喀斯特岩溶地区超深基坑信息化自动化监测方法及装置与流程

本发明涉及一种喀斯特岩溶地区超深基坑信息化自动化监测方法及装置，属于建筑施工技术领域。

背景技术：

随着城市建设的快速发展，“高”“大”“深”工程越来越多，工程风险控制越来越受到重视。施工监测作为一种管控施工风险最为重要的手段也越来越重要。在物联网技术高速发展的今天，工程施工监测的信息化自动化也开始逐渐发展。

监测的目的：

(1)为适应工程建设，确保施工过程的安全，最大限度地规避风险，避免人员伤亡和环境损害，降低工程经济和工期损失，为工程建设提供安全保障服务。

(2)对周边环境和工程围护结构自身关键部位实施科学的监测，掌握周边环境、围护结构及围岩的动态变化，为各相关单位提供工程安全参考依据。

(3)监测数据和相关分析资料可成为处理风险事务和工程安全事故的重要参考依据。

(4)为建设管理单位对工程建设风险管理提供支持，通过现场安全监测、现场安全巡视和安全状态预警，较全面地掌握各工点的施工安全控制程度，对施工过程实施全面监控和有效控制管理。

(5)积累资料和经验，为今后的同类工程设计提供类比依据。

技术实现要素：

为克服现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种喀斯特岩溶地区超深基坑信息化自动化监测方法及装置。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种喀斯特岩溶地区超深基坑信息化自动化监测方法，包括如下步骤：在施工现场根据测点的数量和分布情况，安装多个现场测控单元，构成现场测控网络，现场测控网络通过数据传输系统如gprs通信模块无线传输，建立与中控室的通讯链路；工作人员在中控室完成对现场测控单元的远程无线测控，实现包括远程数据采集、系统控制在内的功能，达到全自动监控的目的。

进一步的，包括如下步骤：由压差式变形测量系统、盒式固定测斜仪、智能型全站仪、数据传输系统和数据接收端构成一种喀斯特岩溶地区超深基坑信息化自动化监测装置；压差式变形测量系统由多个压差式变形测量传感器通过一根充满液体的pu管连接在一起，最后连接到一个储液罐上；测点相对于基点储液罐中的液面的相对高差即产生变化，测点测值改变，此改变量即为该测点沉降量，通过数据传输系统传输至数据接收端。

进一步的，包括如下步骤：将固定固定测斜仪与安装附件架固定住，然后将附架固定到被测物体表面；然后使用传感器连接电缆，测试盒式固定测斜仪采集数据；盒式固定测斜仪测得倾斜数据后，通过数据传输系统传输至数据接收端。

进一步的，包括如下步骤：选定合适的位置布设智能型全站仪，让全站仪到测点的距离控制在200米范围内；通过远程控制服务器安装geomos监测系统，实现远程控制，数据自动处理，预报警等相关功能；智能型全站仪所测得的数据通过无线传输的方式进行传输，中控室pc通过软件geomos对数据进行处理。

基于以上的方法，本发明还提出了一种喀斯特岩溶地区超深基坑信息化自动化监测装置，包括压差式变形测量系统、盒式固定测斜仪、智能型全站仪、数据传输系统和数据接收端；所述压差式变形测量系统由多个压差式变形测量传感器由固定支架固定并通过一根充满液体的pu管连接在一起，最后连接到一个储液罐上，以压差式变形测量传感器和储液罐所在的位置作为测点；数据传输系统设置在每一个压差式变形测量传感器旁，数据传输系统设置包括一个数据传输器，该数据传输器通过数据线连接数据接收端；所述盒式固定测斜仪安装在结构件表面上；所述智能型全站仪按照工勘确定的位置布置多台，智能型全站仪到测点的距离控制在200米范围内。

本发明的有益效果：

1、现场采集的监测数据实时传输至中控室进行储存和分析，从数据采集到监测数据分析的所有工作均在中控室完成。

2、采用这种自动化监测方式大大降低了现场施工监测的工作强度和难度，提供了施工监测的自动化。

3、提高了在密集监测时的数据准确性和可靠性，为工程分析提供宝贵的一手资料。

附图说明

图1为压差式变形测量传感系统结构示意。

附图标记说明：1-数据传输器，2-数据线，3-压差式变形传感器，4-固定支架，5-pu管。

具体实施方式

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做出创造性劳动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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

(1)本发明的喀斯特岩溶地区超深基坑信息化自动化监测装置，包括压差式变形测量系统、盒式固定测斜仪、智能型全站仪、数据传输系统、数据接收端。

(2)其中压差式变形测量系统包括压差式变形传感器3，如图1所示，压差式变形测量系统由多个压差式变形测量传感器3通过一根充满液体的pu管5连接在一起，压差式变形测量传感器3通过固定支架4固定，最后连接到一个储液罐上，储液罐拥有足够大的容量，能够有效减少因温度变化导致的细微变化所带来的影响。将储液罐及其附近的压差式变形测量传感器3视作基点，基点必须安装在垂直位移相对稳定或者可以通过其他人工手段测量确定的位置，就可以通过测点压差式变形测量传感器3的数据变化直接测得该点的相对沉降。在每个压差式变形测量传感器3的旁边设有一个数据传输器1，数据传输器1通过数据线2与数据接收端连接。

具体实施时，在施工现场根据测点的数量和分布情况，安装多个现场测控单元，构成现场测控网络，现场测控网络通过数据传输系统如gprs通信模块无线传输，建立与中控室的通讯链路。

工作人员在中控室完成对现场测控单元的远程无线测控，实现远程数据采集、系统控制等功能，达到全自动监控的目的。

(3)本发明的监测主要包括沉降监测和倾斜监测两大部分，其中，沉降监测由压差式变形测量系统和智能型全站仪完成，倾斜监测由盒式固定测斜仪完成，两个部分独立工作，并最终通过数据传输系统将各自得到的数据传输到数据接收端。

沉降监测：压差式变形传感器3组成静力水准系统自动化监测、智能型全站仪自动化监测系统。

测点相对于基点储液罐中的液面的相对高差即产生变化，测点测值改变，此改变量即为该测点沉降量，通过数据传输系统传输至数据接收端。

智能型全站仪使用多台徕卡智能型全站仪进行监测。在监测实施前，需要对监测区域进行细致的工勘，选定合适的位置布设智能型全站仪，让全站仪到测点的距离控制在200米范围内。通过远程控制服务器安装geomos监测系统，实现远程控制，数据自动处理，预报警等相关功能。

智能型全站仪所测得的数据通过无线传输的方式进行传输，中控室pc通过软件geomos对数据进行处理。geomos软件对高程位移可以进行实时分析、历史分析、单点分析、面状分析。高程位移分析可以多点，也可以单点。随着时间的延续，各个方向量值可以生产与时间相关的线性函数。

倾斜监测：盒式固定测斜仪组成自动化监测系统进行监测。

盒式测斜仪主要安装在结构件表面上，用于长期测量结构物倾斜。安装时注意将盒式测斜仪安装方向与结构物监测方向对应，安装完成后，读取盒式测斜仪的初始值作为监测结构物初始状态，在长期监测过程中读取盒式测斜仪的值与初始值对比，根据对比结构可以反映结构物的倾斜情况。将固定测斜仪与安装附件架固定住，然后将附架固定到被测物体表面。然后使用传感器连接电缆测试盒式测斜仪采集数据，在混凝土结构表面安装采用碰撞螺丝固定紧。

盒式测斜仪测得倾斜数据后，通过数据传输系统传输至数据接收端。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。