-e条布设监测点并进行数据采集，开展监测工作。现有技术存在以下技术缺陷：上述监测方法需要人工读测钢尺读数或采用游标卡尺量测面墙外钢筋长度的方法进行数据采集，一旦发生滑坡塌方就对操作人员的生命安全构成了威胁。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种基于北斗定位的地铁枢纽站基坑边坡变形实时监测仪，具有便于对基坑边坡变形进行实时监测、无需人工操作、提高了操作人员的安全性的优点。为实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：一种基于北斗定位的地铁枢纽站基坑边坡变形实时监测仪，包括监测座，所述监测座上设置有自动测角仪、北斗定位器、警报器及多个图像传感器，所述监测座上还设置有中央处理器，所述自动测角仪、北斗定位器、警报器及多个图像传感器均与所述中央处理器电性连接，还包括无线传输单元，所述中央处理器通过所述无线传输单元与上位机通信。通过采用上述技术方案，自动测角仪用于检测基坑边缘的倾斜角度信息，并发送至中央处理器，多个图像传感器均用于拍摄基坑的图像并发送至中央处理器，北斗定位器用于检测本监测仪的位置信息并发送至中央处理器。中央处理器接收了当前时刻的自动测角仪检测的基坑边缘的倾斜角度后，将当前时刻的倾斜角度与设定的角度最大阈值进行比较，若当前时刻的倾斜角度超过角度最大阈值时，中央处理器控制报警器报警并通过无线传输单元向上位机发送信息。中央处理器接收了多个图像传感器拍摄的基坑图像后，使用灰度阈值分割的方式将基坑图像中的裂缝图像分离出来，并计算裂缝图像中裂缝的面积，当裂缝图像中裂缝的面积大于中央处理器中预设的裂缝最大阈值时，中央处理器控制报警器报警并通过无线传输单元向上位机发送信息。将本监测仪安装在基站后，北斗定位器建立初始坐标数据发送至中央处理器，在监测过程中，北斗定位器发送实时坐标至中央处理器，中央处理器根据实时坐标和初始坐标计算位移差值，若位移差值大于中央处理器内预设的位移最大阈值时，中央处理器控制报警器报警并通过无线传输单元向上位机发送信息。优选的，所述图像传感器的数量为四个，所述监测座上开设有四个安装槽，四个所述安装槽分别位于所述监测座的四周，四个所述图像传感器分别安装在四个所述安装槽内。通过采用上述技术方案，使得本监测仪能同时从四个方向获取基坑图像。优选的，所述自动测角仪为环形激光自动测角仪。通过采用上述技术方案，在测量时，环形激光自动测角仪的环形激光器的转动角速度比较高时，其输出信号的非线性实际上不影响测角误差。环形激光自动测角仪的环形激光器不要加偏频装置，因此使用起来比较方便和可靠，可以在短时间内比较容易地累计大量数据。优选的，所述监测座上设置有太阳能电池板及蓄电池，所述太阳能电池板与蓄电池电性连接，所述蓄电池与自动测角仪、北斗定位器、警报器、中央处理器及多个图像传感器电性连接。通过采用上述技术方案，使得自动测角仪、北斗定位器、警报器、中央处理器及多个图像传感器均由太阳能电池板转化的电能供电，达到增大本监测仪在户外的实用性的效果。优选的，所述无线传输单元为GPRS无线传输单元。通过采用上述技术方案，GPRS无线传输单元无距离限制，达到增大本监测仪在户外的实用性的效果。优选的，还包括底座，所述底座上转动设置有支撑柱，所述支撑柱上固定设置有所述监测座，所述底座背离监测座的一侧设置有多个螺栓三叉支架，所述螺栓三叉支架包括中心柱及三根侧柱，所述中心柱的一端与底座固定连接，所述中心柱上开设有三个螺纹连接口，三个所述螺纹连接口围绕中心柱的轴线设置，三根侧柱分别通过三个螺纹接口与中心柱螺纹连接，三根侧柱远离中心柱的一端向下倾斜设置。通过采用上述技术方案，多个螺栓三叉支架的三根侧柱与基坑抵接，增大了本监测仪安装在基坑上的稳定形，达到在一定程度上减少本监测仪的侧翻情况的效果。优选的，所述底座上设置有驱动所述支撑柱绕中心柱的轴线转动的驱动件，所述驱动件包括伺服电机、主动齿轮及与主动齿轮啮合的从动齿轮，所述从动齿轮的内圈与支撑柱同轴连接，所述伺服电机固定安装在底座上，所述伺服电机的输出轴与主动齿轮同轴连接，所述伺服电机与中央处理器电性连接。通过采用上述技术方案，需要调整多个图像传感器的拍摄位置时，中央控制器控制伺服电机工作，使得伺服电机的输出轴带动主动齿轮转动，从而使得主动齿轮带动从动齿轮转动，使得支撑柱转动，带动监测座转动，从而达到调整多个图像传感器的拍摄位置的效果。优选的，所述安装槽内设置有用于固定图像传感器的固定件，所述固定件包括固定板、T形螺栓及连接套筒，所述固定板的两端滑动设置在所述安装槽的两个相对设置的侧壁上，所述安装槽的侧壁固定穿设有内螺纹套筒，所述内螺纹套筒螺纹套接在所述T形螺栓上，所述连接套筒的一端与固定板固定连接，所述连接套筒的另一端内设置有第一轴承，所述T形螺栓远离其螺母的一端与第一轴承的内圈过盈配合。通过采用上述技术方案，需要固定图像传感器时，操作人员转动T形螺栓，使得T形螺栓沿内螺纹套筒的长度方向上升或者下降，带动连接套筒沿内螺纹套筒的长度方向上升或者下降，从而带动固定板沿内螺纹套筒的长度方向上升或者下降，直至固定板与图像传感器抵接，达到将图像传感器固定的效果，方便操作人员更换图像传感器。综上所述，本专利技术的有益效果为：1、本技术具有便于对基坑边坡变形进行实时监测、无需人工操作、提高了操作人员的安全性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于北斗定位的地铁枢纽站基坑边坡变形实时监测仪，其特征在于：包括监测座(1)，所述监测座(1)上设置有自动测角仪(2)、北斗定位器(3)、警报器(4)及多个图像传感器(5)，所述监测座(1)上还设置有中央处理器，所述自动测角仪(2)、北斗定位器(3)、警报器(4)及多个图像传感器(5)均与所述中央处理器电性连接，还包括无线传输单元，所述中央处理器通过所述无线传输单元与上位机通信。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗定位的地铁枢纽站基坑边坡变形实时监测仪，其特征在于：包括监测座(1)，所述监测座(1)上设置有自动测角仪(2)、北斗定位器(3)、警报器(4)及多个图像传感器(5)，所述监测座(1)上还设置有中央处理器，所述自动测角仪(2)、北斗定位器(3)、警报器(4)及多个图像传感器(5)均与所述中央处理器电性连接，还包括无线传输单元，所述中央处理器通过所述无线传输单元与上位机通信。


2.根据权利要求1所述的一种基于北斗定位的地铁枢纽站基坑边坡变形实时监测仪，其特征在于：所述图像传感器(5)的数量为四个，所述监测座(1)上开设有四个安装槽(11)，四个所述安装槽(11)分别位于所述监测座(1)的四周，四个所述图像传感器(5)分别安装在四个所述安装槽(11)内。


3.根据权利要求1所述的一种基于北斗定位的地铁枢纽站基坑边坡变形实时监测仪，其特征在于：所述自动测角仪(2)为环形激光自动测角仪。


4.根据权利要求1所述的一种基于北斗定位的地铁枢纽站基坑边坡变形实时监测仪，其特征在于：所述监测座(1)上设置有太阳能电池板(12)及蓄电池，所述太阳能电池板(12)与蓄电池电性连接，所述蓄电池与自动测角仪(2)、北斗定位器(3)、警报器(4)、中央处理器及多个图像传感器(5)电性连接。


5.根据权利要求1所述的一种基于北斗定位的地铁枢纽站基坑边坡变形实时监测仪，其特征在于：所述无线传输单元为GPRS无线传输单元。


6.根据权利要求1所述的一种基于北斗定位的地铁枢纽站基坑边坡变形实时监测仪，其特征在于：还包括底座(6)，所述底座(6)上转动设置有支撑柱(13)，所述支撑柱(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：包兴培，张雨晴，李丹，古翼铭，
申请(专利权)人：四川建筑职业技术学院，
类型：新型
国别省市：四川;51