专利名称：一种监测真空预压处理地基土分层沉降的无线监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及地基沉降监测技术领域，尤其涉及一种监测真空预压处理地基土分层沉降的无线监测系统。
背景技术：
我国大面积沿海软质地基土采用真空预压处理施工的地基土沉降观测，若采用传统的分层沉降管埋设方法，在埋设带有沉降磁环的分层沉降管时，普遍存在真空膜开孔后漏气和分层沉降管易悬浮异位等问题。本实用新型针对上述技术难题，采用无线观测系统进行真空预压处理地基土的分层沉降监测，利用静态传感器采集不同深度沉降环的位移值，经数据处理器转化为数字化信号传输给数据采集控制器，通过GPRS网络将数据发送给数据库采集管理中心。实际操作·时，可在沉降管顶部架设适当大小的薄钢板，并将传感器的信号线在真空膜下连接到同一根总线，使总线自真空膜下从处理场地周边密封墙处穿出发送信号。相对于传统监测方法，采用无线监测系统可避免对真空膜的破坏，维持沉降管的相对稳定，达到确保地基土分层沉降监测准确度的要求，也大幅提升了数据观测采集的效率。
实用新型内容针对真空预压处理施工的地基土沉降观测采用传统监测技术的不足，本实用新型提供一种监测真空预压处理地基土分层沉降的无线监测系统。为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种监测真空预压处理地基土分层沉降的无线监测系统，该系统主要由静态传感器、数据处理器、数据收发单元、数据库采集管理中心等模块组成。静态传感器主要为岩土工程检测传感器，可单独与数据采集控制器连接；数据处理器主要功能是采集传感器数据并以数字化形式传输给数据采集控制器；数据收发单元为无线或者有线双向通讯模块，收集由数据采集控制器采集到的监测数据，发送给数据库采集管理中心。采用无线观测系统进行真空预压处理地基土的分层沉降监测，是利用静态传感器采集不同深度沉降环的位移值，经数据处理器转化为数字化信号传输给数据采集控制器，通过GPRS网络将数据发送给数据库采集管理中心。在现场监测终端，通过各个传感器进行数据采集送至采集模块，由采集模块负责将数据发至无线通信模块(GPRS模块)。每个采集模块通过连接接口与GPRS模块相连，每个GPRS模块装入一个中国移动的数据SM卡即可。在现场监测终端，同时可接受监测中心提取数据的命令，在监测中心需要接收数据时进行响应式的数据发送。现场监测终端结构由采集终端、移动终端和信号线组成。其中，采集终端包括各种传感器和采集模块，实现现场的地基土各测点分层沉降采输数据的采集和临时存储，其中各个模块功能如下传感器负责把在各测点观测到的对应于不同深度沉降环位移值的各种物理信号转换成电信号，再由采集模块进行数据处理；采集模块接收传感器发来的信号，进行数据采集和临时存储，再经串口与移动终端通信，进而将数据发送到监测中心；移动终端作为现场终端与监测中心数据通信实体，负责与现有的GSM基站进行信令和数据交换，负责接入到无线网络中，进而与监测中心实现实时数据交换。现场监测终端也可以是一个无线传感器网络，由各种智能传感器构成，通过无线方式通信，并将信息送至汇聚节点(Sink节点)，由汇聚节点通过标准接口与GPRS模块进行物理连接。选用现成GPRS数据传输模块，用户无需深入了解内部通信结构，只要按照要求进行简单的安装及设置，就可以实现数据的透明传输。监测中心采用有线入网或采用无线网卡接入，实时接收采集终端发送的数据。采用专用的分析软件对远程传来的数据进行分析，对地基土分层沉降数据进行接收、查询、分析、存储等操作，实现监测远程终端数据的目的。GPRS模块自动向监测中心站发送相关数据，当GPR引网络无法接通时，自动切换至GSM短信发送。监测中心也可以自动定时或随时呼叫现场监测终端，监测终端GPRS模块响应监测中心的查询，实时将采集到的沉降观测数·据发送到监测中心的数据库采集管理中心。
附图为本实用新型的无线监测系统结构示意图。
具体实施方式
作为本实用新型的一种实施方式，参阅附图，系统主要由静态传感器、数据处理器、数据收发单元、数据库采集管理中心等模块组成。静态传感器主要为岩土工程检测传感器，可单独与数据采集控制器连接。数据处理器主要功能是采集传感器数据并以数字化形式传输给数据采集控制器。数据收发单元为无线或者有线双向通讯模块，收集由数据采集控制器采集到的监测数据，发送给数据库采集管理中心模块。采用无线监测系统，将传感器的信号线在真空膜下连接到同一根总线，而总线自真空膜下从处理场地周边密封墙处穿出发送信号。相对于传统监测方法，此法可避免对真空膜的破坏，达到了保证膜下真空度的要求。现场监测终端结构组成由采集终端、移动终端和信号线组成。其中，采集终端包括各种传感器和采集模块，实现现场的地基土各测点分层沉降采输数据的采集和临时存储，其中各个模块功能如下传感器负责把各种物理信号转换成电信号，然后由采集模块进行数据处理；采集模块接收传感器发来的信号，进行数据采集和临时存储，然后经串口与移动终端通信，进而将数据发送到监测中心；移动终端作为现场终端与监测中心数据通信实体，负责与现有的GSM基站进行信令和数据交换，负责接入到无线网络中，进而与监测中心实现实时数据交换。新式分层沉降管采取如下埋设方法将沉降传感器固定在管壁上，其数据传输信号线由管芯引出地表，与总信号线连接。在预处理区埋设分层沉降管时将管口与一块钢板固定，并将钢板固定在地表砂层中，其上用砂填平。该措施一来可将分层沉降管上端与土体固定，使得管体与地表土层同步下沉，二来避免了传统方法中管上端露出地面的弊端，保护了真空膜的完整。[0018]在埋设好分层沉降管后，利用全站仪记录下埋设点的坐标。当铺好真空膜后，再利用全站仪放出埋设分层沉降管的点位，在其上放置沉降板标尺进行地表沉降观测，确保能较准确地推导出某点各深度的实际沉降值，方法如下。设各个深度的实际沉降量为Si,地表沉降和分层沉降的测量值分别为为Sa、Sib，各深度的实际沉降量等于地表沉降测量值与分层沉降测量值之和，即可得式Si = sa+sib，其中i = 1，2，3，分别代表地面以下各具体深度位置。系统选用GPRS通信方式实现数据的远距离传输。目前中国移动的GPRS网络几乎覆盖了包括绝大部分的陆地区域，在覆盖范围内，传输距离不受限制。采用这种通信方式在 组网和设各维护方而可大大节约成木，从而实现高效、低成木的油田数据远程传输。GPRS采用分组交换技术，每个用户可同时占用多个信道，同一无线信道又可以由多个用户共享，信道资源被有效利用。这种通信方式非常适合实时、大量数据传输的监测工作。
权利要求1.一种监测真空预压处理地基土分层沉降的无线监测系统，主要由静态传感器、数据处理器、数据收发单元、数据库采集管理中心组成；其特征在于静态传感器主要为岩土工程检测传感器，可单独与数据采集控制器连接；数据处理器主要功能是采集传感器数据并以数字化形式传输给数据采集控制器；数据收发单元为无线或者有线双向通讯模块，收集由数据采集控制器采集到的监测数据，发送给数据库采集管理中心。
2.根据权利要求I所述的一种监测真空预压处理地基土分层沉降的无线监测系统，其特征在于采用无线监测系统进行真空预压处理地基土的分层沉降监测，是利用静态传感器采集不同深度沉降环的位移值，经数据处理器转化为数字化信号传输给数据采集控制器，通过GPRS网络将数据发送给数据库采集管理中心。
3.根据权利要求I所述的一种监测真空预压处理地基土分层沉降的无线监测系统，其特征在于在现场监测终端，通过各种传感器进行数据采集，送至采集模块，由采集模块负责将数据发至无线通信模块。
专利摘要本实用新型公开了一种监测真空预压处理地基土分层沉降的无线监测系统，该系统主要由静态传感器、数据处理器、数据收发单元、数据库采集管理中心等模块组成。静态传感器主要为岩土工程检测传感器，可单独与数据采集控制器连接；数据处理器主要功能是采集传感器数据并以数字化形式传输给数据采集控制器；数据收发单元为无线或者有线双向通讯模块，收集由数据采集控制器采集到的监测数据，发送给数据库采集管理中心。采用无线观测系统进行真空预压处理地基土的分层沉降监测，是利用静态传感器采集不同深度沉降环的位移值，经数据处理器转化为数字化信号传输给数据采集控制器，通过GPRS网络将数据发送给数据库采集管理中心。
文档编号E02D1/00GK202672131SQ20122023476
公开日2013年1月16日 申请日期2012年5月22日 优先权日2012年5月22日
发明者王小召, 王啸啸, 郝晓峰, 朱继伟, 金志刚, 范怀聚, 王彦朝, 李俊峰, 赵长杰, 丁荣花, 丁璐洁, 孙建军, 翟贺矿 申请人:河南城建学院