本实用新型涉及沉井施工技术领域。更具体地说，本实用新型涉及一种基于远程无线传输技术的大型沉井基础施工实时监控系统。
背景技术：
沉井是井筒状的结构物，它是以井内挖土，依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到设计标高，然后经过混凝土封底并填塞井孔，使其成为桥梁墩台或其它结构物的基础。
沉井施工监控，是指在沉井施工过程中，对沉井自身及周边构筑物的数据进行采集的过程。现在的沉井施工监控多通过工作人员在一定的施工进度时，在施工现场进行人工采集，再将采集到的原始数据处理成为成果，但这样的数据采集方法缺点有很多：
1、人工采集工作量较大，且处理数据容易出错。
由于沉井施工涉及到对沉井底部和井壁的应力、水位、扰度，周围建筑的倾斜率等等参数的采集，无论是采集频率还是采集的个数都非常巨大，采用人工采集的方式效率低下并且处理数据时非常容易出现错误。
2、只有采集时间当时的数据，其它时间段的数据无从查询，无法掌握数据的连续变化情况。
采用人工采集的结果就是往往只能查阅到采集时间当时的数据，其他时间段的数据需要从档案室中查找，很难在第一时间就可以查询到，并且人工采集的结果无法直观地观察到数据的连续变化情况。
3、无法实现实时监控和预警。
由于人工采集从采集到计算出结果存在一定的滞后，同时人工采集的频率并不高，因此施工人员无法实时获得监测结果，因此也就无法及时对施工中可能出现的状况进行预警。
技术实现要素：
本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种基于远程无线传输技术的大型沉井基础施工实时监控系统，
本实用新型至少包括以下有益效果：
(1)数据采集：相比传统人工采集方式，本实用新型采用的自动实时采集方法实现了全天候数据采集，在采集效率和准确性上大幅度提高。
(2)数据传输、存储和处理：现有的监控方法仍然采用人工输入及处理数据，过程繁琐拖沓；在本实用新型中，传感器数据直接通过无线传输至服务器，并在存储的同时进行自动处理，整个过程一气呵成，提高了传输和处理效率。
(3)数据展示：传统的成果展示方式一般是工作人员根据得到的传感器数据进行处理后编制为成果报告发送给用户，效果不够直观；而通过本实用新型可以查看沉井中各个传感器的实时数据，在成果数据的全方位展示方面较传统方法有明显的优势。
本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本实用新型一个实施例的基于远程无线传输技术的大型沉井基础施工实时监控系统的功能框图；
图2为本实用新型另一个实施例的基于远程无线传输技术的大型沉井基础施工实时监控系统的功能框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
现在的沉井施工监控多通过工作人员在一定的施工进度时，在施工现场进行人工采集，再将采集到的原始数据处理成为成果，但这样的数据采集方法缺点有很多：1.人工采集工作量较大，且处理数据容易出错。2.只有采集时间当时的数据，其它时间段的数据无从查询，无法掌握数据的连续变化情况。3.无法实现实时监控和预警。
为了克服现有技术的上述缺陷，如图1所示，本实用新型实施例提供了一种基于远程无线传输技术的大型沉井基础施工实时监控系统，包括：
数据采集组，包括沉井姿态监测模块、沉井挠度监测模块、沉井应力监测模块以及沉井内外水位监测模块，其中沉井姿态监测模块用于监测沉井的三维坐标，沉井挠度监测模块用于监测沉井的倾斜度，沉井应力监测模块用于监测沉井混凝土应变以及钢筋应变的情况，沉井内外水位监测模块则用于监测沉井内外水位的高度差。
具有显示器的计算机，与所述数据采集组连接，所述计算机用于显示所述数据采集组输出的各监测值，所述监测值包括沉井的三维坐标、倾斜度、混凝土应变、钢筋应变以及沉井内外水位差。
对于沉井姿态监测模块来说，该模块用于监测沉井的三维坐标，在沉井施工过程中，确定施工工作位置是首先需要完成的任务，通过沉井姿态监测模块实时采集沉井的工作位置是否发生偏移，相当于监测了施工工作位置土壤的稳定性，如果沉井的三维坐标发生了变化，说明土壤的受力出现了问题，施工人员通过进一步判断分析，就可以获知接下来是暂停施工，加固地基，还是继续施工，显然沉井姿态监测模块的作用非常重要。
对于沉井扰度监测模块来说，该模块用于监测沉井的倾斜度，沉井的倾斜度较大时，可能是因为沉井刃脚下的土软硬不均、在四周的回填土夯实不均、没有均匀挖土使井内土面高差悬殊或者井内涌砂导致的，此时就需要控制沉井不再向偏移方向倾斜，而倾斜同时会影响沉井姿态监测模块的监测数据。
对于沉井应力监测模块来说，该模块用于监测沉井混凝土应变以及钢筋应变的情况，如果沉井中某个部位应力发生了局部增高，很可能该部位的形状发生了急剧变化，例如产生疲劳裂纹，当沉井应力监测模块监测到应力发生了局部增高，就可以及早考察、分析出相应位置的应力情况，对应力局部增高的现象进行消除。
对于沉井内外水位监测模块来说，该模块用于对沉井内外水位进行监测，沉井内外水位监测对沉井施工非常重要，如果内外水位差过大(一般指超过两米)，将会发生流砂涌向井内，引起沉井倾斜，并且增加吸泥工作量，因此，通过设置沉井内外水位监测模块，能够及时发现沉井内外的水位差情况，及时对水位变化进行预警。
对于计算机来说，用于对所述数据采集组输出的监测值进行存储和显示，具体地，监测值通过计算机的显示器进行显示，通过计算机中的存储器进行存储。通过计算机对监测值进行显示和存储，解决了本过程过于依赖人工且数据易出错，易丢失的问题，同时，解决了沉井施工控制信息展示不直观，展示信息不全的问题。
在上述各实施例的基础上，如图2所示，沉井施工监测系统还包括服务器，服务器用于器与所述计算机无线连接，服务器用于存储所述计算机上传的各监测值，监测值包括沉井的三维坐标、倾斜度、混凝土应变、钢筋应变以及沉井内外水位差。
无线连接的方式可以是通过3G、4G、wifi进行连接，通过将各监测值存储至服务器中，能够方便施工项目部以外的单位或个人(例如监理单位、甲方，甚至政府相关执法单位)了解施工情况，
在上述各实施例的基础上，沉井姿态监测模块包括设置在沉井四个角点的北斗定位传感器，北斗定位传感器用于采集所在角点的三维坐标。现在大型公铁两用桥主塔基础均采用沉井施工方法。钢沉井施工受到水流、河床局部冲刷、潮汐以及拖船碰撞等影响，容易出现翻转、晃动、浮沉等现象，甚至会引起安全事故。因此在沉井浮运、着床前分析、沉井着床、沉井吸泥下沉以及接高等过程中，需要对沉井的实时姿态进行监控，提供安全预警，保证工程施工安全和沉井着床精度。北斗定位传感器能够实时监测沉井四个角点的三维坐标以及沉井整体的倾角和扭转。
需要说明的是，北斗定位传感器具有具有定位精度高、观测时间短、基准站与流动站无需通视、同时提供三维坐标、自动化程度高、全天候作业与不受天气影响等优点。
在上述实施例的基础上，沉井挠度监测模块包括设置在沉井角点、沉井各边中点以及沉井中心的静力水准仪。挠度是指在受力或非均匀温度变化时，杆件轴线在垂直于轴线方向的线位移或板壳中面在垂直于中面方向的线位移。静力水准仪是一种用于测量基础和建筑物各个测点的相对沉降的精密仪器，在本实用新型实施例中，静力水准仪用于获得沉井各监测点的相对坐标以及各边中点和中心点挠度值。
实际监测过程中，选定沉井一个角点的静力水准仪为基准点，即可得到其他水准仪相对于该基准点的实时高差值，从而计算各边及沉井中心的挠度值，例如，计算一边中点的挠度值Δ，已经得到该边两端点及中点相对于基准点高差分别为d1，d2，d3，则该边中点挠度值Δ＝(d1+d2—2d3)/2。
物体由于外因(受力、湿度、温度场变化等)而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，单位面积上的内力称为应力。应力是矢量，沿截面法向的分量称为正应力，沿切向的分量称为切应力，在上述各实施例的基础上，沉井应力监测模块包括设置在沉井各类应力测点位置的应力监测仪。其中，土压力计布置在沉井底部及井壁四周；混凝土及钢筋应变计主要布置在每次下沉时沉井顶部及底层位置；钢板应变计布置在沉井钢壳上，根据实际沉井结构特征选择是否布置钢板应变计；所有测点布置位置，应根据沉井施工工艺及理论模拟计算结果合理布置。
在上述各实施例的基础上，沉井内外水位监测模块包括分别设置在沉井内、外的激光液位计及渗压计。渗压计适用于长期埋设在水工结构物或其它混凝土结构物及土体内，测量结构物或土体内部的渗透(孔隙)水压力。
在上述各实施例的基础上，数据采集组还包括设置沉井周边构筑物上的电塔倾斜监测模块，具体地，包括设置在电塔身上的四个静力水准仪进行沉降观测，然后根据相对的两组点高差值计算电塔倾斜率，例如相对的两个测点编号为1、3，两者间距为D，某一时刻测得的沉降量分别为d1，d2，则该方向的电塔倾斜率为|d1-d2|/D。
本监控系统在以下几个方面具备显著的有益效果：
(1)数据采集：相比传统人工采集方式，本实用新型采用的自动实时采集方法实现了全天候数据采集，在采集效率和准确性上大幅度提高。
(2)数据传输、存储和处理：现有的监控方法仍然采用人工输入及处理数据，过程繁琐拖沓；在本实用新型中，传感器采集的各项数据可以最终通过无线传输至服务器，十分方便。
(3)数据展示：传统的成果展示方式一般是工作人员根据得到的传感器数据进行处理后编制为成果报告发送给用户，效果不够直观；而通过本实用新型可以查看在沉井中预先埋设的传感器的位置及实时数据，还可以调取任意时刻的历史数据，并绘制历时曲线，查看沉井的受力状态、几何姿态以及周边构筑物状态等，本实用新型在成果数据的全方位展示方面较传统方法有明显的优势。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。