一种基坑位移自动监测系统及方法技术方案

本申请涉及一种基坑位移自动监测系统及方法，其包括安装于基坑内壁的第一监测机构、警示机构，第一监测机构包括倾斜监测组件、控制器等，可实时监测基坑内壁的倾斜情况，并通过警示机构根据不同的监测结果发出不同的警示信息，由此可以实现基坑位移自动监测，提高基坑位移监测的效果；通过光接收模块倾斜时接收到光信号的光接收模块的不同，驱动警示机构发出不同的警示信息，可直观体现基坑倾斜情况；整个监测过程简单，实时监测可有效降低在基坑发生位倾斜时错过抢救时机的概率，为基坑、基于基坑的施工建筑的进行提供较高的保障。

【技术实现步骤摘要】
一种基坑位移自动监测系统及方法
本申请涉及基坑施工
，尤其是涉及一种基坑位移自动监测系统及方法。
技术介绍
基坑坍塌事故是工程建设施工过程中常见的安全事故，当发生基坑坍塌，将伴随着人员伤亡和经济损失，造成不良社会影响。因此在基坑建设施工过程中需要对基坑及其支护等建设设施进行监测，以此预防降低基坑坍塌事故发生。目前，预防基坑坍塌一般是定时或不定时对基坑结构的位移等状况进行监测，若有发现基坑结构的位移等监测数据超过警戒值时，则采取加固等措施进行防护。针对上述中的相关技术，专利技术人认为基坑位移监测不连续，基坑坍塌事故可能发生在监测间隔的时间段内，存在影响防护、抢险的最佳时机。
技术实现思路
为了提高基坑位移监测预防的效果，本申请提供一种基坑位移自动监测系统及方法。第一方面本申请提供的一种基坑位移自动监测系统，采用如下的技术方案：一种基坑位移自动监测系统，包括：第一监测机构，安装于基坑内壁；所述第一监测机构包括管体，所述管体内设有倾斜监测组件；警示机构，与第一监测机构连接，用于根据第一监测机构的不同监测结果发出不同的警示信息。通过采用上述技术方案，由于纵深不同，基坑侧壁不同高度受到外部土方等的压力也存在差异，因此当基坑发生位移时，基坑侧壁将会发生倾斜。本申请于基坑内壁安装用于监测基坑倾斜程度的第一监测机构，用于实时监测基坑内壁的倾斜情况，并通过警示机构根据不同的监测结果发出不同的警示信息，由此可以实现基坑位移自动监测，提高基坑位移监测的效果。可选的，所述倾斜监测组件包括控制器、光发射器和接收垫层；所述控制器安装于管体，所述控制器分别与光发射器、接收垫层连接；所述光发射器悬吊于管体上部的中间，所述光发射器用于朝接收垫层发射光信号；所述接收垫层设于管体底壁；所述接收垫层朝向光发射器的一侧分布有复数个光接收模块，每一光接收模块设有单独的位置标识，光接收模块用于接收光发射器的光信号，并将接收到的光信号及对应的位置标识传送给控制器；所述警示机构设有与每一所述光接收模块一一对应的不同的警示信息。通过采用上述技术方案，光发射器采用悬吊方式安装于管体上部，不管基坑倾斜角度如何，光发射器均可根据自重保持竖直状态，进而使由光发射器发射的光信号保持竖直状态；而随接收垫层固定安装于管体的光接收模块则随基坑的倾斜而发生倾斜，因此可通过光接收模块倾斜时光接收模块与光发射器的间距变化，比对获得管体、基坑的倾斜程度，进而驱动警示机构根据接收到光信号的光接收模块的不同，发出不同的警示信息，这样既可以显示基坑的倾斜角度，还可表示基坑的倾斜方向。可选的，所述光发射器为激光发射器。通过采用上述技术方案，激光发射器发射的光为微波光束，损耗较小，便于光接收模块根据接收的光的时间差计算获取光接收模块与光发射器之间的间距。还可减少光发射器发射的光信号受到影响而受损耗。可选的，所有光接收模块位于同一平面；所述管体内部为锥形状，设有光发射器一端的内径小于另一端。通过采用上述技术方案，管体内呈锥形形状，且将光发射器设于内径较小的一端，同时光接收模块位于内径较大的一端，这样既可以扩大倾斜监测组件可监测的倾斜角度范围，还可节省管体空间，减少光发射器发射光信号时受到的外界的影响。可选的，所述管体内壁布设有光接收模块。通过采用上述技术方案，于管体内壁设置光接收模块，可增大倾斜监测组件的监测范围。当管体随基坑发生较大幅度倾斜时，光发射器发射的光信号可能就由位于管体内壁的光接收模块接收到，警示机构可根据接收到光信号的光接收模块的位置标识，发出对应的警示信息。可选的，所述管体与基坑内壁之间设有下支杆和上支杆；所述下支杆一端固定于基坑内壁，另一端铰接于管体下部；所述上支杆位于下支杆上面，且上支杆一端固定于基坑内壁，另一端与管体之间连接有竖直调整组件；所述管体通过竖直调整组件调整竖直安装于下支杆、上支杆。通过采用上述技术方案，管体通过上支杆、下支杆连接安装于基坑内壁，安装完成后，并通过位于上支杆与管体之间的竖直调整组件进行调整校准。可选的，每一基坑内壁至少布设有两个第一监测机构，所述第一监测机构均匀布设；所有管体的轴向相同；至少有一第一监测机构为基坑顶部。通过采用上述技术方案，同一基坑内壁设置不少于一个的第一监测机构，可更好更准确的体现本申请监测系统的准确性。而且当基坑发生倾斜位移时，基坑顶部的变化量一般最大，因此至少在基坑顶部设置一第一监测机构，可以较快速、精确获取基坑倾斜程度，并及时将倾斜状况通过警示机构给予反馈。可选的，还包括与警示机构连接的第二监测机构；所述第二监测机构包括全站仪和反射组件；所述反射组件安装在位于最上方的管体的上面；所述全站仪安装于基坑外侧。通过采用上述技术方案，若基坑所处区域的土质较软，当基坑发生位移时，可能存在基坑侧壁整体发生位移，此时基坑的倾斜角度相对较小。此时通过设置于基坑外侧的全站仪实时采集全站仪至位于管体上面的反射组件的间距变化，结合对应位置的第一监测机构的倾斜变化量，获取更为精确的基坑位移变化情况。第二方面，本申请提供一种基坑位移自动监测方法，采用如下的技术方案：一种基坑位移自动监测方法，基于所述的基坑位移自动监测系统，监测方法包括以下步骤：在基坑内壁安装第一监测机构；初始化校准第一监测机构，使光发射器初始化朝向基准模块；所述基准模块为位于最中间的光接收模块；实时监测接收到光信号的光接收模块变化；当光发射器发射的光信号的光接收模块不同于基准模块时，控制器驱动警示机构发出警示信息。通过采用上述技术方案，在基坑内壁设置第一监测机构用于实时采集第一监测机构所在区域基坑的倾斜程度变化。当基坑发生位移时，一般情况下，基坑侧壁上部会发生倾斜，光发射器发射出的光信号由除基准模块外的光接收模块接收到，此时由控制器监测获取到光接收器的位置标识，并通过该位置标识驱动警示机构发出对应的警示信息。启动基坑位移监测前，对光发射器进行校准，使得获取的监测数据更为精准。实时监测可有效降低在基坑发生位倾斜时错过抢救时机的概率，为基坑、基于基坑的施工建筑的进行提供较高的保障。第三方面，本申请提供一种基坑位移自动监测方法，采用如下的技术方案：一种基坑位移自动监测方法，基于所述的基坑位移自动监测系统，监测方法包括以下步骤：S100：初始化校准第一监测机构，使光发射器初始化朝向基准模块；所述基准模块为位于最中间的光接收模块；S200：获取光发射器悬吊部位至光发射器底端的光发射器竖直高度H0；S300：获取光发射器至光接收模块的基准间距L0；S400：实时获取当前接收到光信号的光接收模块至光发射器之间的监测间距L1；S500：根据步骤S100至S400获取的数据参数，计算管体的倾斜角度α，即基坑的倾斜角度α；所述计算基坑的倾斜角度α的公式如下：α=arcos((H0+L本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基坑位移自动监测系统，其特征在于，包括：/n第一监测机构(2)，安装于基坑(1)内壁；所述第一监测机构(2)包括管体(21)，所述管体(21)内设有倾斜监测组件(211)；/n警示机构(3)，与第一监测机构(2)连接，用于根据第一监测机构(2)的不同监测结果发出不同的警示信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种基坑位移自动监测系统，其特征在于，包括：
第一监测机构(2)，安装于基坑(1)内壁；所述第一监测机构(2)包括管体(21)，所述管体(21)内设有倾斜监测组件(211)；
警示机构(3)，与第一监测机构(2)连接，用于根据第一监测机构(2)的不同监测结果发出不同的警示信息。


2.根据权利要求1所述的基坑位移自动监测系统，其特征在于：所述倾斜监测组件(211)包括控制器(2111)、光发射器(2112)和接收垫层(2113)；所述控制器(2111)安装于管体(21)，所述控制器(2111)分别与光发射器(2112)、接收垫层(2113)连接；
所述光发射器(2112)悬吊于管体(21)上部的中间，所述光发射器(2112)用于朝接收垫层(2113)发射光信号；
所述接收垫层(2113)设于管体(21)底壁；所述接收垫层(2113)朝向光发射器(2112)的一侧分布有复数个光接收模块(21131)，每一光接收模块(21131)设有单独的位置标识，光接收模块(21131)用于接收光发射器(2112)的光信号，并将接收到的光信号及对应的位置标识传送给控制器(2111)；
所述警示机构(3)设有与每一所述光接收模块(21131)一一对应的不同的警示信息。


3.根据权利要求2所述的基坑位移自动监测系统，其特征在于：所述光发射器(2112)为激光发射器(2112)。


4.根据权利要求2所述的基坑位移自动监测系统，其特征在于：所有光接收模块(21131)位于同一平面；所述管体(21)内部为锥形状，设有光发射器(2112)一端的内径小于另一端。


5.根据权利要求2所述的基坑位移自动监测系统，其特征在于：所述管体(21)内壁布设有光接收模块(21131)。


6.根据权利要求1所述的基坑位移自动监测系统，其特征在于：所述管体(21)与基坑(1)内壁之间设有下支杆(22)和上支杆(23)；所述下支杆(22)一端固定于基坑(1)内壁，另一端铰接于管体(21)下部；所述上支杆(23)位于下支杆(22)上面，且上支杆(23)一端固定于基坑(1)内壁，另一端与管体(21)之间连接有竖直调整组件(24)；所述管体(21)通过竖直调整组件(24)调整竖直安装于下支杆(22)、上支杆(23)。


7.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：林振村，张经枚，张淑兰，沈文松，钟宇，詹婉娴，
申请(专利权)人：福建互华土木工程管理有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35