地下结构底板下孔隙水压力在线监测装置及其监测方法
【专利摘要】本发明公开了一种地下结构底板下孔隙水压力在线监测装置，包括埋设于地下结构底板下的若干个孔隙水压力传感器、安装于工地现场的孔隙水压力数据采集仪和监测云平台；所述孔隙水压力传感器内设有用于确定所述孔隙水压力传感器埋设位置的RFID射频芯片；所述孔隙水压力传感器与孔隙水压力数据采集仪无线连接；所述孔隙水压力数据采集仪与所述监测云平台无线连接。本发明还公开了一种地下结构底板下孔隙水压力在线监测方法。采用本发明，实时自动监测地下结构底板下的水压力数值，并且可以事后对监测点进行准确溯源。
【专利说明】
地下结构底板下孔隙水压力在线监测装置及其监测方法
技术领域
[0001]本发明属于地下结构监测技术领域，具体涉及一种地下结构底板下孔隙水压力在线监测装置及其监测方法。
【背景技术】
[0002]为确保地下工程施工安全和周边环境安全，在地下工程施工中，由于工程水文地质条件、荷载条件、材料条件、周边环境、施工技术或外界其他因素的复杂影响，工程实际情况与理论常常有差异，需要在理论分析指导下有计划地进行现场施工监测，保证安全，减少不必要的损失。通常地下工程施工监测的目标有:及时发现不稳定因素;验证设计，指导施工;分析总结施工经验。
[0003]地下结构底板下的孔隙水压力监测是其中一项重要指标。地下工程基坑四周地表水、地下水以及施工用水汇入，渗入到地下室底板下，如累积下来的地下水难以排出，当浮力超过一定限值时，会对结构产生不利影响，一般容易发生底板隆起、开裂，并使相应的主体结构如梁柱受损，影响主体结构的安全。因此，需要对地下工程底板下的孔隙水压力进行实时监测，及时发现的问题进行处理。
【发明内容】
[0004]为了解决上述问题，本发明的第一目的提供一种地下结构底板下孔隙水压力在线监测装置，实时自动监测地下结构底板下的水压力数值，并且可以事后对监测点进行准确溯源。
[0005]为实现上述目的，本发明按以下技术方案予以实现的:
[0006]本发明所述的地下结构底板下孔隙水压力在线监测装置，包括埋设于地下结构底板下的若干个孔隙水压力传感器、安装于工地现场的孔隙水压力数据采集仪和监测云平台；所述孔隙水压力传感器内设有用于确定所述孔隙水压力传感器埋设位置的RFID射频芯片;所述孔隙水压力传感器与孔隙水压力数据采集仪无线连接;所述孔隙水压力数据采集仪与所述监测云平台无线连接;若干个所述孔隙压力传感器采集施压于地板的水压力数据信息，然后通过孔隙水压力数据采集仪汇总所述水压力数据信息，并传输至所述监测云平台进行统计并存储，并且对监测点通过扫描所述RFID射频芯片，获取监测点的准确位置。
[0007]进一步地，所述孔隙水压力传感器内设有用于定位的第一GPS模块。
[0008]进一步地，所述孔隙水压力数据采集仪内设有用于定位的第二GPS模块。
[0009]进一步地，所述水压力数据信息包括有具体的水压力数值信息、监测点的具体位置信息和工地现场的具体位置信息。
[0010]进一步地，所述孔隙水压力传感器包括相互连接的传感器模块、数据采集模块、A/D模数转换模块和电源模块。
[0011]进一步地，所述数据采集模块与所述孔隙水压力数据采集仪无线连接。
[0012]进一步地，所述监测云平台还无线连接有移动终端。
[0013]为了解决上述问题，本发明的第二目的提供一种地下结构底板下孔隙水压力在线监测方法，具有监测实时性、溯源便捷的特点。
[0014]为实现上述目的，本发明按以下技术方案予以实现的:
[0015]本发明所述的地下结构底板下孔隙水压力在线监测方法，包括如下步骤:
[0016]实时监测孔隙水压力数值信息，并上传至孔隙水压力数据采集仪；
[0017]所述孔隙水压力数据采集仪汇总各水压力数据信息，上传至所述监测云平台统计并存储；
[0018]对于出现问题的监测点，采用RFID射频识别器扫描地板，获取孔隙水压力传感器布设的精确位置。
[0019]进一步地，在实时监测孔隙水压力数据信息的同时，还包括获取对应孔隙水压力传感器的GPS坐标。
[0020]进一步地，在所述孔隙水压力数据采集仪上传各水压力数据信息的同时，还包括上传对应孔隙水压力数据采集仪的GPS坐标。
[0021]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0022]1、通过在地下结构底板平面下分布埋设孔隙水压力传感器，可以直接采集施加于底板的水压力数值，监测具有自动化、实时性；
[0023]2、通过孔隙水压力数据采集仪作为中间汇集若干个所述孔隙水压力传感器的水压力数值信息，进而降低了对孔隙水压力传感器的能耗，并且打包发送至监测云平台，提升了传输效率；
[0024]3、基于Web的监测云平台，可以实时接收监测数据，自动数据分析、生成监测报告；
[0025]4、通过预先在埋入式的传感器植入RFID射频芯片，事后采用RFID射频识别器方便准确找到监测点，便于工程处理。
[0026]5、整个装置采用无线数据传输入，减少工地现场布线的复杂工作。
【附图说明】
[0027]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明，其中:
[0028]图1是本发明所述的地下结构底板下孔隙水压力在线监测装置的框架原理图；
[0029]图2是本发明所述的地下结构底板下孔隙水压力在线监测方法的流程图。
[0030]图中:
[0031]1:孔隙水压力传感器
[0032]11:RFID射频芯片12:第一 GPS模块13:传感器模块14:数据采集模块
[0033]15:A/D模数转换模块16:电源模块
[0034]2:孔隙水压力数据采集仪
[0035]21:第二 GPS 模块
[0036]3:监测云平台4:移动终端
【具体实施方式】
[0037]以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0038]如图1所示，本发明所述的地下结构底板下孔隙水压力在线监测装置，包括若干个孔隙水压力传感器1、孔隙水压力数据采集仪2和监测云平台3。若干个所述孔隙水压力传感器I分别与所述孔隙水压力数据采集仪2无线连接;所述孔隙水压力数据采集仪2与所述监测云平台3无线连接。整个装置采用无线数据的传输，减少了工地现场布线的复杂工作。
[0039]所述孔隙水压力传感器I埋设于地下结构底板下，所述孔隙水压力数据采集仪2安装于工地现场;所述监测云平台3架设于服务器上。所述孔隙水压力传感器I用于采集各监测点的水压力数值信息，然后都传输至所述孔隙水压力数据采集仪2，所述孔隙水压力数据采集仪2经过将所有水压力数值信息汇总打包后，统一上传至所述监测云平台3上，进行统计并存储，还可以针对以上信息进行分析处理，生成检测报告，大大缩减了监测过程中的人力、物力，并且便于管理和调用。
[0040]所述孔隙水压力传感器I包括相互连接的传感器模块13、数据采集模块14、A/D模数转换模块15和电源模块16。所述A/D模数转换模块15与所述孔隙水压力数据采集仪2无线连接。同时，所述孔隙水压力传感器I为了起到溯源的目的，在其内设有RFID射频芯片11，用于确定所述孔隙水压力传感器I埋设的位置，同时在后期需要对监测点进行溯源，也只需利用RFID射频识别器，就可以准确的找到监测点，溯源便捷，并且采用RFID射频芯片11进行记录监测点位置，可以起到很好的防伪效果。
[0041]为了进一步提高防伪性以及精准定位，所述孔隙水压力传感器I内还设有第一GPS模块12，用于对监测点自动定位，并且无需人工在埋设孔隙水压力传感器I之前，手工录入，减少了工序，提升了效率，并且避免人为因素造成的虚假信息。因此，对于上述孔隙水压力传感器采集的水压力数据信息不仅包括具体的水压力数值信息，还包括监测点的具体位置
?目息O
[0042]同样，为了进一步提高防伪性以及精准定位，所述孔隙水压力数据采集仪2内还设有第二 GPS模块21，用于对施工工地自动定位，并且无需人工在安装孔隙水压力数据采集仪2之前，手工录入，减少了工序，提升了效率，并且避免人为因素造成的虚假信息。因此，所述孔隙水压力数据采集仪2采集的水压力数据信息还包括施工工地的具体位置信息。
[0043]为了进一步提高查看监测数据信息的便利性，所述监测云平台3还无线连接有移动终端4，可以同时从监测云平台3下载和展示相应的监测数据和结果。所述移动终端4可以是手机、IPAD等无线移动式设备。
[0044]如图2所示，本发明所述的地下结构底板下孔隙水压力在线监测方法，包括如下步骤:
[0045]SOl:实时监测孔隙水压力数据信息，并上传至孔隙水压力数据采集仪；
[0046]在该过程中，还包括获取对应孔隙水压力传感器的GPS坐标。
[0047]S02:所述孔隙水压力数据采集仪汇总各水压力数据信息，上传至所述监测云平台统计并存储；
[0048]在该过程中，还包括上传对应孔隙水压力数据采集仪的GPS坐标。
[0049]S03:对于出现问题的监测点，采用RFID射频识别器扫描地板，获取孔隙水压力传感器布设的精确位置。
[0050]在进行以上监测步骤前，监测人员需把无线孔隙水压力传感器I布设在需要监测的基坑底部土体表面；
[0051]以上所述，仅是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，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种地下结构底板下孔隙水压力在线监测装置，其特征在于: 包括埋设于地下结构底板下的若干个孔隙水压力传感器、安装于工地现场的孔隙水压力数据采集仪和监测云平台； 所述孔隙水压力传感器内设有用于确定所述孔隙水压力传感器埋设位置的RFID射频芯片； 所述孔隙水压力传感器与孔隙水压力数据采集仪无线连接； 所述孔隙水压力数据采集仪与所述监测云平台无线连接； 若干个所述孔隙压力传感器采集施压于地板的水压力数据信息，然后通过孔隙水压力数据采集仪汇总所述水压力数据信息，并传输至所述监测云平台进行统计并存储，并且对监测点通过扫描所述RFID射频芯片，获取监测点的准确位置。2.根据权利要求1所述的地下结构底板下孔隙水压力在线监测装置，其特征在于: 所述孔隙水压力传感器内设有用于定位的第一 GPS模块。3.根据权利要求1或2所述的地下结构底板下孔隙水压力在线监测装置，其特征在于: 所述孔隙水压力数据采集仪内设有用于定位的第二 GPS模块。4.根据权利要求3所述的地下结构底板下孔隙水压力在线监测装置，其特征在于: 所述水压力数据信息包括有具体的水压力数值信息、监测点的具体位置信息和工地现场的具体位置信息。5.根据权利要求1所述的地下结构底板下孔隙水压力在线监测装置，其特征在于: 所述孔隙水压力传感器包括相互连接的传感器模块、数据采集模块、A/D模数转换模块和电源模块。6.根据权利要求5所述的地下结构底板下孔隙水压力在线监测装置，其特征在于: 所述A/D模数转换模块与所述孔隙水压力数据采集仪无线连接。7.根据权利要求1所述的地下结构底板下孔隙水压力在线监测装置，其特征在于: 所述监测云平台还无线连接有移动终端。8.一种地下结构底板下孔隙水压力在线监测方法，其特征在于，包括如下步骤: 实时监测孔隙水压力数据信息，并上传至孔隙水压力数据采集仪； 所述孔隙水压力数据采集仪汇总各水压力数据信息，上传至所述监测云平台统计并存储； 对于出现问题的监测点，采用RFID射频识别器扫描地板，获取孔隙水压力传感器布设的精确位置。9.根据权利要求8所述的地下结构底板下孔隙水压力在线监测方法，其特征在于: 在实时监测孔隙水压力数据信息的同时，还包括获取对应孔隙水压力传感器的GPS坐标。10.根据权利要求8所述的地下结构底板下孔隙水压力在线监测方法，其特征在于: 在所述孔隙水压力数据采集仪上传各水压力数据信息的同时，还包括上传对应孔隙水压力数据采集仪的GPS坐标。
【文档编号】E02D1/00GK105821823SQ201610362617
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年5月25日
【发明人】唐孟雄, 苏键, 胡贺松
【申请人】广州市建筑科学研究院有限公司, 广州建设工程质量安全检测中心有限公司