一种基坑围护结构水平位移监测预警系统的制作方法

本实用新型涉及基坑围护结构水平位移监测技术领域，尤其是一种基坑围护结构水平位移监测预警系统。

背景技术：

随着我国基础建设的不断推进，高层建筑和其他地下工程日益普遍，与之相伴的各类基础问题也越来越复杂，而对于基坑围护结构的重视程度不足，所以事故频频发生，造成大量人员伤亡事故并伴随重大经济损失。在各种影响基坑变形条件中，周围环境对基坑围护结构侧壁的水平位移影响尤为突出。目前，基坑的位移监测主要是针对横向水平位移的精确测量，测量设备较为庞大，当前监测围护结构位移的系统也多依赖于测斜管，一旦斜侧管被破坏，有可能出现以下问题：设备出现故障较难更换；设备一旦固定无法再更换位置，且对安装位置有较高要求；监测设备只是单纯的对位移进行监控，没有警报和警情传递的功能，各地缺少对各本地施工情况的地质信息传递和整合分析。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基坑围护结构水平位移监测预警系统。

为实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案：设计一种基坑围护结构水平位移监测预警系统，系统外壳固定在围护结构顶部，太阳能电池板包裹外壳倾向下设置，太阳能电池置于外壳内部；预警信息发射器和智能预警器并列放置在外壳侧面；蜂鸣报警器放置在外壳的右上方。红外位移监测器的接收器置于外壳底部，与之垂直对应的发射器设置于围护结构底部，所述太阳能电池与红外位移监测器、预警信息发射器、智能预警器、蜂鸣报警器均通过电线连接。

本实用新型提出的一种基坑围护结构水平位移监测预警系统。

优选的，智能预警装置基于单片机和无线通信模块，发出电信号和无线信号通知人员避险和传递预警信息。

优选的，红外位移监测器包括上部接收器与下部发射器，将基坑围护结构水平位移转化为红外位移监测器的接收倾角，灵活确定布置间隔。

优选的，基坑围护结构水平位移监测预警装置可根据实际围护结构长度重复布置，扩大监测范围。

一种基坑围护结构水平位移监测预警系统，有益效果在于：该位移监测预警系统根据实际工况，事先计算并设置接收角度a，从而判断基坑围护结构的微小位移；装置通过太阳能电池板提供电能，省去外接电源，减少施工隐患，绿色环保；智能预警器内部单片机配合预警信息发射器的无线通信模块发出预警信号，有线信号可以直接传给蜂鸣报警器进行预警，无线信号是通过短信提醒，在基坑围护结构发生较大偏移前提醒施工人员及现场周围人员撤离现场；二是将偏移信息及时传输到安全质检部门及当地安全部，便于当地地质情况的收集和整理。该装置可在基坑围护结构发生较小偏移时对其监测，及时进行报警和消息通知有关部门进行检查，有效减少了基坑围护结构偏移导致较大人员伤亡事故的发生。

附图说明

图1为本实用新型提出的基坑围护结构水平位移监测预警系统的布置示意图。

图2为本实用新型提出的基坑围护结构水平位移预警系统的结构示意图。

图3为本实用新型提出的基坑围护结构水平位移监测预警系统的工作流程图。

图中，基坑截面1，围护结构2，基坑围护结构水平位移监测预警系统3，太阳能电池板4，太阳能电池5，蜂鸣报警器6，外壳7，红外位移监测接收器8，预警信息发射器9，智能预警器10，红外位移监测发射器11，位移检测系统连接线12。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1~2，本系统一般沿基坑截面1的围护结构2全线相隔数米重复设置；每个基坑水平位移监测预警系统3两部分上下垂直放置，间隔数米，可按照实际工况进行调整。基坑围护结构水平位移警报监测预警系统3外壳7固定在围护结构顶部，太阳能电池板4包裹外壳7倾向下设置，太阳能电池5置于外壳7内部；预警信息发射器9和智能预警器10并列放置在外壳7侧面；蜂鸣报警器6放置在外壳7的右上方。红外位移监测器接收器8置于外壳7底部，与之垂直对应的红外位移监测发射器11设置于围护结构2下部，所述太阳能电池5与红外位移监测接收器8和红外位移监测发射器11、预警信息发射器9、智能预警器10、蜂鸣报警器6均通过电线连接。

如图3所示，上述系统内部包括监测模块、信号处理模块和信号输出模块，监测模块主要以基坑围护结构水平位移为监测对象判断基坑围护结构的安全状况，红外位移监测接收器接收到数据后传至信号处理模块，主控控单片机对断偏移角度数据进行整理分析，判段数据是否在允许范围内，若达到预警值信号输出模块通过电信号和无线信号进行预警。

基坑围护结构水平位移监测预警系统3工作时，红外位移监测发射器11和红外位移监测接收器8对基坑围护结构水平位移进行实时监测，位移信息由红外位移监测接收器8通过电信号发送至智能预警器10，智能预警器10接受到的信息由主控单片进行数据分析，将不同水平位移监测数据进行整合处理，与设置的预警值进行对比分析，若超过设设置的预警值，蜂鸣报警器6发出警报声，产生相应的预警信息会由预警信息发射器9的无线通信模块通过信息的形式传送至基坑内工作人员和周边住户，对基坑围护结构附近的工人进行提醒；预警信息发射器9也可以将基坑围护结构水平位移的偏移角度信息及对地质信息，将其发送到当地安全部门，有关部门对信息进行专门采集和分析，综合整理分析出当地地质的受力情况，判断该区域有没有可能发生地陷等灾害，提前对灾害做好预防工作。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种基坑围护结构水平位移监测预警系统，其特征在于：包括外壳、太阳能电池板、太阳能电池、红外位移监测器、预警信息发射器、智能预警器、蜂鸣报警器；所述外壳固定在围护结构顶部，太阳能电池板包裹外壳倾向下设置，太阳能电池置于外壳内部；预警信息发射器和智能预警器并列放置在外壳侧面；蜂鸣报警器放置在外壳的右上方；红外位移监测器的接收器置于外壳底部，与之垂直对应的发射器设置于围护结构底部，所述太阳能电池与红外位移监测器、预警信息发射器、智能预警器、蜂鸣报警器均通过电线连接。

2.根据权利要求1所述的基坑围护结构水平位移监测预警系统，其特征在于，智能预警器和预警信息发射器基于单片机及无线通信模块，可发出电信号和无线信号进行预警信息传递。

3.根据权利要求1所述的基坑围护结构水平位移监测预警系统，其特征在于，红外位移监测器包括上部发射器与下部接收器，位移监测器将基坑围护结构水平位移转化为接收的倾角；由于基坑支护等级要求不同，安全等级为一级的基坑水平位移要求为b=0.0025h，其中h为基坑深度，在装置安装时，安装间隔d可调，通过计算arctan0.0025h/d，得到接收角度。

4.根据权利要求1所述的基坑围护结构水平位移监测预警系统，其特征在于，基坑围护结构水平位移监测预警装置可根据实际围护结构长度重复布置，扩大监测范围。

技术总结
本实用新型涉及基坑围护结构偏移检测技术领域，尤其是一种基坑围护结构水平位移监测预警系统。主要包括外壳、太阳能电池板、太阳能电池、红外位移监测器、预警信息发射器、智能预警器、蜂鸣报警器。系统外壳固定在围护结构顶部；太阳能电池板包裹外壳倾向下设置；太阳能电池置于外壳内部；预警信息发射器和智能预警器并列放置在外壳侧面；蜂鸣报警器放置在外壳的右上方。红外位移监测器的接收器置于外壳底部，与之垂直对应的发射器设置于围护结构底部，所述太阳能电池与红外位移监测器、预警信息发射器、智能预警器、蜂鸣报警器均通过电线连接。该系统便于安装维护、对基坑进行实时监测和及时预警，且与当地安全部门对接实现实时信息传输。

技术研发人员：张欧娅;李博涛;郝玉双;姚帅
受保护的技术使用者：河南理工大学
技术研发日：2020.01.07
技术公布日：2020.10.13