一种基坑监测系统及方法与流程

1.本发明涉及自动监测技术领域，尤其涉及一种基坑监测系统及方法。


背景技术：

2.基坑坍塌是工程施工过程中发生次数相对较多的安全事故，不仅仅带来大量经济损失还会造成人员伤亡，为了避免基坑坍塌带来的各种问题，通常是每隔一段由工作人员携带各类监测仪器对基坑的支护结构、基坑周围的土体和相邻的构筑物进行监测，以及时发现基坑坍塌前兆，并提示相关工作人员做出反应，但人工携带监测仪器进行监测的方式，工人工作强度较高。
3.现有技术中提出了一种基坑监测系统，通过在基坑的各个监测点上设置监测数据采集模块，利用无线通讯模块将监测到的数据实时上传至处理终端内，当监测到异常状况时及时反馈，自动化程度高，降低工人工作强度。
4.但由于施工场所的特殊性，现有的基坑监测系统通常使用电池供电且带有节能特性的网络技术，采用长时间间隔固定频率监测基坑数据，当出现突发性天气情况时采用长时间间隔固定频率监测基坑数据的方式带有滞后性，不能将监测数据及时的反馈至处理终端达到预警功能，从而导致事故危害和经济损失。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种基坑监测系统及方法，解决现有技术中的当出现突发性天气情况时采用长时间间隔固定频率监测基坑数据的方式带有滞后性，不能将监测数据及时的反馈至处理终端达到预警功能，从而导致事故危害和经济损失的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供了一种基坑监测系统，包括处理终端、无线通讯模块、监测数据采集模块、供电单元和监测频率更改单元，所述监测数据采集模块通过所述无线通讯模块与所述处理终端通信连接，所述监测数据采集模块用于采集基坑观测数据，所述处理终端用于处理采集到的基坑观测数据，并发出预警信号，所述供电单元用于对所述监测数据采集模块和所述处理终端供电；
7.所述监测频率更改单元包括实时查询模块和控制模块，所述实时查询模块通过所述无线通讯模块与所述处理终端通信连接，所述控制模块与所述监测数据采集模块通信连接，所述实时查询模块用于对当前区域的天气状况进行实时查询，所述控制模块用于控制所述监测数据采集模块的采集频率。
8.其中，所述监测频率更改单元还包括环境数据采集模块，所述环境数据采集模块通过所述无线通讯模块与所述处理终端通信连接，所述环境数据采集模块用于采集基坑周围的环境数据信息。
9.其中，所述环境数据采集模块包括水位传感器、雨量传感器、温度传感器、日照传感器和风力传感器，所述水位传感器用于监测基坑内的水位，所述雨量传感器用于监测当前区域的降雨量，所述温度传感器用于监测当前区域的温度数据，所述日照传感器用于监
测当前区域的日照数据，所述风力传感器用于监测当前环境下的风力数据。
10.其中，所述实时查询模块包括定位子模块和搜索子模块，所述定位子模块用于采集当前区域的位置信息，并将位置信息上传至所述搜索子模块，所述搜索子模块用于根据当前区域的位置信息在气象信息网上搜索当前区域的天气状况信息。
11.其中，所述基坑监测系统还包括监测点判断单元，所述监测点判断单元通过所述无线通讯模块与所述处理终端通信连接，所述监测点判断单元用于计算所述监测数据采集模块的安装位置。
12.其中，所述监测点判断单元包括图像采集模块、信息存储模块和信息添加模块，所述图像采集模块，所述信息存储模块和所述信息添加模块均通过所述无线通讯模块与所述处理终端通信连接，所述图像采集模块用于采集基坑及周边的位置信息，并以坐标系形式输出，所述信息存储模块用于存储所述监测数据采集模块的安装位置计算公式，所述信息添加模块用于工作人员输入当前工程信息。
13.本发明还提供一种应用于如上述所述的基坑监测系统的监测方法，步骤如下：
14.利用所述监测数据采集模块采集基坑观测数据，并通过所述实时查询模块对当前区域的天气状况进行实时查询；
15.当查询到的天气状况良好时，通过所述控制模块控制所述监测数据采集模块以长时间间隔固定频率监测基坑数据，从而减缓所述供电单元的耗电量；
16.当查询到的天气状况异常时，通过所述控制模块调节所述监测数据采集模块的监测频率，使得所述监测数据采集模块加快将监测到的数据传输至所述处理终端，当监测到的某项数据大于阈值时，发出预警信号。
17.本发明的一种基坑监测系统及方法，包括处理终端、无线通讯模块、监测数据采集模块、供电单元和监测频率更改单元，所述监测频率更改单元包括实时查询模块和控制模块，利用所述监测数据采集模块采集基坑观测数据，并通过所述实时查询模块对当前区域的天气状况进行实时查询，当查询到的天气状况良好时，通过所述控制模块控制所述监测数据采集模块以长时间间隔固定频率监测基坑数据，从而减缓所述供电单元的耗电量，当查询到的天气状况异常时，通过所述控制模块调节所述监测数据采集模块的监测频率，使得所述监测数据采集模块加快将监测到的数据传输至所述处理终端，从而避免采用长时间间隔固定频率监测基坑数据时，带有滞后性，不能将监测数据及时的反馈至处理终端达到预警功能，从而导致事故危害和经济损失。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本发明第一实施例的运行原理图。
20.图2是本发明第一实施例中监测频率更改单元的结构示意图。
21.图3是本发明第二实施例的结构示意图。
22.图4是本发明第三实施例的结构示意图。
23.图5是应用于本发明提供的基坑监测系统的监测方法的步骤流程图。
24.101-处理终端、102-无线通讯模块、103-监测数据采集模块、104-供电单元、105-监测频率更改单元、106-实时查询模块、107-控制模块、108-环境数据采集模块、109-水位传感器、110-雨量传感器、111-温度传感器、112-日照传感器、113-风力传感器、114-定位子模块、115-搜索子模块、201-监测点判断单元、202-图像采集模块、203-信息存储模块、204-信息添加模块、301-报警单元、302-报警弹窗、303-警报器。
具体实施方式
25.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
26.第一实施例：
27.请参阅图1和图2，其中图1是基坑监测系统的运行原理图，图2是监测频率更改单元的结构示意图。本发明提供一种基坑监测系统，包括处理终端101、无线通讯模块102、监测数据采集模块103、供电单元104和监测频率更改单元105，所述监测频率更改单元105包括实时查询模块106、控制模块107和环境数据采集模块108，所述环境数据采集模块108包括水位传感器109、雨量传感器110、温度传感器111、日照传感器112和风力传感器113，所述实时查询模块106包括定位子模块114和搜索子模块115。
28.针对本具体实施方式，所述监测数据采集模块103通过所述无线通讯模块102与所述处理终端101通信连接，所述监测数据采集模块103用于采集基坑观测数据，所述处理终端101用于处理采集到的基坑观测数据，并发出预警信号，所述供电单元104用于对所述监测数据采集模块103和所述处理终端101供电，利用所述供电单元104对所述监测数据采集模块103供电，通过所述无线通信模块将所述监测数据采集模块103采集到的基坑信息传输至所述处理终端101。
29.其中，所述实时查询模块106通过所述无线通讯模块102与所述处理终端101通信连接，所述控制模块107与所述监测数据采集模块103通信连接，所述实时查询模块106用于对当前区域的天气状况进行实时查询，所述控制模块107用于控制所述监测数据采集模块103的采集频率，利用所述监测数据采集模块103采集基坑观测数据，并通过所述实时查询模块106对当前区域的天气状况进行实时查询，当查询到的天气状况良好时，通过所述控制模块107控制所述监测数据采集模块103以长时间间隔固定频率监测基坑数据，从而减缓所述供电单元104的耗电量，当查询到的天气状况异常时，通过所述控制模块107调节所述监测数据采集模块103的监测频率，使得所述监测数据采集模块103加快将监测到的数据传输至所述处理终端101，从而避免采用长时间间隔固定频率监测基坑数据时，带有滞后性，不能将监测数据及时的反馈至处理终端101达到预警功能，从而导致事故危害和经济损失。
30.其次，所述环境数据采集模块108通过所述无线通讯模块102与所述处理终端101通信连接，所述环境数据采集模块108用于采集基坑周围的环境数据信息，利用所述环境数据采集模块108采集基坑周围的环境数据信息，当采集的环境数据信息与查询到的天气状况一样慢慢变差时，则利用所述控制模块107对所述监测数据采集模块103的监测频率逐步调高，如采集的环境数据信息与查询到的天气状况不一致时，则将监测频率暂时保持，或逐
步降低，待天气好转后将所述监测数据采集模块103的监测频率自动调至正常水平。
31.同时，所述水位传感器109用于监测基坑内的水位，所述雨量传感器110用于监测当前区域的降雨量，所述温度传感器111用于监测当前区域的温度数据，所述日照传感器112用于监测当前区域的日照数据，所述风力传感器113用于监测当前环境下的风力数据，利用所述水位传感器109监测基坑内的水位，利用所述雨量传感器110监测当前区域的降雨量，利用所述温度传感器111监测当前区域的温度数据，利用所述日照传感器112监测当前区域的日照数据，利用所述风力传感器113监测当前环境下的风力数据。
32.另外，所述定位子模块114用于采集当前区域的位置信息，并将位置信息上传至所述搜索子模块115，所述搜索子模块115用于根据当前区域的位置信息在气象信息网上搜索当前区域的天气状况信息，利用所述定位子模块114采集当前区域的位置信息，并将位置信息上传至所述搜索子模块115，利用所述搜索子模块115根据当前区域的位置信息在气象信息网上搜索当前区域的天气状况信息，并将天气状况的信息上传至所述处理终端101。
33.使用本实施例的一种基坑监测系统时，利用所述监测数据采集模块103采集基坑观测数据，利用所述定位子模块114采集当前区域的位置信息，并将位置信息上传至所述搜索子模块115，利用所述搜索子模块115根据当前区域的位置信息在气象信息网上搜索当前区域的天气状况信息，并将天气状况的信息上传至所述处理终端101，当查询到的天气状况良好时，通过所述控制模块107控制所述监测数据采集模块103以长时间间隔固定频率监测基坑数据，从而减缓所述供电单元104的耗电量，当查询到的天气状况异常时，通过所述控制模块107调节所述监测数据采集模块103的监测频率，使得所述监测数据采集模块103加快将监测到的数据传输至所述处理终端101，从而避免采用长时间间隔固定频率监测基坑数据时，带有滞后性，不能将监测数据及时的反馈至处理终端101达到预警功能，从而导致事故危害和经济损失。
34.第二实施例：
35.在第一实施例的基础上，请参阅图3，图3为第二实施例的基坑监测系统的运行原理图。本发明提供一种基坑监测系统及方法还包括监测点判断单元201，所述监测点判断单元201包括图像采集模块202、信息存储模块203和信息添加模块204。
36.针对本具体实施方式，所述监测点判断单元201通过所述无线通讯模块102与所述处理终端101通信连接，所述监测点判断单元201用于计算所述监测数据采集模块103的安装位置，利用所述监测点判断单元201计算所述监测数据采集模块103的安装位置，便于对所述监测数据采集模块103的安装位置进行定位，使得安装所述监测数据采集模块103时更加快速。
37.其中，所述图像采集模块202，所述信息存储模块203和所述信息添加模块204均通过所述无线通讯模块102与所述处理终端101通信连接，所述图像采集模块202用于采集基坑及周边的位置信息，并以坐标系形式输出，所述信息存储模块203用于存储所述监测数据采集模块103的安装位置计算公式，所述信息添加模块204用于工作人员输入当前工程信息，利用所述处理终端101接收所述图像采集模块202、所述信息存储模块203和所述信息添加模块204输出的位置信息、安装位置计算公式和工程信息，所述处理终端101根据工程信息在安装位置计算公式中找出待安装的所述监测数据采集模块103的安装位置计算公式，所述处理终端101根据位置信息和安装位置计算公式计算出待安装的所述监测数据采集模
块103的安装位置并以坐标系的形式输出。
38.使用本实施例的一种基坑监测系统及方法时，所述图像采集模块202用于采集基坑及周边的位置信息，并以坐标系形式输出，所述信息存储模块203用于存储所述监测数据采集模块103的安装位置计算公式，所述信息添加模块204用于工作人员输入当前工程信息，利用所述处理终端101接收所述图像采集模块202、所述信息存储模块203和所述信息添加模块204输出的位置信息、安装位置计算公式和工程信息，所述处理终端101根据工程信息在安装位置计算公式中找出待安装的所述监测数据采集模块103的安装位置计算公式，所述处理终端101根据位置信息和安装位置计算公式计算出待安装的所述监测数据采集模块103的安装位置并以坐标系的形式输出，从而便于工人将所述监测数据采集模块103安装在对应的位置。
39.第三实施例：
40.在第一实施例的基础上，请参阅图4，图4为第三实施例的基坑监测系统的结构示意图。本发明提供一种基坑监测系统及方法还包括报警单元301，所述报警单元301包括报警弹窗302和警报器303。
41.针对本具体实施方式，所述报警单元301通过所述无线通讯模块102与所述处理终端101通信连接，当监测到的某项数据大于阈值时，通过所述报警单元301对工作人员进行预警，从而使得工作人员能够及时的对出现的问题进行处理。
42.其中，所述报警弹窗302用于将报警信息在工作人员的处理设备上显示，所述警报器303用于发出报警铃声，对工作人员进行提醒。
43.使用本实施例的一种基坑监测系统及方法时，当监测到的某项数据大于阈值时，利用所述报警弹窗302将报警信息在工作人员的处理设备上显示，利用所述警报器303发出报警铃声，对工作人员进行提醒，从而使得工作人员能够及时的对出现的问题进行处理。
44.请参阅图5，本发明还提供一种应用于如上述所述的基坑监测系统的监测方法，步骤如下：
45.s1：利用所述监测数据采集模块103采集基坑观测数据，并通过所述实时查询模块106对当前区域的天气状况进行实时查询；
46.s2：当查询到的天气状况良好时，通过所述控制模块107控制所述监测数据采集模块103以长时间间隔固定频率监测基坑数据，从而减缓所述供电单元104的耗电量；
47.s3：当查询到的天气状况异常时，通过所述控制模块107调节所述监测数据采集模块103的监测频率，使得所述监测数据采集模块103加快将监测到的数据传输至所述处理终端，当监测到的某项数据大于阈值时，发出预警信号。
48.在本实施方式中，利用所述监测数据采集模块103采集基坑观测数据，并通过所述实时查询模块106对当前区域的天气状况进行实时查询，当查询到的天气状况良好时，通过所述控制模块107控制所述监测数据采集模块103以长时间间隔固定频率监测基坑数据，从而减缓所述供电单元104的耗电量，当查询到的天气状况异常时，通过所述控制模块107调节所述监测数据采集模块103的监测频率，使得所述监测数据采集模块103加快将监测到的数据传输至所述处理终端，当监测到的某项数据大于阈值时，发出预警信号。
49.以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权
利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。