一种大面积深基坑智能监测系统及实施方法与流程

1.本发明涉及基坑监测技术领域，具体涉及一种大面积深基坑智能监测系统及实施方法。


背景技术：

2.深基坑工程由于地下土体性质、荷载条件、施工环境的复杂性，易导致结构以及周围环境等逐渐产生结构失稳和变形，因此有必要对基坑开挖和运行过程进行现场监测，并及时分析现场施工监测数据，全面掌握结构和周边环境的变化，以便有效地预测和防止工程事故的发生。
3.经过海量检索，发现现有技术，公开号为：cn109113107b，公开了建筑深基坑智能监测系统，该系统包括感知装置和设置于深基坑监测区域的深基坑监测中心；感知装置被配置为对深基坑区域地层地质、水文实时进行数据采集，感知装置包括汇聚节点和多个部署于该深基坑监测区域内的传感器节点，传感器节点采集所在监测位置的深基坑环境感知数据，汇聚节点主要被配置为汇聚各传感器节点采集的深基坑环境感知数据，并发送至所述深基坑监测中心进行存储和显示；传感器节点在网络拓扑构建阶段通过簇头选举选出簇头，并根据选举出的簇头进行分簇；簇头被配置为将簇内传感器节点采集的深基坑环境感知数据汇总并发送至汇聚节点。
4.综上所述，现有的基坑监测系统中存在涉及设备多、布点要求高、所需观测人员多、监测成本大、设备易破坏等弊端。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种大面积深基坑智能监测系统及实施方法，解决了以上所述的技术问题。
6.本发明解决上述技术问题的方案如下：一种大面积深基坑智能监测系统及实施方法，包括测量机器人和gnss系统构成，所述测量机器人及gnss设备基站设备于基坑边坡顶部及围护结构顶部，所述gnss系统由云端数据库、数据处理中心和预警分析系统构成；
7.所述测量机器人及gnss系统监测基坑变形监测点数据，数据通过gprs/3g/4g传输至云端数据库中，所述数据处理中心对采集数据进行处理分析，根据处理分析数据确定预警级别，预警指标产生明显变化，立即发出预警信号。
8.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
9.进一步，所述测量机器人及gnss设备基准站站点应分别不少于3个，基准站观测墩为钢筋混凝土结构，设置强制对中板；
10.变形观测点应设置在基坑边坡顶部及围护结构顶部，变形观测点距离小于20m，变形观测点安装材料为l形小棱镜。
11.进一步，所述测量机器人及gnss设备自动识别变形观测点l形小棱镜，采集观测点沉降及位移数据，采集频率为每30分/次，遇突发情况则提高采集频次；
12.采集数据通过gprs/3g/4g通讯方式进行数据无线传输，并通过dtu设备传输至云端数据库或者采集设备中。
13.进一步，所述数据处理中心对传输后采集数据进行滤波、幅域、时域、频域、相关性分析，并可根据之前采集数据，进行预处理和分析；
14.根据已处理和分析数据确定相应预警响应级别，预警响应分为四级，根据不同预警级别采取不同预警措施，并对相关关键参数进行实时预警。
15.进一步，当达到三、四级预警时，通过pc端、app端、短信、邮件等发出预警信息，以便及时采取防范措施；
16.当达到一、二级预警时，通过pc端、app端、短信、邮件等发出预警信息，并通过现场声光报警器装置发出警报，及时提醒作业人员进行疏散，以便及时采取防范措施。
17.进一步，实施方法如下：
18.s1：架设测量机器人和gnss设备基准站；
19.s2：构建测量机器人、gnss设备基站之间的连接和云端数据库的连接；
20.s3：测量沉降数据和上传位移数据；
21.s4：分析数据等级和作出相应等级的预警。
22.进一步，基于实施方法的s1中：
23.所述测量机器人与gnss基站均架设于基坑边坡顶部及围护结构顶部，变形观测点距离小于20m，变形观测点安装材料为l形小棱镜；
24.且采集频率为每30分/次，遇突发情况则提高采集频次。
25.进一步，基于实施方法的s2中：
26.所述测量机器人及gnss设备基站数据通过gprs/3g/4g传输至云端数据库中。
27.进一步，基于实施方法的s3中：
28.所述数据处理中心对采集数据进行上传，通过预警分析系统进行处理分析，根据处理分析数据确定预警级别，预警指标产生明显变化，发出预警信号。
29.进一步，基于实施方法的s4中：
30.预警分析系统根据上传数据与设定预警等级区间进行对比，一、二级预警时，通过pc端、app端、短信、邮件等发出预警信息，并通过现场声光报警器装置发出警报，及时提醒作业人员进行疏散，以便及时采取防范措施；
31.三、四级预警时，通过pc端、app端、短信、邮件等发出预警信息，以便及时采取防范措施。
32.本发明的有益效果是：本发明采用测量机器人及gnss系统实现了对大面积建筑深基坑的智能化监测，数据通过gprs/3g/4g传输至云端数据库中，所述数据处理中心对采集数据进行处理分析，根据处理分析数据确定预警级别，预警指标产生明显变化，立即发出预警信号，无需布线，无需人员在场，减低监测风险；
33.并且大面积深基坑的智能化监测系统具备监测点布置灵活、能够实现24小时自动实时监测、第一时间预警，提高监测效率及精度、且一次性投入降低过程成本。
34.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
35.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
36.图1为本发明一实施例提供的一种大面积深基坑智能监测系统及实施方法的工作原理结构示意图。
具体实施方式
37.以下结合附图1对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
38.需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
39.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
40.如图1所示，本发明提供了三种实施例：
41.实施例一：
42.一种大面积深基坑智能监测系统及实施方法，包括测量机器人和gnss系统构成，测量机器人及gnss设备基站设备于基坑边坡顶部及围护结构顶部，gnss系统由云端数据库、数据处理中心和预警分析系统构成；
43.测量机器人及gnss设备基准站站点应分别不少于3个，基准站观测墩为钢筋混凝土结构，设置强制对中板；变形观测点应设置在基坑边坡顶部及围护结构顶部，变形观测点距离小于20m，变形观测点安装材料为l形小棱镜，测量机器人及gnss设备自动识别变形观测点l形小棱镜，采集观测点沉降及位移数据，采集频率为每30分/次，遇突发情况则提高采集频次；采集数据通过gprs/3g/4g通讯方式进行数据无线传输，并通过dtu设备传输至云端数据库或者采集设备中。测量机器人及gnss系统监测基坑变形监测点数据，数据通过gprs/3g/4g传输至云端数据库中，数据处理中心对采集数据进行处理分析，根据处理分析数据确定预警级别，预警指标产生明显变化，立即发出预警信号。
44.实施例二：
45.数据处理中心对传输后采集数据进行滤波、幅域、时域、频域、相关性分析，并可根据之前采集数据，进行预处理和分析；
46.根据已处理和分析数据确定相应预警响应级别，预警响应分为四级，根据不同预警级别采取不同预警措施，并对相关关键参数进行实时预警。
47.当达到三、四级预警时，通过pc端、app端、短信、邮件等发出预警信息，以便及时采
取防范措施；
48.当达到一、二级预警时，通过pc端、app端、短信、邮件等发出预警信息，并通过现场声光报警器装置发出警报，及时提醒作业人员进行疏散，以便及时采取防范措施。
49.实施例三：
50.实施方法如下：
51.s1：架设测量机器人和gnss设备基准站；
52.s2：构建测量机器人、gnss设备基站之间的连接和云端数据库的连接；
53.s3：测量沉降数据和上传位移数据；
54.s4：分析数据等级和作出相应等级的预警。
55.基于实施方法的s1中：
56.测量机器人与gnss基站均架设于基坑边坡顶部及围护结构顶部，变形观测点距离小于20m，变形观测点安装材料为l形小棱镜；
57.且采集频率为每30分/次，遇突发情况则提高采集频次。
58.基于实施方法的s2中：
59.测量机器人及gnss设备基站数据通过gprs/3g/4g传输至云端数据库中。
60.基于实施方法的s3中：
61.数据处理中心对采集数据进行上传，通过预警分析系统进行处理分析，根据处理分析数据确定预警级别，预警指标产生明显变化，发出预警信号。
62.基于实施方法的s4中：
63.预警分析系统根据上传数据与设定预警等级区间进行对比，一、二级预警时，通过pc端、app端、短信、邮件等发出预警信息，并通过现场声光报警器装置发出警报，及时提醒作业人员进行疏散，以便及时采取防范措施；
64.三、四级预警时，通过pc端、app端、短信、邮件等发出预警信息，以便及时采取防范措施。
65.本发明的具体工作原理及使用方法为：测量机器人与gnss基站均架设于基坑边坡顶部及围护结构顶部，变形观测点距离小于20m，变形观测点安装材料为l形小棱镜；采集频率为每30分/次，遇突发情况则提高采集频次。测量机器人及gnss设备基站数据通过gprs/3g/4g传输至云端数据库中。
66.数据处理中心对采集数据进行上传，通过预警分析系统进行处理分析，根据处理分析数据确定预警级别，预警指标产生明显变化，发出预警信号。预警分析系统根据上传数据与设定预警等级区间进行对比，一、二级预警时，通过pc端、app端、短信、邮件等发出预警信息，并通过现场声光报警器装置发出警报，及时提醒作业人员进行疏散，以便及时采取防范措施；三、四级预警时，通过pc端、app端、短信、邮件等发出预警信息，以便及时采取防范措施。
67.以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技
术方案的保护范围之内。