基于智能傳感技術的基坑自動化監(jiān)測系統(tǒng)

時間：2021-6-1 來源：瑞科儀器微信公眾號查看次數(shù)：3647

基于智能傳感技術的基坑自動化監(jiān)測系統(tǒng)

基坑自動化監(jiān)測的必要性

隨著城市建設的發(fā)展，高層建筑、地鐵建設越來越多，為了解決人防工程及車庫的需要，地下室的建設越來越多，隨之而來的基坑工程施工也越來越多。

在基坑開挖過程中，因施工振動、地下水位下降及基坑支護結構位移等原因導致周邊開裂、沉降、下陷等問題。周邊環(huán)境的變形與基坑支護結構的安全狀態(tài)緊密相關，對周邊環(huán)境實施監(jiān)測，可以提前預知支護結構的安全狀態(tài)，有利于在出現(xiàn)事故前采取措施，避免基坑事故發(fā)生。但目前國內基坑工程監(jiān)測大多采用人工測量的方法，耗費人力資源且數(shù)據時效差，而采用自動化監(jiān)測技術，能實現(xiàn)自動且實時的采集、傳輸、計算、報警，更好地進行風險防范，保障安全。

基坑自動化監(jiān)測系統(tǒng)的選擇原則

選擇基坑自動化監(jiān)測系統(tǒng)需要遵循以下原則，以保障信息化監(jiān)測的可靠性。

?監(jiān)測系統(tǒng)需具有先進性、運行應穩(wěn)定、可靠、簡便、實用。

?采用故障率低、可靠性好、能耗低，經過長期現(xiàn)場考驗的硬件設備。

?可充分發(fā)揮監(jiān)測云平臺的功能，科學、針對性的展示監(jiān)測成果，實現(xiàn)基坑安全監(jiān)測自動化和安全管理現(xiàn)代化。

基坑自動化監(jiān)測系統(tǒng)示意圖及設備清單

基坑自動化監(jiān)測系統(tǒng)

監(jiān)測項目及設備

監(jiān)測元器件

（1）測量機器人

Trimble S9全站儀集成了好的外業(yè)技術、高等級精度和專業(yè)工程特性，具有良好的性能和精度?？梢园褣呙?、影像和測量組合到單一解決方案中，或者通過長測程精細鎖定FineLock?和Trimble DR高精(HP) EDM等選項，專注于高精度等級的測量，用于高精度要求的工程應用中，內業(yè)數(shù)據處理時可以信靠強大的Trimble Business Center和Trimble 4D辦公軟件，幫助處理和分析數(shù)據。

（2）激光位移計

HT-2213智能激光位移計采用激光測距技術，實現(xiàn)精確、非接觸式和不間斷的位移測量。具備時鐘授時功能，可同步觸發(fā)采集。具有體積小巧、安裝方便、測量精度高、數(shù)據穩(wěn)定等特點，可廣泛的應用于土木工程的變形測量與安全監(jiān)測。

該位移計專為巖土工程檢測設計，在設備防護上充分考慮到基坑中的惡劣環(huán)境，并集成了姿態(tài)傳感器用于評估激光位移計自身的穩(wěn)定性，非常適合施工期監(jiān)測。

（3）靜力水準儀

HT-MSG200型磁致伸縮式靜力水準儀是由一個高精度的磁致伸縮液位計，加上儲液罐、液位浮子、保護罩、調平支架、通聯(lián)氣、水管等部件組成?；谶B通器原理，通過測量若干個相互聯(lián)通的安裝于被測量點儲液罐液面高度與測量基點（不動點）液罐液面高度的相對變化，反推出各個儲液罐安裝位置相對位置沉降變化量的一種精密儀器。

（4）柔性測斜儀

ADMX型柔性測斜儀主要由柔性測斜儀傳感器、數(shù)據傳輸系統(tǒng)、監(jiān)測預警云平臺組成，柔性測斜儀實現(xiàn)對深層形變位移、表面形變位移、傾斜角度等要素進行實時監(jiān)測，通過有線或無線的方式將監(jiān)測數(shù)據實時送給監(jiān)測預警云平臺來處理、分析、存儲、展示和發(fā)布數(shù)據，并對危險區(qū)域提前預警，可通過系統(tǒng)主頁、手機短信、郵件等多元化預警提醒，實現(xiàn)系統(tǒng)互聯(lián)互動。

（5）振弦式鋼筋計

HT-VWR型振弦式鋼筋計適用于長期埋設在混凝土結構物中，測量結構物內的鋼筋應力，并可同步測量埋設點的溫度。

（6）振弦式荷重計

HT-VWL型振弦式荷重計適用于長期監(jiān)測結構物鋼支撐所承受的荷載力，是了解被測結構物載荷變化的有效監(jiān)測設備，并可同步測量埋設點的溫度。

（7）埋入式應變計

HT-VWS型埋入式應變計適合長期埋設在混凝土結構物內，測量結構物內部的應變量，并同步測量埋設點溫度。

應變計加裝配套附件可組成多向應變計組、無應力計、巖石應變計等測量應變的儀器。大彈模應變計主要用于高倉位混凝土連續(xù)澆筑，如地下連續(xù)墻，防滲墻，灌注樁等工程場合。

（8）表面應變計

HT-VWS-10B&F型振弦式表面應變計( 智能) 適用于長期布設在混凝土結構物或鋼結構物的表面，測量結構物表面的應變量，并可同步測量布設點的溫度。振弦式表面應變計彈性模量小，與被測結構物的隨動性好，測量中不會干擾原應力場，包含式設計，全不銹鋼結構，安裝簡單使用可靠，可回收重復使用。

（9）振弦式滲壓計

HT-VWP型振弦式滲壓計適用于長期埋設在混凝土結構物及土體內，測量結構物或土體內部的孔隙水壓力，并可同步測量埋設點的溫度。

（10）無線傾角計

華思測控SDM單點傾角振動計使用簡單方便，無線信號傳輸方式消除了場電纜傳輸帶來的噪聲干擾，而且極大地節(jié)約了布設有線數(shù)據采集設備而消耗的人力和物力，整個測量系統(tǒng)具有極高的測量精度和抗干擾能力。無線傳感器結構緊湊，體積小巧，由電源模塊、采集處理和計算模塊及無線通訊模塊組成，封裝在堅固防水外殼內，產品超低功耗設計，內置電池可用數(shù)年。內置三軸加速度和溫度傳感器，可以監(jiān)測三個方向的變形，同時具備監(jiān)測振動功能。監(jiān)測盒子見通過華思自組網技術傳輸數(shù)據，采用云監(jiān)測平臺管理數(shù)據。

（11）振弦式裂縫計

HT-VWD-J型振弦式測縫計適合于長期布設在混凝土或其它材料結構內及表面、混凝土結構物與地基之間，測量結構物伸縮縫或周邊縫的開合度（位移），并可同步測量埋設點的溫度。

（12）振弦式土壓力盒

HT-VWE型振弦式土壓力盒適用于長期測量混凝土結構物內部的壓應力，以及土石壩、土堤、邊坡、路基等內部土壓力，是了解被測結構物內部壓應力變化量的有效監(jiān)測設備，并可同步測量埋設點的溫度。

（13）振弦式多點位移計

HT-VWM型振弦式多點位移計適用于長期埋設在土體中，測量土體內深層多部位的位移、沉降、應變、滑移等，并可同步測量埋設點的溫度。

（14）綜合數(shù)據采集器

華思測控D200綜合數(shù)據采集器具備數(shù)據采集、轉換、存儲、上傳功能。采用低功耗設計，在供電條件受限的環(huán)境下，能有效的延長監(jiān)測周期，提高自動化監(jiān)測效率。

（15） 數(shù)據智能采集器

華思測控HAD型數(shù)據智能采集器支持混采，支持多種傳感器樣式；內置高容量電池，即裝即用，方便快捷；內置充電電路，外接太陽能板即接即用，無需額外太陽鞥控制器；云平臺管理分析，專業(yè)數(shù)據管理分析。

云平臺

基坑自動化監(jiān)測云平臺是一個以提供大規(guī)模傳感器接入為基礎服務的云計算系統(tǒng)，也是工程監(jiān)測相關的集成發(fā)布平臺，涵蓋了工程監(jiān)測成果、施工相關信息、空間位置分布等相關內容，具有數(shù)據處理、數(shù)值報警功能，融合大數(shù)據技術進行深度數(shù)據分析及數(shù)據預警等功能。授權用戶可通過本系統(tǒng)了解監(jiān)測對象的地理位置、項目信息、監(jiān)測頻率、變形大小、現(xiàn)場圖片等信息，同時提供監(jiān)測數(shù)據的上傳、更新、發(fā)布和下載等服務。平臺提供用戶管理，并進行嚴格的權限檢查，確保數(shù)據安全。平臺采用了最新的互聯(lián)網技術，界面清新美觀。

主要功能

No.1 結構物管理

對結構物、現(xiàn)場采集終端和傳感器的參數(shù)進行設置；結構物的監(jiān)測配置；設備管理。

No.2 數(shù)據儲存

接收從現(xiàn)場采集終端采集到的數(shù)據進行儲存；按照報表設置進行報表的儲存；儲存歷史告警信息，數(shù)據永不丟失。

No.3 賬號管理

用戶可對賬號權限，監(jiān)測目標關聯(lián)進行多人管理和告警管理

No.4 項目管理

用戶可以根據需求建立或管理相應工程項目，也可以進行方案配置

No.5 項目定位

可以查看項目分布

No.6 告警管理

No.7 數(shù)據曲線

方便快速查看監(jiān)測情況

No.8 數(shù)據分析

可根據需要定制報表

通訊及供電系統(tǒng)

監(jiān)測系統(tǒng)采用移動4G信號進行傳輸，穩(wěn)定高效，通過數(shù)據采集器將數(shù)據傳輸至云平臺，能夠支持客戶在遠端進行查看、處理。

供電系統(tǒng)可根據現(xiàn)場環(huán)境選擇高能電池和太陽能板進行供電，該太陽能供電系統(tǒng)采取低功耗供電模式，能夠在有一定陽光照射的情況下持續(xù)穩(wěn)定的為監(jiān)測系統(tǒng)供電；或者在條件允許的情況下使用更加穩(wěn)定的市電進行供電，這種供電方式持久穩(wěn)定，能夠保證監(jiān)測系統(tǒng)高頻率的長久監(jiān)測。

瑞科（廣州）儀器科技有限公司專業(yè)提供基坑自動化監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)已成功應用于地鐵、高層建筑、深隧等項目。(eg.集團科技項目“隧道工程長期安全實體實驗室建設”通過驗收，多項指標開創(chuàng)國內第一)

安裝現(xiàn)場

某項目安裝現(xiàn)場

專業(yè)技術員

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