一种深基坑变形无线测试方法、测试装置及测试系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及岩土工程，尤其涉及一种深基坑变形无线测试方法、测试装置及测试系统。
【背景技术】
[0002]在很多工业工程、城市建设中，都需要挖设深基坑，以方便建立地基，但是基坑的坑壁容易坍方滑塌，需要对基坑坑壁的变形进行监控。在现有技术中，一般采用经纬仪进行水平位移的观测和采用测斜仪进行深孔位移监测；水平位移观测较常用的方法有视准线法，通过在两端设置基准点，建立一条基准线，直接用钢尺读出每个点的偏移量；但该方法对通视条件要求比较高；其它的还有小角度法，极坐标法等等；深孔位移监测，需要在基坑外侧一定距离进行垂直钻孔，在孔内进行监测，成本较高，也要求有一定的场地条件。但是这些方法都有以下通用的问题，就是需要人工操作，费时费力，精度也难以保证，而且这些测试装置很容易损坏，难以保护，每一次测量都需要提前进行各种准备工作，同时这些方法难以实现实时的监控。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题在于克服上述现有技术存在的不足，而提出一种深基坑变形无线测试方法、测试装置及测试系统，以方便快捷的实现高精度的深基坑变形检测，并在需要时实现实时监测。
[0004]为解决上述技术问题，本发明提出一种深基坑变形无线测试方法，包括:步骤a，将多个岩土变形感知传感器随着基坑的开挖进展，由上至下间隔设置在基坑的坑壁上；步骤b，定期或实时通过所述多个岩土变形感知传感器测量并输出所述基坑的坑壁的倾角信息；步骤C，通过各所述岩土变形感知传感器的倾角信息获得所述基坑的变形信息。
[0005]优选地，在步骤c之后还包括步骤d，步骤d为通过基坑的变形信息获得基坑的坑壁的变形曲线。
[0006]优选地，在步骤b之后还包括步骤bl，所述步骤bl为接收所述多个岩土变形感知传感器输出的基坑的坑壁的倾角信息，并汇总输出。
[0007]优选地，在步骤c之后还包括步骤e:当变形信息满足预设条件时，发出警报。
[0008]本发明还提供一种深基坑变形无线测试装置，其包括:多个岩土变形感知传感器，其由上至下间隔设置在基坑的坑壁上，用以采集所述基坑的坑壁的倾角信息；至少一信息采集终端，所述信息采集终端与所述多个岩土变形感知传感器通过无线连接，用以接收所述岩土变形感知传感器采集的所述基坑的坑壁的倾角信息。
[0009]本发明还提供一种深基坑变形测试系统，所述深基坑变形测试系统包括至少一上述的深基坑变形无线测试装置，还包括数据处理终端，其通过无线连接所述至少一信息采集终端，用以接收所述信息采集终端的倾角信息，并获得所述基坑的变形信息。
[0010]优选地，岩土变形感知传感器包括:倾角传感芯片，用以产生倾斜数据的模拟信号；信号转换模块，连接所述倾角传感芯片，用以将所述倾角传感芯片的倾斜数据的模拟信号转换成数字信号；处理器，所述处理器连接所述信号转换模块，用以接收处理所述信号转换模块转换成的数字信号，对接收到的所述数字信号进行处理，所述处理器包括处理器本体和时钟单元；数据传输模块，所述数据传输模块连接所述处理器，用以从处理器中接收处理过的数字信号并将所述数字信号传输给外界；电池，所述电池用以给所述倾角传感芯片、信号转换模块、处理器和数据传输模块提供电力；其中，所述处理器包括处理器本体和时钟单元，所述时钟单元由所述电池持续供电，所述时钟单元控制所述电池以设定时间间隔交替开启或关闭对所述倾角传感芯片、信号转换模块、处理器本体和数据传输模块的电力供应。
[0011]优选地，深基坑变形测试系统还包括报警器，所述数据处理终端在所述变形信息满足预设条件时，发出警报信号给所述报警器，使其报警。
[0012]优选地，坑壁上设有多个固定柱，所述岩土变形感知传感器通过固定柱固定在所述基坑的坑壁上，位于同一基坑中的所述多个固定柱在竖直方向排成至少一条直线。
[0013]与现有技术相比，本发明的有益效果包括:本发明通过岩土变形感知传感器检测坑壁的倾角信息再进行计算得出坑壁的变形位移，依靠精确的电子仪器的测量代替了人工测量，同时测试传感器体积小且无需任何线缆工作，安装便捷不易损害，适合野外工作环境，实现了方便快捷的高精度深基坑变形检测，并且在需要时还能够保证实时监控。
【附图说明】
[0014]图1为本发明实施例的深基坑变形测试系统的工作原理图。
[0015]图2为本发明实施例的岩土变形感知传感器的结构示意图。
[0016]图3为本发明实施例的深基坑变形无线测试方法的流程图。
[0017]图4为本发明实施例的变性信息的计算原理图。
[0018]【附图说明】:岩土变形感知传感器1、信息采集终端2、数据处理终端3、基坑4、坑壁41和固定柱42。
【具体实施方式】
[0019]为了进一步说明本发明的原理和结构，现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
[0020]请参阅图1和图2，本发明提供了一种深基坑变形测试系统，所述深基坑变形测试系统包括至少一深基坑变形无线测试装置和数据处理终端3，深基坑变形无线测试装置包括多个岩土变形感知传感器1、至少一信息采集终端2和报警器4。
[0021]岩土变形感知传感器1，多个岩土变形感知传感器I其由上至下间隔设置在基坑4的坑壁41上，用以采集所述基坑4的坑壁41的倾角信息。在输出数据的过程中，岩土变形感知传感器I可以附带各自的独立编号信息，以方便多个岩土变形感知传感器I之间的区另O。在本实施例中，所述岩土变形感知传感器I的设置间距具体根据岩土层的实际状况而定。间距的长短会影响精度，间距越短精度越高，但间距短会导致成本提高，所以可以根据岩土层的情况在容易变形的位置多设置岩土变形感知传感器1，在其它位置少设置。在其它实施例中，根据对精度需要的不同，可以采用不同的间距设置，例如0.5m、3m或5m等等。在本实施例中，所述坑壁41上设有多个固定柱42，所述岩土变形感知传感器I通过固定柱42固定在所述基坑4的坑壁41上,位于同一基坑4中的所述多个固定柱42在竖直方向排成至少一条直线。岩土变形感知传感器I设置在坑壁41上的方式可以有很多种，例如通过螺钉钉入坑壁41或者直接在坑壁4挖坑将岩土变形感知传感器I埋入等等。并且岩土变形感知传感器I的数量可以随着开挖进度而增加，只需要在新挖出的坑壁41上继续安装岩土变形感知传感器I即可。当使用完毕之后还可以将岩土变形感知传感器I拆下重复使用，加上岩土变形感知传感器I的造价低廉，可以相当程度上节约成本。
[0022]在本实施例中，岩土变形感知传感器I包括信号转换模块11、处理器12、数据传输模块13、倾角传感芯片14和电池15。
[0023]倾角传感芯片14，用以产生倾斜数据的模拟信号。
[0024]信号转换模块11，连接所述倾角传感芯片14，用以将所述倾角传感芯片14的倾斜数据的模拟信号转换成数字信号。倾角传感芯片14检测得到的倾斜数据信号为模拟信号，处理器无法识别，所以需要将模拟信号转换成数字信号。在本实施例中，信号转换模块11为16位ADC数模转换器，在其它实施例中，信号转换模块11可以根据需要采用其它位数的数模转换器，例如32位或者24位等等。
[0025]处理器12，连接所述信号转换模块11，用以接收处理所述信号转换模块11转换成的数字信号，对接收到的所述数字信号进行处理，所述处理器12包括处理器本体(未图示)和时钟单元(未图示)。处理器12的作用是将转换后的数字信号进行处理以方便数据传输模块13向外界传输。在本实施例中，处理器12使用的是单片机，在其它实施例中，可以根据处理数据的需要或者其它需要采用其它类型的处理器12。所述时钟单元由所述电池15持续供电，所述时钟单元控制所述电池15以设定时间间隔交替开启或关闭对所述倾角传感芯片14、信号转换模块11、处理器本体和数据传输模块13的电力供应。当采用定期检测的方式时，由于岩土变形感知传感器I的工作很多时候是不需要整天不间断进行的，所以通过时钟单元按时启动岩土变形感知传感器I来进行测量、接收指令或者向外界传送数据等操作，等操作完毕之后关闭岩土变形感知传感器1，这样可以有效的减少岩土变形感知传感器I的电力消耗，这样就能通过电池15来满足岩土变形感知传感器I的长时间工作。
[0026]数据传输模块13，连接所述处理器12，用以从处理器12中接收处理过的数字信号并将所述数字信号传输给外界。数据传输模块13可以是无线的传输模块也可以是有线的模块，在本实施例中，数据传输模块13采用无线模式将岩土变形感知传感器I的所述基坑4的坑壁41的倾角信息传输给信息采集终端2。
[0027]电池15，用以给所述倾角传感芯片14、信号转换模块11、处理器12和数据传输模块13提供电力。其中，所述时钟单元由所述电池15持续供电，所述时钟单元控制所述电池15以设定时间间隔交替开启或关闭对所述倾角传感芯片15、信号转换