基于霍尔传感器的回填土体沉降远程监测系统的制作方法

文档序号:11070715阅读:716来源:国知局
基于霍尔传感器的回填土体沉降远程监测系统的制造方法与工艺

本实用新型涉及工程检测领域,特别是涉及一种基于霍尔传感器的回填土体沉降远程监测系统。



背景技术:

回填土(Back-filing)指的是工程施工中,完成基础等地面以下工程后,再返还填实的土。回填是指基础、垫层等隐蔽工程完工后,在5m以内的取土回填的施工过程。

以往公路、铁路、市政、地铁结构物台背回填沉降观测,基本采用外设水准点架水准仪测量观测,这种观测方法受外侧水准点沉降的影响较大,观测次数多,受水准仪、观测人员、天气等影响,误差较大,受制约的因素较多,且沉降观测杆未设保护,易破损。

中国专利CN203744968U公开了一种台背回填沉降观测装置,其结构等同于图1所示,该专利根据霍尔感应原理实现了沉降数据的测量,具有测量精度较高,观测方便等特点。然而,其将霍尔传感器放置于松软的回填土表面,回填土表面容易受外界影响导致较大形变,因此其测量准确度无法得到保障。另外一方面,由于其霍尔传感器裸露于恶劣的工程环境中,使用寿命无法保障。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种基于霍尔传感器的回填土体沉降远程监测系统,将霍尔元件和磁铁预埋在土体中,提高测量精度;此外实现远程监测,便于投资方的监测和验收。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:基于霍尔传感器的回填土体沉降远程监测系统,包括一个验收服务器和多个沉降测量组件,各沉降测量组件均整体预埋于回填土体中,所述的沉降测量组件包括霍尔传感器和感应磁铁,霍尔传感器的信号输出与验收服务器相连,霍尔传感器固定安装于固定土基上,感应磁铁安装于各沉降测点,所述霍尔传感器的位置与所述感应磁铁的位置上下对应。

所述的沉降测量组件还包括沉降平衡板,沉降平衡板固定安装于感应磁铁的顶部,沉降平衡板水平设置。

所述的沉降测量组件还包括沉降导向机构,沉降导向机构由至少两根竖直设置的导向杆组成,导向杆的顶端与沉降平衡板连接,导向杆的底端与固定土基连接。

基于霍尔传感器的回填土体沉降远程监测系统,还包括集线器,各霍尔传感器通过集线器与验收服务器通信连接。

所述的集线器为八口集线器,每个集线器连接八个霍尔传感器,所有集线器均通过通信网络与验收服务器通信连接。

所述的霍尔传感器为线性型霍尔传感器,线性型霍尔传感器由霍尔元件、线性放大器和射极跟随器组成,线性型霍尔传感器输出模拟量。

所述的霍尔元件采用SS495A1。

所述的霍尔传感器包括供电电源,供电电源采用蓄电池。

本实用新型的有益效果是:

1)整个测量组件预埋在相对稳定的待测土体中,不会像松软的土体表面那样容易受外力产生大的形变,提高了测量精度。

2)能够对回填土体的沉降状态进行远程监测,投资方无需再亲临现场,投资方的项目验收十分方便。

3)采用线性霍尔SS495A1,能够输出模拟信号,输出电压随输入磁力密度线性变化,输出线性度良好且灵敏度高。

4)增设水平设置的沉降平衡板,避免感应磁铁发生侧倾和翻转,能够有效均衡土体的沉降,使沉降测量准确度更高。

5)在沉降平衡板与土基之间设置竖直的导向机构,确保感应磁铁在土体沉降过程中只做上下移动,不发生偏移,从而规避了磁铁偏移可能带来的测量误差,进一步提高了测量准确度。

6)霍尔传感器通过集线器与服务器相连,减轻了布线压力;同时集线器能够对接收到的信号进行再生整形放大,扩大了网络的传输距离;另外,把传感器集中在以它为中心的节点上,便于采集终端的综合管理。

7)霍尔传感器采用蓄电池供电,无需外接电源,使之预埋于土体内使用更方便。

附图说明

图1为现有技术中沉降测量结构示意图;

图2为本实用新型结构示意图;

图中,1-回填土体,2-固定土基,3-霍尔传感器,4-感应磁铁,5-沉降平衡板,6-导向杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步详细描述本实用新型的技术方案,但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

【实施例1】基于霍尔传感器的回填土体沉降远程监测系统,包括一个验收服务器和多个沉降测量组件。如图2所示,各沉降测量组件均整体预埋于回填土体1中,所述的沉降测量组件包括霍尔传感器3和感应磁铁4,霍尔传感器3的信号输出与验收服务器相连,霍尔传感器3固定安装于固定土基2上,感应磁铁4安装于各沉降测点,所述霍尔传感器3的位置与所述感应磁铁4的位置上下对应。

考虑到需将霍尔传感器3预埋于土体中,霍尔传感器3采用独立电源,具体采用蓄电池供电。

【实施例2】基于霍尔传感器的回填土体沉降远程监测系统,包括一个验收服务器和多个沉降测量组件。如图2所示,各沉降测量组件均整体预埋于回填土体1中,所述的沉降测量组件包括霍尔传感器3和感应磁铁4,霍尔传感器3的信号输出与验收服务器相连,霍尔传感器3固定安装于固定土基2上,感应磁铁4安装于各沉降测点,所述霍尔传感器3的位置与所述感应磁铁4的位置上下对应。

所述的沉降测量组件还包括沉降平衡板5,沉降平衡板5固定安装于感应磁铁4的顶部,沉降平衡板5水平设置。增设水平设置的沉降平衡板5,避免感应磁铁4发生侧倾和翻转,能够有效均衡土体的沉降,使沉降测量准确度更高。

【实施例3】基于霍尔传感器的回填土体沉降远程监测系统,包括一个验收服务器和多个沉降测量组件。如图2所示,各沉降测量组件均整体预埋于回填土体1中,所述的沉降测量组件包括霍尔传感器3和感应磁铁4,霍尔传感器3的信号输出与验收服务器相连,霍尔传感器3固定安装于固定土基2上,感应磁铁4安装于各沉降测点,所述霍尔传感器3的位置与所述感应磁铁4的位置上下对应。

所述的沉降测量组件还包括沉降平衡板5,沉降平衡板5固定安装于感应磁铁4的顶部,沉降平衡板5水平设置。

进一步的,所述的沉降测量组件还包括沉降导向机构,沉降导向机构由两根对称且竖直设置的导向杆6组成,导向杆6的顶端与沉降平衡板5连接,导向杆6的底端与固定土基2连接。沉降导向机构确保感应磁铁4在土体沉降过程中只做上下移动,不发生偏移,从而规避了磁铁偏移可能带来的测量误差,进一步提高了测量准确度。

【实施例4】基于霍尔传感器的回填土体沉降远程监测系统,包括一个验收服务器和多个沉降测量组件,还包括集线器,各霍尔传感器3通过集线器与验收服务器通信连接。

所述的集线器为八口集线器,每个集线器连接八个霍尔传感器3,所有集线器均通过通信网络与验收服务器通信连接。

集线器减轻了布线压力,同时集线器能够对接收到的信号进行再生整形放大,扩大了网络的传输距离;另外,把传感器集中在以它为中心的节点上,便于采集终端的综合管理。

【实施例5】基于霍尔传感器的回填土体沉降远程监测系统,包括一个验收服务器和多个沉降测量组件。如图2所示,各沉降测量组件均整体预埋于回填土体1中,所述的沉降测量组件包括霍尔传感器3和感应磁铁4,所述的霍尔传感器3采用线性型霍尔传感器,线性型霍尔传感器由霍尔元件、线性放大器和射极跟随器组成,线性型霍尔传感器输出模拟量。所述的霍尔元件采用SS495A1。

线性霍尔元件是一种模拟信号输出的磁传感器,输出电压随输入磁力密度线性变化。在静态时,输出等于在工作电压及工作温度范围内的电源电压的一半,随着南北极磁场的增强与减弱,其输出电压上升或者下降。

霍尔元件产品型号:SS495A1;

工作电压Vcc:4.5-10.5V;

输出电流(功耗):标准7MA,最大8.7MA;

磁场范围(G):最小±600,标准±670;

线性度(量程):标准-1.0%,最大-1.5%;

灵敏度(mV/GS):2.500±0.200。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围,则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

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