專利名稱：一種監(jiān)測(cè)真空預(yù)壓處理地基土分層沉降的無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及地基沉降監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種監(jiān)測(cè)真空預(yù)壓處理地基土分層沉降的無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國(guó)大面積沿海軟質(zhì)地基土采用真空預(yù)壓處理施工的地基土沉降觀測(cè)，若采用傳統(tǒng)的分層沉降管埋設(shè)方法，在埋設(shè)帶有沉降磁環(huán)的分層沉降管時(shí)，普遍存在真空膜開孔后漏氣和分層沉降管易懸浮異位等問題。本實(shí)用新型針對(duì)上述技術(shù)難題，采用無線觀測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行真空預(yù)壓處理地基土的分層沉降監(jiān)測(cè)，利用靜態(tài)傳感器采集不同深度沉降環(huán)的位移值，經(jīng)數(shù)據(jù)處理器轉(zhuǎn)化為數(shù)字化信號(hào)傳輸給數(shù)據(jù)采集控制器，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)庫(kù)采集管理中心。實(shí)際操作·時(shí)，可在沉降管頂部架設(shè)適當(dāng)大小的薄鋼板，并將傳感器的信號(hào)線在真空膜下連接到同一根總線，使總線自真空膜下從處理場(chǎng)地周邊密封墻處穿出發(fā)送信號(hào)。相對(duì)于傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方法，采用無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可避免對(duì)真空膜的破壞，維持沉降管的相對(duì)穩(wěn)定，達(dá)到確保地基土分層沉降監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確度的要求，也大幅提升了數(shù)據(jù)觀測(cè)采集的效率。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)真空預(yù)壓處理施工的地基土沉降觀測(cè)采用傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種監(jiān)測(cè)真空預(yù)壓處理地基土分層沉降的無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種監(jiān)測(cè)真空預(yù)壓處理地基土分層沉降的無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由靜態(tài)傳感器、數(shù)據(jù)處理器、數(shù)據(jù)收發(fā)單元、數(shù)據(jù)庫(kù)采集管理中心等模塊組成。靜態(tài)傳感器主要為巖土工程檢測(cè)傳感器，可單獨(dú)與數(shù)據(jù)采集控制器連接；數(shù)據(jù)處理器主要功能是采集傳感器數(shù)據(jù)并以數(shù)字化形式傳輸給數(shù)據(jù)采集控制器；數(shù)據(jù)收發(fā)單元為無線或者有線雙向通訊模塊，收集由數(shù)據(jù)采集控制器采集到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，發(fā)送給數(shù)據(jù)庫(kù)采集管理中心。采用無線觀測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行真空預(yù)壓處理地基土的分層沉降監(jiān)測(cè)，是利用靜態(tài)傳感器采集不同深度沉降環(huán)的位移值，經(jīng)數(shù)據(jù)處理器轉(zhuǎn)化為數(shù)字化信號(hào)傳輸給數(shù)據(jù)采集控制器，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)庫(kù)采集管理中心。在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)終端，通過各個(gè)傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集送至采集模塊，由采集模塊負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)發(fā)至無線通信模塊(GPRS模塊)。每個(gè)采集模塊通過連接接口與GPRS模塊相連，每個(gè)GPRS模塊裝入一個(gè)中國(guó)移動(dòng)的數(shù)據(jù)SM卡即可。在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)終端，同時(shí)可接受監(jiān)測(cè)中心提取數(shù)據(jù)的命令，在監(jiān)測(cè)中心需要接收數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)行響應(yīng)式的數(shù)據(jù)發(fā)送?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)終端結(jié)構(gòu)由采集終端、移動(dòng)終端和信號(hào)線組成。其中，采集終端包括各種傳感器和采集模塊，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的地基土各測(cè)點(diǎn)分層沉降采輸數(shù)據(jù)的采集和臨時(shí)存儲(chǔ)，其中各個(gè)模塊功能如下傳感器負(fù)責(zé)把在各測(cè)點(diǎn)觀測(cè)到的對(duì)應(yīng)于不同深度沉降環(huán)位移值的各種物理信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再由采集模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；采集模塊接收傳感器發(fā)來的信號(hào)，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和臨時(shí)存儲(chǔ)，再經(jīng)串口與移動(dòng)終端通信，進(jìn)而將數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)測(cè)中心；移動(dòng)終端作為現(xiàn)場(chǎng)終端與監(jiān)測(cè)中心數(shù)據(jù)通信實(shí)體，負(fù)責(zé)與現(xiàn)有的GSM基站進(jìn)行信令和數(shù)據(jù)交換，負(fù)責(zé)接入到無線網(wǎng)絡(luò)中，進(jìn)而與監(jiān)測(cè)中心實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)終端也可以是一個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，由各種智能傳感器構(gòu)成，通過無線方式通信，并將信息送至匯聚節(jié)點(diǎn)(Sink節(jié)點(diǎn))，由匯聚節(jié)點(diǎn)通過標(biāo)準(zhǔn)接口與GPRS模塊進(jìn)行物理連接。選用現(xiàn)成GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊，用戶無需深入了解內(nèi)部通信結(jié)構(gòu)，只要按照要求進(jìn)行簡(jiǎn)單的安裝及設(shè)置，就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的透明傳輸。監(jiān)測(cè)中心采用有線入網(wǎng)或采用無線網(wǎng)卡接入，實(shí)時(shí)接收采集終端發(fā)送的數(shù)據(jù)。采用專用的分析軟件對(duì)遠(yuǎn)程傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)地基土分層沉降數(shù)據(jù)進(jìn)行接收、查詢、分析、存儲(chǔ)等操作，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)遠(yuǎn)程終端數(shù)據(jù)的目的。GPRS模塊自動(dòng)向監(jiān)測(cè)中心站發(fā)送相關(guān)數(shù)據(jù)，當(dāng)GPR引網(wǎng)絡(luò)無法接通時(shí)，自動(dòng)切換至GSM短信發(fā)送。監(jiān)測(cè)中心也可以自動(dòng)定時(shí)或隨時(shí)呼叫現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)終端，監(jiān)測(cè)終端GPRS模塊響應(yīng)監(jiān)測(cè)中心的查詢，實(shí)時(shí)將采集到的沉降觀測(cè)數(shù)·據(jù)發(fā)送到監(jiān)測(cè)中心的數(shù)據(jù)庫(kù)采集管理中心。

附圖為本實(shí)用新型的無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
作為本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，參閱附圖，系統(tǒng)主要由靜態(tài)傳感器、數(shù)據(jù)處理器、數(shù)據(jù)收發(fā)單元、數(shù)據(jù)庫(kù)采集管理中心等模塊組成。靜態(tài)傳感器主要為巖土工程檢測(cè)傳感器，可單獨(dú)與數(shù)據(jù)采集控制器連接。數(shù)據(jù)處理器主要功能是采集傳感器數(shù)據(jù)并以數(shù)字化形式傳輸給數(shù)據(jù)采集控制器。數(shù)據(jù)收發(fā)單元為無線或者有線雙向通訊模塊，收集由數(shù)據(jù)采集控制器采集到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，發(fā)送給數(shù)據(jù)庫(kù)采集管理中心模塊。采用無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，將傳感器的信號(hào)線在真空膜下連接到同一根總線，而總線自真空膜下從處理場(chǎng)地周邊密封墻處穿出發(fā)送信號(hào)。相對(duì)于傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方法，此法可避免對(duì)真空膜的破壞，達(dá)到了保證膜下真空度的要求?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)終端結(jié)構(gòu)組成由采集終端、移動(dòng)終端和信號(hào)線組成。其中，采集終端包括各種傳感器和采集模塊，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的地基土各測(cè)點(diǎn)分層沉降采輸數(shù)據(jù)的采集和臨時(shí)存儲(chǔ)，其中各個(gè)模塊功能如下傳感器負(fù)責(zé)把各種物理信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后由采集模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；采集模塊接收傳感器發(fā)來的信號(hào)，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和臨時(shí)存儲(chǔ)，然后經(jīng)串口與移動(dòng)終端通信，進(jìn)而將數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)測(cè)中心；移動(dòng)終端作為現(xiàn)場(chǎng)終端與監(jiān)測(cè)中心數(shù)據(jù)通信實(shí)體，負(fù)責(zé)與現(xiàn)有的GSM基站進(jìn)行信令和數(shù)據(jù)交換，負(fù)責(zé)接入到無線網(wǎng)絡(luò)中，進(jìn)而與監(jiān)測(cè)中心實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換。新式分層沉降管采取如下埋設(shè)方法將沉降傳感器固定在管壁上，其數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)線由管芯引出地表，與總信號(hào)線連接。在預(yù)處理區(qū)埋設(shè)分層沉降管時(shí)將管口與一塊鋼板固定，并將鋼板固定在地表砂層中，其上用砂填平。該措施一來可將分層沉降管上端與土體固定，使得管體與地表土層同步下沉，二來避免了傳統(tǒng)方法中管上端露出地面的弊端，保護(hù)了真空膜的完整。[0018]在埋設(shè)好分層沉降管后，利用全站儀記錄下埋設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)。當(dāng)鋪好真空膜后，再利用全站儀放出埋設(shè)分層沉降管的點(diǎn)位，在其上放置沉降板標(biāo)尺進(jìn)行地表沉降觀測(cè)，確保能較準(zhǔn)確地推導(dǎo)出某點(diǎn)各深度的實(shí)際沉降值，方法如下。設(shè)各個(gè)深度的實(shí)際沉降量為Si,地表沉降和分層沉降的測(cè)量值分別為為Sa、Sib，各深度的實(shí)際沉降量等于地表沉降測(cè)量值與分層沉降測(cè)量值之和，即可得式Si = sa+sib，其中i = 1，2，3，分別代表地面以下各具體深度位置。系統(tǒng)選用GPRS通信方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離傳輸。目前中國(guó)移動(dòng)的GPRS網(wǎng)絡(luò)幾乎覆蓋了包括絕大部分的陸地區(qū)域，在覆蓋范圍內(nèi)，傳輸距離不受限制。采用這種通信方式在 組網(wǎng)和設(shè)各維護(hù)方而可大大節(jié)約成木，從而實(shí)現(xiàn)高效、低成木的油田數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸。GPRS采用分組交換技術(shù)，每個(gè)用戶可同時(shí)占用多個(gè)信道，同一無線信道又可以由多個(gè)用戶共享，信道資源被有效利用。這種通信方式非常適合實(shí)時(shí)、大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋O(jiān)測(cè)工作。
權(quán)利要求1.一種監(jiān)測(cè)真空預(yù)壓處理地基土分層沉降的無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要由靜態(tài)傳感器、數(shù)據(jù)處理器、數(shù)據(jù)收發(fā)單元、數(shù)據(jù)庫(kù)采集管理中心組成；其特征在于靜態(tài)傳感器主要為巖土工程檢測(cè)傳感器，可單獨(dú)與數(shù)據(jù)采集控制器連接；數(shù)據(jù)處理器主要功能是采集傳感器數(shù)據(jù)并以數(shù)字化形式傳輸給數(shù)據(jù)采集控制器；數(shù)據(jù)收發(fā)單元為無線或者有線雙向通訊模塊，收集由數(shù)據(jù)采集控制器采集到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，發(fā)送給數(shù)據(jù)庫(kù)采集管理中心。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種監(jiān)測(cè)真空預(yù)壓處理地基土分層沉降的無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于采用無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行真空預(yù)壓處理地基土的分層沉降監(jiān)測(cè)，是利用靜態(tài)傳感器采集不同深度沉降環(huán)的位移值，經(jīng)數(shù)據(jù)處理器轉(zhuǎn)化為數(shù)字化信號(hào)傳輸給數(shù)據(jù)采集控制器，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)庫(kù)采集管理中心。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種監(jiān)測(cè)真空預(yù)壓處理地基土分層沉降的無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)終端，通過各種傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，送至采集模塊，由采集模塊負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)發(fā)至無線通信模塊。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種監(jiān)測(cè)真空預(yù)壓處理地基土分層沉降的無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由靜態(tài)傳感器、數(shù)據(jù)處理器、數(shù)據(jù)收發(fā)單元、數(shù)據(jù)庫(kù)采集管理中心等模塊組成。靜態(tài)傳感器主要為巖土工程檢測(cè)傳感器，可單獨(dú)與數(shù)據(jù)采集控制器連接；數(shù)據(jù)處理器主要功能是采集傳感器數(shù)據(jù)并以數(shù)字化形式傳輸給數(shù)據(jù)采集控制器；數(shù)據(jù)收發(fā)單元為無線或者有線雙向通訊模塊，收集由數(shù)據(jù)采集控制器采集到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，發(fā)送給數(shù)據(jù)庫(kù)采集管理中心。采用無線觀測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行真空預(yù)壓處理地基土的分層沉降監(jiān)測(cè)，是利用靜態(tài)傳感器采集不同深度沉降環(huán)的位移值，經(jīng)數(shù)據(jù)處理器轉(zhuǎn)化為數(shù)字化信號(hào)傳輸給數(shù)據(jù)采集控制器，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)庫(kù)采集管理中心。
文檔編號(hào)E02D1/00GK202672131SQ20122023476
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月22日
發(fā)明者王小召, 王嘯嘯, 郝曉峰, 朱繼偉, 金志剛, 范懷聚, 王彥朝, 李俊峰, 趙長(zhǎng)杰, 丁榮花, 丁璐潔, 孫建軍, 翟賀礦 申請(qǐng)人:河南城建學(xué)院