一种实时监测基坑水平变形的方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种实时监测基坑水平变形的方法及系统，其中，实时监测基坑水平变形的方法包括：采集装置采集基坑的边界信息；将边界信息传输至PLC控制器；PLC控制器对边界信息进行处理以判定基坑的边界是否变形，并生成相应的形变信息；将形变信息传输至远程监测装置；远程监测装置存储形变信息，并根据形变信息判断是否需要报警。实时监测基坑水平变形的系统包括：采集装置、无线传输器、PLC控制器、以及远程监测装置，采集装置与PLC控制器由无线传输器信号连接，PLC控制器与远程控制系统相电连，通过本实施例提供的基坑水平变形实时监测的方法及系统能对基坑进行实时的监测而避免由于基坑水平变形而引发的事故。
【专利说明】
一种实时监测基坑水平变形的方法及系统
技术领域
[0001]本发明涉及基坑监测技术领域，尤其涉及一种实时监测基坑水平变形的方法及系统。
【背景技术】
[0002]随着我国地下工程的高速发展，地铁沿线、高架道路、隧道等附近大型深基坑工程越来越多，基坑就是在基础设计位置按基底标高和基础平面尺寸所开挖的土坑，而深基坑是指深度超过5m(包含5m)，或者深度未超过5m但地质条件、周围环境和地下管线复杂，或影响毗邻建筑及构筑物安全的基坑，为了避免基坑由于变形而引起事故需要对基坑进行监测。
[0003]如中国发明专利(CN104863110A)公开了一种基坑水平位移监测系，包括长方体形状的金属底座，金属底座的上表面沿其长度方向设有刻度尺，刻度尺在零刻度处与金属底座固定连接，金属底座上设有可沿其长度方向滑动的滑块，在滑块上设有用于确定视线方向的十字丝。使用时基坑水平位移监测装置安放在需要测量水平变形的测点位置，滑动滑块将滑块中十字丝对准全站仪提供的基准线，读取钢尺上水平变形读数。
[0004]但是，上述现有技术中的基坑水平位移监测装置需要人工的定期进行监测，人工操作不但效率低，而且无法实现实时监测，这样就使基坑存在了一定的安全风险。
【发明内容】
[0005]针对现有技术存在的上述问题，本发明旨在提供一种实时监测基坑水平变形的方法及系统，能对基坑进行实时监测，避免基坑由于水平变形而引起事故。
[0006]具体技术方案如下:
[0007]—种实时监测基坑水平变形的方法，包括步骤:
[0008]SI 10:采集装置采集基坑的边界信息；
[0009]S120:将边界信息传输至PLC控制器；
[0010]S130:PLC控制器对边界信息进行处理以判定基坑的边界是否变形，并生成相应的形变信息；
[0011]S140:将形变信息传输至远程监测装置；
[0012]S150:远程监测装置存储形变信息，并根据形变信息判断是否需要报警。
[0013]进一步的，边界信息包括基坑每条边界的基准线和实际线。
[0014]进一步的，通过全站仪发出的扫描线确定基坑的每条边界的基准线，并拍摄基坑每条边界的扫描线和实际线，获取采集图片。
[0015]进一步的，步骤SI20中具体包括:
[0016]S1201:将边界信息由信号放大器放大；
[0017]S1202:将放大后的边界信息由无线传输器传输至PLC控制器内。
[0018]进一步的，步骤SI30中具体包括:
[0019]S1301:去除存在遮挡物的采集数据；
[0020]S1302:计算通过采集数据获取的基坑的每条边界的实际线和基准线的最大差值；
[0021]SI 303:对比最大差值和安全阈值，生成形变信息。
[0022]本发明还公开了一种实时监测基坑水平变形的系统，监测系统包括:
[0023]采集装置，用以采集基坑的边界信息；
[0024]无线传输器，与采集装置相电连，用以将边界信息传输至PLC控制器内；
[0025]PLC控制器，与无线传输器信号连接，用以对边界信息进行处理以判定基坑的边界是否变形，并生成相应的形变信息；
[0026]远程监测装置，与PLC控制器相电连，用以存储形变信息，并根据形变信息判断是否报警。
[0027]进一步的，监测装置还包括信号放大器，信号放大器设置于采集装置和无线传输器之间，用以将形成的边界信息放大。
[0028]进一步的，PLC控制器包括:
[0029]筛选模块，用以去除存在遮挡物的采集数据；
[0030]判断模块:用以判断线条是基准线或实际线，以及线条对应的基坑的边界；
[0031]计算模块:用以计算通过采集图片获取的基坑的每条边界的实际线和基准线的最大差值；
[0032]对比模块:用以将最大差值与安全阈值进行比较，生成形变信息。
[0033]进一步的，采集装置包括全站仪;其中，全站仪具有设置于基坑边缘处的反射器和朝向反射器设置且远离基坑的设备主体;全站仪与无线传输器相电连，用以获取基坑的边界?目息O
[0034]与现有技术相比，本发明提供的实时监测基坑水平变形的方法通过采集装置采集基坑的边界信息，将边界信息传输至PLC控制器，通过PLC控制器对边界信息进行处理以判定基坑的边界是否变形，并生成相应的形变信息，远程监测装置根据形变信息判断是否需要报警，本发明的优点在于:实现了实时对基坑进行监测，无需人工进行监测，不但监测效率高，而且实时监测更能在第一时间发现基坑发生水平变形，从而避免由于基坑水平变形而引发的事故。
【附图说明】
[0035]图1本发明的实施例提供的实时监测基坑水平变形的方法的流程图一；
[0036]图2本发明的实施例提供的实时监测基坑水平变形的方法的流程图二；
[0037]图3本发明的实施例提供的实时监测基坑水平变形的方法的流程图三；
[0038]图4是本发明的实施例中提供的实时监测基坑水平变形的系统的结构图。
[0039]图中，1、采集装置；11、全站仪;111、设备主体;112、反射器;2、信号放大器;3、无线传输器;4、PLC控制器;41、筛选模块;42、判断模块;43、计算模块;44、对比模块;5、远程监测
目.ο
【具体实施方式】
[0040]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0041]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
[0042]实施例一:
[0043]图1本发明的实施例提供的实时监测基坑水平变形的方法的流程图一，图4是本发明的实施例中提供的实时监测基坑水平变形的系统的结构图。如图1和图4所示，本实施例提供的实时监测基坑水平变形的方法，该方法始于步骤S110，采集装置I采集基坑的边界信息;并经过步骤S120将边界信息传输至PLC控制器4;随后，步骤S130，通过PLC控制器对边界信息进行处理以判定基坑的边界是否变形，并生成相应的形变信息;经过步骤S140将形变信息传输至远程监测装置5内，最后，在步骤S150中远程监测装置5存储形变信息，并根据形变信息判断是否需要报警。
[0044]本发明提供的实时监测基坑水平变形的方法，首先，通过采集装置采集基坑的边界信息，然后，将边界信息传输至PLC控制器，其次，通过PLC控制器对边界信息进行处理以判定基坑的边界是否变形，并生成相应的形变信息，再次，将形变信息传输至远程监测装置5，最后，远程监测装置5根据形变信息判断是否需要报警。
[0045]上述的边界信息包括基坑每条边界的基准线和实际线，其中，实际线即为基坑的实际边界线，即基坑边界实时的边界线，而基准线是基坑边界的最佳位置。在获取基坑的边界信息时，是通过多个全站仪11对准基坑的基准线，以在每条基准线处均获得一扫描线。在采集基坑的边界信息时，是对基坑的每条边界线和该条边界线对应的扫描线和实际线进行拍摄，即边界信息是实时获取的基坑的图片信息。
[0046]图2本发明的实施例提供的实时监测基坑水平变形的方法的流程图二。如图2所示，步骤S120中具体包括:步骤S1201:将边界信息由信号放大器2放大；步骤S1202:将放大后的边界信息由无线传输器3传输至PLC控制器4内。通过信号放大器2将边界信息放大能增强边界信息的稳定性，从而使PLC控制器4更加稳定的接收采集装置I采集的边界信息。
[0047]图3本发明的实施例提供的实时监测基坑水平变形的方法的流程图三。如图3所示，步骤S130中具体包括:步骤S1301:去除存在遮挡物的采集数据;步骤SI302:计算通过采集数据获取的基坑的每条边界的实际线和基准线的最大差值;步骤S1303:对比最大差值和安全阈值，生成形变信息。
[0048]本实施例中判定采集图片中存在遮挡物的判定标准如下:1、采集图片中线条存在断裂的情况;2、采集图片中存在多条线条相互交错的情况。
[0049]本实施例中的安全阈值为与基坑的该条边界线对应的实际线和基准线的最大安全差值，即若测得的该条边界线的基准线与实际线的最大差值低于安全阈值则基坑发生形变，若测得的该条边界线的基准线与实际线的最大差值高于安全阈值则基坑未发生形变。本实施例中优选:若远程监测装置5接收到的形变信息连续N次为基坑发生形变则远程监测装置5发出报警，若生成的形变信息为基坑未发生形变则远程监测装置5不作处理。
[0050]具体而言，实时监测基坑水平变形的方法包括步骤:
[0051 ] SI 10:采集装置采集基坑的边界信息；
[0052]S1201:将边界信息由信号放大器放大；
[0053]S1202:将放大后的边界信息由无线传输器传输至PLC控制器内。
[0054]S1301:去除存在遮挡物的采集数据；
[0055]S1302:计算通过采集数据获取的基坑的每条边界的实际线和基准线的最大差值；
[0056]S1303:对比最大差值和安全阈值，生成形变信息。
[0057]S140:将形变信息传输至远程监测装置；
[0058]S150:远程监测装置存储形变信息，并根据形变信息判断是否需要报警。
[0059]实施例二:
[0060]根据上述实施例提出的一种实时监测基坑水平变形的方法，本实施例提出了一种实时监测基坑水平变形的系统。
[0061]如图4所示，采集装置I，用以采集基坑的边界信息;无线传输器3，与采集装置I相电连，用以将边界信息的信号传输至PLC控制器4内；PLC控制器4，与无线传输器3信号连接，用以对边界信息进行处理以判定基坑的边界是否变形，并生成相应的形变信息；远程监测装置5，与PLC控制器4相电连，用以存储形变信息，并根据形变信息判断是否报警。
[0062]监测系统还包括信号放大器2，信号放大器2设置于采集装置I和无线传输器3之间，用以将形成的边界信息放大。
[0063]如图4所示，PLC控制器4包括:筛选模块41，用以去除存在遮挡物的采集数据;判断模块42:用以判断线条是基准线或实际线，以及线条对应的基坑的边界;计算模块43:用以计算通过采集图片获取的基坑的每条边界的实际线和基准线的最大差值;对比模块44:用以将最大差值与安全阈值进行比较，生成形变信息。
[0064]如图4所示，采集装置I包括全站仪11;其中，全站仪11具有设备主体111和反射器112。具体的，反射器112设置于基坑边缘处。为了避免由于基坑的震动而对全站仪11获取的边界信息造成影响，设备主，111朝向反射器112设置且远离基坑，用以通过全站仪11发出的扫描线确定基坑的每条边界的基准线;并且，全站仪11与无线传输器3相电连，用以获取基坑的边界信息。当然，在本实施例中，全站仪11也可以由电子水准仪替换。
[0065]通过实施例一和实施例二提供的实时监测基坑水平变形的方法及系统能对基坑进行实时的监测而避免由于基坑水平变形而引发的事故。
[0066]以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种实时监测基坑水平变形的方法，其特征在于，包括步骤: SI 10:采集装置采集基坑的边界信息； S120:将所述边界信息传输至PLC控制器； S130:所述PLC控制器对所述边界信息进行处理以判定所述基坑的边界是否变形，并生成相应的形变信息； S140:将所述形变信息传输至远程监测装置； S150:所述远程监测装置存储所述形变信息，并根据所述形变信息判断是否需要报警。2.根据权利要求1所述的实时监测基坑水平变形的方法，其特征在于，所述边界信息包括所述基坑每条边界的基准线和实际线。3.根据权利要求2所述的实时监测基坑水平变形的方法，其特征在于，通过全站仪发出的扫描线确定所述基坑的每条边界的所述基准线，并拍摄所述基坑每条边界的所述扫描线和所述实际线，获取采集图片。4.根据权利要求1所述的实时监测基坑水平变形的方法，其特征在于，所述步骤S120中具体包括: S1201:将所述边界信息由信号放大器放大； S1202:将放大后的所述边界信息由无线传输器传输至所述PLC控制器内。5.根据权利要求3所述的实时监测基坑水平变形的方法，其特征在于，所述步骤S130中具体包括: S1301:去除存在遮挡物的所述采集数据； S1302:计算通过所述采集数据获取的所述基坑的每条边界的所述实际线和所述基准线的最大差值； S1303:对比所述最大差值和安全阈值，生成所述形变信息。6.—种实时监测基坑水平变形的系统，用以实施如权利要求1至5任一所述的实时监测基坑水平变形的方法，其特征在于，所述监测系统包括: 采集装置，用以采集所述基坑的边界信息； 无线传输器，与所述采集装置相电连，用以将所述边界信息传输至所述PLC控制器内； PLC控制器，与所述无线传输器信号连接，用以对所述边界信息进行处理以判定所述基坑的边界是否变形，并生成相应的形变信息； 远程监测装置，与所述PLC控制器相电连，用以存储所述形变信息，并根据所述形变信息判断是否报警。7.根据权利要求6所述的实时监测基坑水平变形的系统，其特征在于，所述监测系统还包括信号放大器，所述信号放大器设置于所述采集装置和所述无线传输器之间，用以将形成的所述边界信息放大。8.根据权利要求6所述的实时监测基坑水平变形的系统，其特征在于，所述PLC控制器包括: 筛选模块，用以去除存在遮挡物的所述采集数据； 判断模块:用以判断所述线条是基准线或实际线，以及所述线条对应的所述基坑的边界； 计算模块:用以计算通过所述采集图片获取的所述基坑的每条边界的所述实际线和所述基准线的最大差值； 对比模块:用以将所述最大差值与所述安全阈值进行比较，生成所述形变信息。9.根据权利要求5所述的实时监测基坑水平变形的系统，其特征在于，所述采集装置包括全站仪;其中，所述全站仪具有设置于所述基坑边缘处的反射器和朝向所述反射器设置且远离所述基坑的设备主体;所述全站仪与所述无线传输器相电连，用以获取所述基坑的边界信息。
【文档编号】E02D1/00GK105908691SQ201610416076
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年6月14日
【发明人】耿涛涛, 陈伟宏, 卢保平, 赵光辉, 张建平
【申请人】上海宏信设备工程有限公司