一种基坑锚杆拉力实时监测预警系统的制作方法

本实用新型涉及锚杆预应力监测技术领域，尤其是涉及一种基坑锚杆拉力实时监测预警系统。

背景技术：

在深基坑、地下工程等开挖过程中，随着基坑开挖，基坑边坡土体中应力分布情况发生变化，这样便造成集中在支护结构和锚杆上应力也会发生相应的变化。尤其是基坑边坡出现异常时，支护锚杆上的应力变化会很大。预应力锚索，是指的是通过施工过程中对锚索进行后张拉，建立对土层或者岩土产生一种主动作用力，增加结构物的稳定性，从而保障结构的安全。在边坡防护，深基坑支护等各个领域得到广泛应用。预应力锚杆在张拉后，集中到锚杆上的应力是动态变化的，引起变化的原因首先是张拉后预应力的损失。

现阶段锚索拉力监测，是在锚头位置加设应力计进行监测，是通过人工在现场进行连线测量，或自动化采集数据后再远程发送至计算机，通过计算机处理分析后再判断是否预警。现有阶段的锚杆拉力监测都不能在现场实时监测预警。

因此，对锚杆拉力进行实时监测与预警是亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种基坑锚杆拉力实时监测预警系统，采用测试设备，选用合格的测力装置，实时测试并计算锚杆拉力，根据计算结果，判断是否报警，本申请的技术方案，实现了基坑锚杆拉力的实时监测与预警，提高了效率，减少事故发生的机率。

本实用新型的上述实用新型目的通过以下技术方案得以实现：

一种基坑锚杆拉力实时监测预警系统，包括测力装置、连接器、测试设备，测力装置用于测试基坑锚杆上的拉力，所述测试设备用于计算锚杆拉力并进行判断，所述连接器一端连接所述测力装置，另一端连接所述测试设备。

本申请进一步设置为：所述测力装置包括轴力计，所述轴力计包括四组测试线，分别用于传输轴力计上的四个传感器的输出。

本申请进一步设置为：所述连接器与所述测试设备采用usb方式连接。

本申请进一步设置为：所述测试设备包括输入装置、控制器、显示装置，所述输入装置用于输入参数，所述控制器用于计算锚杆拉力，并进行判断，所述显示装置用于实时显示锚杆拉力的大小，所述报警装置用于在锚杆拉力超出设定值时进行报警；所述控制器的输入端连接输入装置，其输出端连接显示装置。

本申请进一步设置为：：所述控制器包括计算模块、判断模块，所述计算模块的输出连接所述判断模块的输入、所述显示装置的输入，所述判断模块的输出连接所述报警装置的输入，所述计算模块用于根据测力装置的测量结果计算锚杆拉力，所述判断模块用于将所述锚杆拉力与报警设定值进行比较，并判断是否需要报警。

本申请进一步设置为：还包括报警装置，用于在锚杆拉力超出设定值时进行报警，所述报警装置的输入连接所述控制器的输出。

本申请进一步设置为：：所述报警装置包括声光报警设备。

本申请进一步设置为：所述显示装置包括lcd显示屏。

与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果为：

1.本申请通过在测试现场采用测试设备计算锚杆拉力并进行判断，从而实现了对锚杆拉力的实时监测及预警，提高了效率；

2.进一步地，本申请通过显示装置与报警装置，及时显示锚杆拉力的大小，及时预警，减小了事故发生的机率。

附图说明

图1是本实用新型的一个具体实施例的基坑锚杆拉力实时监测预警系统结构示意图。

图2是本实用新型的一个具体实施例的测试设备的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型的一种基坑锚杆拉力实时监测预警系统，如图1所示，包括测力装置、连接器、测试设备，测力装置包括轴力计，用于测试基坑锚杆拉力，测试设备用于计算锚杆拉力并进行判断，并根据判断结果给出预警。

所述测力装置包括测试线，测试线连接连接器一端，连接器的另一端连接所述测试设备。

在本实施例中，测力装置包括轴力计，轴力计的四组测试线为不同颜色的线，如红、白、蓝、绿，四组测试线共用一根线形成回路，如用黑色线为共用线。

四组测试线对称分布在轴力计上，用于对锚杆进行测量。

连接器一端与四组测试线连接，另一端为usb接口，用于与测试设备连接。

如图2所示，测试设备包括输入装置、控制器、显示装置、报警装置，输入装置用于输入参数，控制器用于计算锚杆拉力，并进行判断，显示装置用于实时显示锚杆拉力的大小，报警装置用于在锚杆拉力超出设定值时进行报警；控制器的输入端连接输入装置，其输出端连接显示装置和报警装置。

输入装置还包括与连接器连接的usb接口，输入装置用来输入轴力计的标定系数、初始频率、拉力计算公式、报警设定值、测量周期等参数，

控制器包括计算模块、判断模块，计算模块的输出连接判断模块的输入、显示装置的输入，判断模块的输出连接报警装置的输入，计算模块根据测试线的输入频率，根据拉力计算公式，计算锚杆拉力，并将计算结果输出给显示装置及判断模块。显示装置实时显示计算结果。

拉力计算公式为p=k(f0²–fi²)，

其中，p为被测物的载荷，单位为kn；k表示仪器灵敏系数，由生产厂家给出，单位为kn/hz2，f0表示初始频率值，单位为hz，为多组测试结果的平均值；fi表示实时测量频率值，单位为hz，为多组测试结果的平均值。

当计算结果为正值时，表示锚杆处于受压状态。

通过上述公式可以看出，锚杆拉力主要与测试频率相关。

判断模块将计算出的锚杆拉力与报警设定值进行比较，如锚杆拉力小于报警设定值，则不进行报警；如锚杆拉力大于等于报警设定值，则输出报警信号给报警装置，报警装置接收到报警信号后，发出报警。

测试设备的频率要与轴力计合格证书中给出的频率匹配，在轴力计没有安装受力前，把轴力计直接连接到测试设备上，若测试设备测出的初始频率与轴力计出厂合格证书上的频率的差在误差范围内，则测试设备与轴力计频率匹配，如果超出误差范围，则需要重新标定测试设备或另选符合要求的测试设备。

误差范围为20hz。

在输入参数后，测试设备根据输入的测试周期，自动测量各测试线上的数据，并计算每次测试后的锚杆拉力，实时进行显示，并根据需要进行预警。

报警装置包括声光报警设备，进行光闪报警或/和喇叭声响报警。

报警设定值选用构件承载能力设定值的60%-80%。

显示装置包括lcd显示屏。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。