一种基于物联网智能在线监测的钢筋混凝土排水管制造技术

一种基于物联网智能在线监测的钢筋混凝土排水管，其通过对嵌入式传感器采集的数据进行算法建模、阈值预警、信息通知，实现无人值守对隧道本体不间断状态监测。相较传统后装式工艺，该系统具有高效、可靠、美观、远程监控、自动报警等优点。报警等优点。报警等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网智能在线监测的钢筋混凝土排水管


[0001]本专利技术涉及隧道在线监测
，具体涉及一种基于物联网智能在线监测的钢筋混凝土排水管。

技术介绍

[0002]近年来国内外城市路面塌陷事故频发，造成了人们生命和财产的巨大损失。在所有路面塌陷事故的成因中，钢筋混凝土排水管隧道，也就是地下管涵(隧道)破裂渗漏所造成的影响占有较大的比重，因此对地下管涵(隧道)工程运行的安全状态进行有效监测，对预防安全事故的发生，保护人们人身安全和减少财产损失具有重要意义。目前，市政、电力等工程中大断面管涵的应用越来越多，为保证地下管涵(隧道)的长期安全运行，需对所选地下管涵具备智能化监测的性能，但是目前没有对地下管涵执行智能化监测的系统，为此，有必要进行智能型地下管涵监测系统的研发。

技术实现思路

[0003]为解决现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种基于物联网智能在线监测的钢筋混凝土排水管，其通过对嵌入式传感器采集的数据进行算法建模、阈值预警、信息通知，实现无人值守对隧道本体不间断状态监测。相较传统后装式工艺，该系统具有高效、可靠、美观、远程监控、自动报警等优点。
[0004]本专利技术采用如下的技术方案。
[0005]一种基于物联网智能在线监测的钢筋混凝土排水管，包括：
[0006]顺序通信连接的智能传感设备、本地上位机、MQTT网关与服务器；
[0007]所述智能传感设备安装于钢筋混凝土排水管隧道的隧道本体，用于采集所述隧道本体的传感器原始数据并上传给本地上位机；
[0008]所述本地上位机用于将接收到的所述传感器原始数据打包后形成打包数据并将打包数据转发到MQTT网关；
[0009]所述MQTT网关用于将接收到的打包数据通过MQTT协议远程上传到服务器；
[0010]所述服务器用于根据定制化的算法对接收到的打包数据建立数据模型，进行各类数据分析从而得到隧道本体的3D实时状态图。
[0011]优选地，所述根据定制化的算法对接收到的打包数据建立数据模型，进行各类数据分析从而得到隧道本体的3D实时状态图的方法，包括：
[0012]钢筋混凝土排水管隧道安装完成时，以智能传感设备的所有传感器第一次上报到服务器的打包数据为初始状态值；
[0013]智能传感设备的所有传感器后期传上来的打包数据减去初始状态值设定为对应于各传感器的传感器变化量；
[0014]通过位移传感器变化量，服务器在位移传感器安装的相应位置等比例绘制两节钢筋混凝土排水管隧道中间的间距，该间距就作为数学模型一；
[0015]通过倾角传感器变化量，服务器根据倾斜角度将该节钢筋混凝土排水管隧道的旋转角度固定，同该钢筋混凝土排水管隧道相邻的另一节钢筋混凝土排水管隧道通过位移变化量拼接在该节钢筋混凝土排水管隧道的左侧来作为数学模型二；
[0016]通过压力传感器变化量，服务器在压力传感器安装的相应位置标注当前两节钢筋混凝土排水管隧道承受的相应压力，该压力就作为数学模型三；
[0017]通过以上方式计算后得到的数学模型一、数学模型二和数学模型三通过Unity3D执行数据分析来生成实时3D状态图。
[0018]优选地，所述MQTT网关的型号为CEIoTG
‑
MQTT101。
[0019]优选地，所述智能传感设备包括四个压力传感器、四个位移传感器与一个倾角传感器；
[0020]四个压力传感器分别安装在两节钢筋混凝土排水管隧道之间的连接节点的上部、下部、左部与右部的四个位置；
[0021]四个位移传感器分别安装在两节钢筋混凝土排水管隧道之间的连接节点的左上部、右上部、左下部与右部的四个位置；
[0022]一个倾角传感器安装在两节钢筋混凝土排水管隧道之间的连接节点的左侧位置。
[0023]优选地，上下两个位置的压力传感器安装是为了监测筋混凝土排水管隧道沉降的垂直方向的压力，左右两个位置安装的压力传感器是为了监测筋混凝土排水管隧道沉降的水平方向的压力。
[0024]优选地，倾角传感器垂直居中安装能够使得角度变化小以减少传感器量程。
[0025]优选地，所述压力传感器及位移传感器位于两节钢筋混凝土排水管隧道之间的连接节点的承口端面，相邻的两个压力传感器之间的夹角为90度，相邻两个位移传感器之间的夹角为90度；倾角传感器位于两节钢筋混凝土排水管隧道之间的连接节点的吊装孔内，距承口端面的距离为600mm～800mm。
[0026]优选地，所述基于物联网智能在线监测的钢筋混凝土排水管，还包括：
[0027]所述基于物联网智能在线监测的钢筋混凝土排水管用于设置传感器不同级别阈值，超限短信、微信、邮件报警；
[0028]基于物联网智能在线监测的钢筋混凝土排水管的历史报表和历史曲线模块用于分析隧道主体的长期运行状态。
[0029]优选地，登录服务器的管理配置页面，对于压力传感器、位移传感器、倾角传感器计算出的变化量分别设置设定的预警值及告警值来作为不同级别阈值。
[0030]优选地，对于达到预警或者告警值的设备，服务器自动将该设备所在的钢筋混凝土排水管隧道的编号、段编号、项目编号及告警信息通过短信、微信或者邮件发送给段负责人、项目负责人和系统管理员，以达到超限可短信、微信或者邮件报警的目的。
[0031]本专利技术的有益效果在于，与现有技术相比，本专利技术通过对嵌入式传感器采集的数据进行算法建模、阈值预警、信息通知，实现无人值守对隧道本体不间断状态监测。相较传统后装式工艺，该系统具有高效、可靠、美观、远程监控、自动报警等优点。
附图说明
[0032]图1为本专利技术中所述基于物联网智能在线监测的钢筋混凝土排水管的整体结构
图；
[0033]图2是本专利技术中所述承载台的一种运行状况的示意图；
[0034]图3是本专利技术中所述承载台的另一种运行状况的示意图；
[0035]图4是图2的W处的示意图；
[0036]图5是本专利技术中所述承载台的部分示意图；
[0037]图6是图5的X处的示意图；
[0038]图7是图5的Y处的示意图；
[0039]图8是图7的Z处的示意图；
[0040]图9是历史报表和历史曲线模块的界面图；
具体实施方式
[0041]下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。
[0042]本专利技术的基于物联网智能在线监测的钢筋混凝土排水管设计思路如下:
[0043]作为地下管涵(隧道)的钢筋混凝土排水管隧道施工完成后，钢筋混凝土排水管隧道体周围的地质条件需较长时间恢复到稳定状态，恢复期间，由于地下管涵(隧道)采用的是柔性接口，地下管涵(隧道)的隧道体会发生沉降等变化，导致接口渗漏、水土流失的情况发生，引发塌陷事故；地下管涵(隧道)的隧道体周边的其他工程的不规范施工导致水土流失等地质条件变化引起地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网智能在线监测的钢筋混凝土排水管，其特征在于，包括：顺序通信连接的智能传感设备、本地上位机、MQTT网关与服务器；所述智能传感设备安装于钢筋混凝土排水管隧道的隧道本体，用于采集所述隧道本体的传感器原始数据并上传给本地上位机；所述本地上位机用于将接收到的所述传感器原始数据打包后形成打包数据并将打包数据转发到MQTT网关；所述MQTT网关用于将接收到的打包数据通过MQTT协议远程上传到服务器；所述服务器用于根据定制化的算法对接收到的打包数据建立数据模型，进行各类数据分析从而得到隧道本体的3D实时状态图。2.根据权利要求1所述的基于物联网智能在线监测的钢筋混凝土排水管，其特征在于，所述根据定制化的算法对接收到的打包数据建立数据模型，进行各类数据分析从而得到隧道本体的3D实时状态图的方法，包括：钢筋混凝土排水管隧道安装完成时，以智能传感设备的所有传感器第一次上报到服务器的打包数据为初始状态值；智能传感设备的所有传感器后期传上来的打包数据减去初始状态值设定为对应于各传感器的传感器变化量；通过位移传感器变化量，服务器在位移传感器安装的相应位置等比例绘制两节钢筋混凝土排水管隧道中间的间距，该间距就作为数学模型一；通过倾角传感器变化量，服务器根据倾斜角度将该节钢筋混凝土排水管隧道的旋转角度固定，同该钢筋混凝土排水管隧道相邻的另一节钢筋混凝土排水管隧道通过位移变化量拼接在该节钢筋混凝土排水管隧道的左侧来作为数学模型二；通过压力传感器变化量，服务器在压力传感器安装的相应位置标注当前两节钢筋混凝土排水管隧道承受的相应压力，该压力就作为数学模型三；通过以上方式计算后得到的数学模型一、数学模型二和数学模型三通过Unity3D执行数据分析来生成实时3D状态图。3.根据权利要求1所述的基于物联网智能在线监测的钢筋混凝土排水管，其特征在于，所述MQTT网关的型号为CEIoTG
‑
MQTT101。4.根据权利要求1所述的基于物联网智能在线监测的钢筋混凝土排水管，其特征在于，所述智能传感设备包括四个压力传感器、四个位移传感器与一个倾角传感器；四个压力传感器分别安装在两节...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋骅伟，张志坚，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司无锡供电分公司，
类型：发明
国别省市：