一种土木工程建筑监测系统的制作方法

本发明属于建筑监测技术领域，具体涉及一种土木工程建筑监测系统。

背景技术：

随着经济的快速发展，人民生活水平的大幅提高，土木工程建筑在城市发展中变得越来越重要，而土木工程建筑过程中，为了保证建筑的安全性，利用土木工程建筑监测系统从软件和硬件两方面对建筑物进行监测，能通过对建筑的监测确保建筑施工顺利、可靠的进行。

技术实现要素：

本发明的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供一种能在施工前、施工过程中、施工后三个阶段全方位的监测建筑物变化情况，同时能在施工时通过监测基坑和建筑物的沉降状态来反应建筑物的轻微变化，并将该变化及时反馈给中央处理器的土木工程建筑监测系统。

本发明的技术方案是：一种土木工程建筑监测系统，包括施工前监测子系统施工时监测子系统、以及施工后监测子系统；

所述施工前监测子系统包括基坑监测模块，基坑监测模块用于在土木工程施工前随时监测基坑变形和基坑围护结构的变形，通过布置在深基坑本体侧面和底部的传感器采集节点，传感器采集节点包括用于采集基坑表面位移、深部位移监测、地下水位监测、应力应变监测的传感器采集节点，实现对深基坑区域地层地质、水文实时进行数据采集，各个传感器采集节点将采集到的深基坑环境数据发送给中央处理器进行存储和保存；

所述施工时监测子系统，用于在建筑逐层施工建设过程中监测建筑物的垂度变化和地下管线的变形、断裂，并将采集到的数据发送给中央处理器进行存储和保存，中央处理器根据采集到的数据与预先设定的建筑物垂度变化和地下管线的变形量进行对比，若采集到的变形量超过标准变形量则发送信号给报警器进行报警；

所述施工后监测子系统，用于在建筑物施工后继续对建筑物进行监测，通过在施工时浇筑在建筑物内部的内应力传感器来监测建筑物的应力变化，和建筑所处环境的变化，来预测建筑物可能存在的问题，进一步确保建筑的安全性。

上述基坑监测模块的传感器采集节点包括布设在基坑内的的gps、静力水准仪、固定式测斜仪、渗压计、应变计以及土压力计等；所述gps或静力水准仪用于采集基坑表面位移；所述固定式测斜仪或多点位移计用于采集深部位移；所述渗压计用于监测地下水位；所述应变计、土压力计等用于监测应力应变；

上述施工前监测子系统还包括地质数据采集模块和围护结构监测模块；上述地质数据采集模块，用于采集监测对象的地质数据，利用露头观测、钻探、坑探和岩心鉴定等方式现场对监测对象的地质数据进行采集，并将采集到的数据发送给中央处理器；上述围护结构监测模块，包括多个布置在围护结构不同位置的固定式测斜仪和应变计，利用固定式测斜仪监测围护结构的位移，利用应变计监测围护结构的变形量，固定式测斜仪和应变计将采集的数据发送给中央处理器；

上述施工时监测子系统包括沉降监测模块、倾斜监测模块以及地下管线监测模块；上述沉降监测模块用于监测建筑物在建筑过程中的沉降状态，在地面和建筑物表面沿建筑物的横向和纵向均匀设有多个沉降监测点，在多个沉降监测点布置静力水准仪，静力水准仪将监测的数据发送给中央处理器来确定地面沉降的关系曲线；上述倾斜监测模块用于监测建筑物在建筑过程中的倾斜状态，在楼房逐层建设的过程中，每层的四角和中部均布设有若干个垂度监测点，在每个垂度监测点放置一个静力水准仪，利用静力水准仪监测建筑物的垂度变化，并将数据发送给中央处理器；上述地下管线监测模块用于在建筑过程中实时监测地下管线的变形、断裂等情况，在埋设地下管线时同时埋设渗压计、裂缝计等来监测地下管线的变形、断裂，并将监测数据发送给中央处理器；

上述施工后监测子系统包括建筑内应力监测模块、周边环境数据采集模块以及评估分析模块；上述内应力监测模块用于采集建筑物的内应力，在建筑物建造时将内应力传感器浇筑在建筑物内部，并将采集到的数据发送给中央处理器；上述周边环境数据采集模块包括温度传感器、湿度传感器、水分传感器等，分别用于采集建筑所处环境温度、湿度、降水量，并将检测到的数据发送给中央处理器；上述评估分析模块用于接收采集到的数据并对数据进行整理与标准数值进行对比，并将分析结果发送给中央处理器。

上述施工时监测子系统还包括数据计算模块，数据计算模块用于根据监测的数据自动生成数据表格、分析图形等；

上述数据计算模块还与显示模块连接，将整理后生成的数据表格、分析图形如柱形图、折线图等通过显示模块显示在显示屏上。

本发明的有益效果：

1、本发明设有施工前监测子系统，施工前监测子系统根据采集监测对象的地质数据来分析施工的地质状况，并根据地质状况来确定监测对象的安全质量等级，制定详细的监测方案，同时还设有基坑监测模块，由于基坑内外地基应力的重分布会引起围护结构以及周围土体的变形，从而有可能危及基坑，主体结构的稳定和周围建筑物、地下管道的安全，所以本发明设有基坑监测模块，在基坑本体侧面和底部中设置多个传感器采集节点，来随时监测基坑的变化，并将数据发送给中央处理器；同时还能对基坑围护结构进行监测，利用传感器实时监测基坑围护结构的变化情况，来确保建筑基础施工的安全性和可靠性。

2、本发明设有施工时监测子系统，在施工过程中实时监测建筑物的变化情况，建筑物在施工过程中地形可能会发生不均匀的沉降，因此，在地形可能会发生不均匀的沉降，对建筑物地面和建筑物本身沉降的监测是十分必要的，本发明设有沉降监测模块通过在建筑地面和建筑物表面均匀设有多个沉降监测点，并在每个沉降监布置静力水准仪，来随时监测建筑沉降的异常情况，并根据异常情况来确定应对措施；同时本申请还在楼层四角和中部均匀布设有若干监测点，也利用静力水准仪来监测建筑物垂度的变化，用于随时监测建筑物的倾斜状态。

3、本发明设有施工后监测子系统根据建筑物的内应力以及建筑物周边环境来在建筑施工后对建筑的变化情况进行监测，进一步确保建筑的安全性。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明施工前监测子系统的结构示意图；

图3是本发明施工时监测子系统的结构示意图；

图4是本发明施工后监测子系统的结构示意图。

附图标记说明：

1、中央处理器；

2、施工前监测子系统；21、地质数据采集模块；22、基坑监测模块；23、围护结构监测模块；

3、施工时监测子系统；31、沉降监测模块；32、倾斜监测模块；33、地下管线监测模块；34、数据计算模块；35、显示模块；

4、施工后监测子系统；41、建筑内应力监测模块；42、周边环境数据采集模块；43、评估分析模块。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

实施例1：

本发明实施例提供了一种土木工程建筑监测系统，包括施工前监测子系统2施工时监测子系统3、以及施工后监测子系统4；

所述施工前监测子系统2包括基坑监测模块22，基坑监测模块22用于在土木工程施工前随时监测基坑变形和基坑围护结构的变形，通过布置在深基坑本体侧面和底部的传感器采集节点，传感器采集节点包括用于采集基坑表面位移、深部位移监测、地下水位监测、应力应变监测的传感器采集节点，实现对深基坑区域地层地质、水文实时进行数据采集，各个传感器采集节点将采集到的深基坑环境数据发送给中央处理器1进行存储和保存；

所述施工时监测子系统2，用于在建筑逐层施工建设过程中监测建筑物的垂度变化和地下管线的变形、断裂，并将采集到的数据发送给中央处理器1进行存储和保存，中央处理器1根据采集到的数据与预先设定的建筑物垂度变化和地下管线的变形量进行对比，若采集到的变形量超过标准变形量则发送信号给报警器进行报警；

所述施工后监测子系统4，用于在建筑物施工后继续对建筑物进行监测，通过在施工时浇筑在建筑物内部的内应力传感器来监测建筑物的应力变化，和建筑所处环境的变化，来预测建筑物可能存在的问题，进一步确保建筑的安全性。

实施例2：

本实施例基于实施例1：

所述基坑监测模块22的传感器采集节点包括布设在基坑内的的gps、静力水准仪、固定式测斜仪、渗压计、应变计以及土压力计等；所述gps或静力水准仪用于采集基坑表面位移；所述固定式测斜仪或多点位移计用于采集深部位移；所述渗压计用于监测地下水位；所述应变计、土压力计等用于监测应力应变；

所述施工前监测子系统2还包括地质数据采集模块21和围护结构监测模块23；所述地质数据采集模块21，用于采集监测对象的地质数据，利用露头观测、钻探、坑探和岩心鉴定等方式现场对监测对象的地质数据进行采集，并将采集到的数据发送给中央处理器1；所述围护结构监测模块23，包括多个布置在围护结构不同位置的固定式测斜仪和应变计，利用固定式测斜仪监测围护结构的位移，利用应变计监测围护结构的变形量，固定式测斜仪和应变计将采集的数据发送给中央处理器1。

本发明设有施工前监测子系统2，施工前监测子系统2设有地质数据采集模块21，地质数据采集模块21根据采集监测对象的地质数据来分析施工的地质状况，并根据地质状况来确定监测对象的安全质量等级，制定详细的监测方案；在正式施工前挖设基坑阶段，基坑内外地基应力的重分布会引起围护结构以及周围土体的变形，从而有可能危及基坑，主体结构的稳定和周围建筑物、地下管道的安全，所以本发明设有基坑监测模块22，在基坑本体侧面和底部中设置多个传感器采集节点，布设在基坑内的gps或静力水准仪用于采集基坑表面位移；布设在基坑内的固定式测斜仪或多点位移计用于采集深部位移；布设在基坑内的渗压计用于监测地下水位；布设在基坑内的应变计、土压力计等用于监测应力应变，各个传感器采集节点将采集到的深基坑环境数据发送给中央处理器；同时本申请还设有围护结构监测模块23，围护结构监测模块23包括多个布置在围护结构不同位置的固定式测斜仪和应变计，利用固定式测斜仪监测围护结构的位移，利用应变计监测围护结构的变形量，固定式测斜仪和应变计将采集的数据发送给中央处理器1，来确保建筑基础施工的安全性和可靠性。

实施例3：

本实施例基于实施例1：

所述施工时监测子系统3包括沉降监测模块31、倾斜监测模块32以及地下管线监测模块33；所述沉降监测模块31用于监测建筑物在建筑过程中的沉降状态，在地面和建筑物表面沿建筑物的横向和纵向均匀设有多个沉降监测点，在多个沉降监测点布置静力水准仪，静力水准仪将监测的数据发送给中央处理器1来确定地面沉降的关系曲线；

所述倾斜监测模块32用于监测建筑物在建筑过程中的倾斜状态，在楼房逐层建设的过程中，每层的四角和中部均布设有若干个垂度监测点，在每个垂度监测点放置一个静力水准仪，利用静力水准仪监测建筑物的垂度变化，并将数据发送给中央处理器1；

所述地下管线监测模块33用于在建筑过程中实时监测地下管线的变形、断裂等情况，在埋设地下管线时同时埋设渗压计、裂缝计等来监测地下管线的变形、断裂，并将监测数据发送给中央处理器1；

所述施工时监测子系统3还包括数据计算模块34，数据计算模块34用于根据监测的数据自动生成数据表格、分析图形等；所述数据计算模块(34)还与显示模块(35)连接，将整理后生成的数据表格、分析图形如柱形图、折线图等通过显示模块(35)显示在显示屏上。

本发明设有施工时监测子系统3，在施工过程中实时监测建筑物的变化情况，建筑物在施工过程中因各个部分的地形不同可能会发生不均匀的沉降，因此，在地形可能会发生不均匀沉降的情况下，对建筑物地面和建筑物本身沉降的监测是十分必要的，本发明设有沉降监测模块31通过在建筑地面和建筑物表面均匀设有多个沉降监测点，并将监测的数据发送给中央处理器1，来随时监测建筑沉降的异常情况，并根据异常情况来确定应对措施；同时本申请在逐层建筑过程中，在建筑楼层的四角和中部均匀布设有若干监测点，用于监测建筑物垂度的变化，用于随时监测建筑物的倾斜状态。

实施例4：

本实施例基于实施例1：

所述施工后监测子系统4包括建筑内应力监测模块41、周边环境数据采集模块42以及评估分析模块43；

所述内应力监测模块41用于采集建筑物的内应力，在建筑物建造时将内应力传感器浇筑在建筑物内部，并将采集到的数据发送给中央处理器1；

所述周边环境数据采集模块42包括温度传感器、湿度传感器、水分传感器等，分别用于采集建筑所处环境温度、湿度、降水量，并将检测到的数据发送给中央处理器1；

所述评估分析模块43用于接收采集到的数据并对数据进行整理与标准数值进行对比，并将分析结果发送给中央处理器1。

本发明在施工后还能对建筑物进行继续监测，能随时观测建筑所处环境温度、湿度、降水量的变化，并将检测到的数据发送给中央处理器，通过这些变化情况能及时的预测环境变化对于建筑物的影响，在出现影响后以便及时采取措施；同时本申请还能根据建筑物的内应力以及建筑物周边环境来在建筑施工后对建筑的变化情况进行监测，进一步确保建筑的安全性。

综上所述，本发明提供的土木工程建筑监测系统，在施工前、施工过程中、施工后三个阶段全方位的监测建筑物变化情况，尤其在施工过程中重点监测，通过监测基坑和建筑物的沉降状态，通过沉降状态来反应建筑情况，并将监测数据整理反馈给中央处理器，在遇到异常情况时，会提醒施工单位根据监测数据采取应措施，以保证建筑施工的安全性和可靠性。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。