一种用于基坑监测智能感知测斜仪设备的制作方法

本发明涉及基坑测斜，特别涉及一种用于基坑监测智能感知测斜仪设备。

背景技术：

1、随着城市高层和超高层建筑的不断出现，人们对这类建筑岩土工程地质勘察中地基动力特性日益重视，测斜对于工程建设的安全施工和长期稳定性检测都是十分必要的。由于深层土体位移，可以反映支护结构位移及应力变化，周围建筑设施的安全状况，即能够综合反映基坑性状而日益受到重视，许多地方已经制定或正在制定有关规范，明确规定：在较大深基坑施工中必须进行深层基坑水平位移的观测。

2、基坑测斜仪是一种测量基坑边坡工程构筑物顶角和方位角的仪器。现有的基坑测斜仪需要现场手动操作，且收集分析测量数据的仪器设备和线缆盘和基坑测斜仪本体都是分离的，不论是操作还是携带到现场，都较为不便。并且在长期的项目施工中，需要进行不断的测量，需要反复的将设备仪器带入带出测量现场，首先是因为设备本身电量有限，需要带回充电，其次是因为无法做到远程操控自动采集测量数据。

3、故此，我们提出一种用于基坑监测智能感知测斜仪设备。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种用于基坑监测智能感知测斜仪设备，通过将基坑测斜仪采集模块和电缆线盘设计为一体，方便携带和搬运，并且在内部设有大容量电池和太阳能充电装置，极大的提高了产品的续航，可以满足长期项目的监测需求，还可以通过远程操控，以无线操控的方式远程测量，无需到测量现场，即可得到测量的数据，极为便捷，可以有效解决背景技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种用于基坑监测智能感知测斜仪设备，包括基坑测斜仪，基坑测斜仪放置于测量的管道内，所述基坑测斜仪上端安装有控制电缆，所述控制电缆另一端安装有电缆线盘，所述电缆线盘外表面安装有基坑测斜仪采集模块壳体，所述基坑测斜仪采集模块壳体外表面安装有电源开关、指示灯和太阳能充电接口，所述基坑测斜仪采集模块壳体内部安装有无线模块和电源模块，所述太阳能充电接口通过导线电连接有太阳能充电板，所述基坑斜侧仪与电源开关、指示灯、太阳能充电接口、无线模块和电源模块均电连接；

4、还包括测角模块、主机模块和系统平台模块，所述测角模块位于基坑测斜仪中测斜杆的内部，所述主机模块位于基坑测斜仪采集模块壳体，所述测角模块由测角mcu处理器、倾角传感器、测角电路、电源模块和rs485模块组成，所述测角mcu处理器型号为stm32l151c8t6a型单片机，所述倾角传感器为sca100t-d01型号，可监测倾斜角度范围为±60°，倾角精度为0.01度，通过数字通信和模拟双重采集方式进行测量角度补偿方案，倾角传感器与测角mcu处理器通过spi通信方式进行数据输出传输，利用测角mcu处理器进行计算和滤波处理实现角度输出，所述电源模块采用mp1584电源芯片实现宽压输入功能，输入电压范围为8v到28v均可正常工作，所述测角模块的通信方式采用抗干扰的rs485电路，差分转换芯片为max1487芯片，将测角mcu处理器的ttl串口信号转换为差分485信号，实现长距离传输差分传输抗干扰能力，所述主机模块由主机mcu、太阳能充电模块、4g模块、rs485模块、电源模块组成，所述主机mcu型号为stm32l151c8t6a型单片机，通过主机mcu实现数据采集处理、分析、以及信息分发和4g传输功能，所述太阳能充电模块的核心芯片为bq24650芯片，实现12v锂电池充电管理和太阳能18-28v宽压充电管理功能，所述4g模块采用ec200t-cn模块实现4g传输，4g与主机mcu接口为1.8vttl串口，通过电平转换芯片txs0104实现3.3v与1.8vttl转换，所述电源模块采用两路mp1584实现3.9v和5v电压输出，其中3.9v可通过mos管3401芯片实现断电低功耗处理功能，所述系统平台模块包括平台端，所述平台端用于接收主机模块发送的监测数据，并将监测数据进行可视化处理，便于用于查看监测数据。

5、优选的，采用全自动数据采集和手动现场采集两种工作模式，所述全自动数据采集采用测斜杆定点位置输出采集和上传，将基坑测量仪的测斜杆固定放置在基坑测斜管内部指定位置，通过控制电缆2与测斜杆连接至主机模块，主机模块与太阳能充电板连接并固定在地面，通过平台端启动采集模式为自动采集，并设置采集周期，设备在采集周期时间内将主机mcu唤醒，采集测斜杆角度数据并进行计算、分析、处理、同时启动4g网络实现数据上传，在指定时间内响应平台端信息然后进行休眠处于低功耗状态；所述手动采集模式为现场人工方式启动基坑测斜仪，将测斜杆放入基坑测斜管内，同时手动点击按钮保存当前测试数据，此时主机模块通过4g网络保存当前数据并发送至平台端。

6、优选的，所述基坑测斜仪内部使用m2自攻钉固定pcb板于固定座上，结构件内嵌于基坑测斜仪内壁，顶部螺纹固定端头，将pcb板卡紧固定。

7、优选的，所述基坑测斜仪通过控制电缆吊起，放置在基坑中的测斜管内，控制电缆的另一端连接在基坑测斜仪采集模块壳体，连接端使用航空头插座。

8、优选的，所述基坑测斜仪采集模块壳体采用m4自攻钉固定连接上下盖，上下盖之间设有防水密封圈，在上下盖固定时即可实现密封防水作用。

9、优选的，所述电源开关可以开启设备电源，所述指示灯能够显示设备工作运行状态，所述电源开关和指示灯均采用防水结构。

10、优选的，所述太阳能充电接口设置在基坑测斜仪采集模块壳体上，所述太阳能充电接口通过导线与太阳能充电板连接，可以保证在晴朗的天气中给设备持续的充电，同时太阳能充电接头使用的是防水接头，可以提高产品的防水性能。

11、优选的，所述无线模块可以实现远程测量的操作，并将采集测量的数据主动发送到平台端。

12、优选的，所述电池模块为大容量电池，可以保证在阴雨天气为设备提供长时间的续航。

13、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

14、1、本发明中，测角模块固定于测斜杆内部，通过线缆与采集主机线缆，通过串行数据传输至主机模块，主机模块将采集的角度和位移数据经过内部处理器智能计算分析通过无线4g网络发送至平台端，平台端可查看监测数据，无需到测量现场，即可得到测量的数据，极为便捷。

15、2、本发明中，通过将基坑测斜仪采集模块壳体和电缆线盘设计为一体，方便携带和搬运，并且在内部设有大容量电池和太阳能充电装置，极大的提高了产品的续航，可以满足长期项目的监测需求。

16、3、本发明中，具有全自动数据采集和手动现场采集两种工作模式，满足不同使用场景需求，提高了产品的适应性。

17、4、本发明中，采用太阳能供电和220v交流电源供电，双重保险，即使在意外断电的情况下仍然能正常工作。

技术特征：

1.一种用于基坑监测智能感知测斜仪设备，包括基坑测斜仪(1)，其特征在于：基坑测斜仪(1)放置于测量的管道内，所述基坑测斜仪(1)上端安装有控制电缆(2)，所述控制电缆(2)另一端安装有电缆线盘(3)，所述电缆线盘(3)外表面安装有基坑测斜仪采集模块壳体(4)，所述基坑测斜仪采集模块壳体(4)外表面安装有电源开关(5)、指示灯(6)和太阳能充电接口(7)，所述基坑测斜仪采集模块壳体(4)内部安装有无线模块(8)和电源模块(9)，所述太阳能充电接口(7)通过导线电连接有太阳能充电板(10)，所述基坑斜侧仪(1)与电源开关(5)、指示灯(6)、太阳能充电接口(7)、无线模块(8)和电源模块(9)均电连接；

2.根据权利要求1所述的一种用于基坑监测智能感知测斜仪设备，其特征在于：采用全自动数据采集和手动现场采集两种工作模式，所述全自动数据采集采用测斜杆定点位置输出采集和上传，将基坑测量仪(1)的测斜杆固定放置在基坑测斜管内部指定位置，通过控制电缆2与测斜杆连接至主机模块，主机模块与太阳能充电板(10)连接并固定在地面，通过平台端启动采集模式为自动采集，并设置采集周期，设备在采集周期时间内将主机mcu唤醒，采集测斜杆角度数据并进行计算、分析、处理、同时启动4g网络实现数据上传，在指定时间内响应平台端信息然后进行休眠处于低功耗状态；所述手动采集模式为现场人工方式启动基坑测斜仪(1)，将测斜杆放入基坑测斜管内，同时手动点击按钮保存当前测试数据，此时主机模块通过4g网络保存当前数据并发送至平台端。

3.根据权利要求1所述的一种用于基坑监测智能感知测斜仪设备，其特征在于：所述基坑测斜仪(1)内部使用m2自攻钉固定pcb板于固定座上，结构件内嵌于基坑测斜仪(1)内壁，顶部螺纹固定端头，将pcb板卡紧固定。

4.根据权利要求1所述的一种用于基坑监测智能感知测斜仪设备，其特征在于：所述基坑测斜仪(1)通过控制电缆(2)吊起，放置在基坑中的测斜管内，控制电缆(2)的另一端连接在基坑测斜仪采集模块壳体(4)，连接端使用航空头插座。

5.根据权利要求1所述的一种用于基坑监测智能感知测斜仪设备，其特征在于：所述基坑测斜仪采集模块壳体(4)采用m4自攻钉固定连接上下盖，上下盖之间设有防水密封圈，在上下盖固定时即可实现密封防水作用。

6.根据权利要求1所述的一种用于基坑监测智能感知测斜仪设备，其特征在于：所述电源开关(5)可以开启设备电源，所述指示灯(6)能够显示设备工作运行状态，所述电源开关(5)和指示灯(6)均采用防水结构。

7.根据权利要求1所述的一种用于基坑监测智能感知测斜仪设备，其特征在于：所述太阳能充电接口(7)设置在基坑测斜仪采集模块壳体(4)上，所述太阳能充电接口(7)通过导线与太阳能充电板(10)连接，可以保证在晴朗的天气中给设备持续的充电，同时太阳能充电接头(7)使用的是防水接头，可以提高产品的防水性能。

8.根据权利要求1所述的一种用于基坑监测智能感知测斜仪设备，其特征在于：所述无线模块(8)可以实现远程测量的操作，并将采集测量的数据主动发送到平台端。

9.根据权利要求1所述的一种用于基坑监测智能感知测斜仪设备，其特征在于：所述电池模块(9)为大容量电池，可以保证在阴雨天气为设备提供长时间的续航。

技术总结
本发明公开了一种用于基坑监测智能感知测斜仪设备，涉及基坑测斜技术领域，包括基坑测斜仪，基坑测斜仪放置于测量的管道内，所述基坑测斜仪上端安装有控制电缆，所述控制电缆另一端安装有电缆线盘，所述电缆线盘外表面安装有基坑测斜仪采集模块壳体，所述基坑测斜仪采集模块壳体外表面安装有电源开关、指示灯和太阳能充电接口。本发明通过测角模块测量基坑的倾斜数据，通过主机模块将采集的角度和位移数据经过内部处理器智能计算分析通过无线4G网络发送至平台端，通过平台端可查看监测数据，无需到测量现场，即可得到测量的数据，采用太阳能供电和220V交流电源供电，具有全自动数据采集和手动现场采集两种工作模式。

技术研发人员：完海鹰,李庆锋,陈安英,周涛,刘刚,潘李兵
受保护的技术使用者：合肥工大共达工程检测试验有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13