一种基于多种传感器组合的基坑拆撑监测系统
技术领域
本实用新型涉及地下基坑工程领域，特别是一种基于多种传感器组合的基坑拆撑监测系统。
背景技术
随着我国经济建设的发展，地下工程建设数量越来越多，基坑数量逐渐增加，基坑监测是基坑工程施工中的一个重要环节，特别是在基坑拆撑施工过程中，需要对基坑外土体位移、支护结构产生的裂缝、支撑的应变等需要监测的数据进行监测，再根据监测结果和基坑变形预测模型，预测进一步拆撑施工后将导致的变形及稳定状态的发展，以及施工对周围环境造成影响的程度，来指导施工，实现信息化施工。基坑监测的数据是否准确，直接关系到能否进行下一步施工。
目前国内基坑拆撑过程中多采用施工人员利用监测仪器到现场进行人工监测，传统的人力监测方法耗费人力资源，因人力监测过程中规范性差，还会导致监测数据时常不真实、不可靠，并且人力监测的方法需要监测人员用仪器到现场采集数据，再经过计算生成报表，汇报周期长，不能实时显示现场的监测数据。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：针对基坑拆撑过程不能实时、准确的监测的问题，提供一种基于多种传感器组合的基坑拆撑监测系统。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种基于多种传感器组合的基坑拆撑监测系统，包括多个无线传感器、无线中继器和上位机，
多个所述无线传感器安装在基坑内外，所有所述无线传感器和无线中继器通过无线传输方式连接，所述无线传感器用于采集基坑内外的监测数据，所述监测数据包括基坑外周围土体土体的位移数据、支撑的应变数据和支护结构的裂缝宽度数据，并将所述监测数据发送给所述无线中继器；
所述无线中继器和所述上位机连接，所述无线中继器用于将所述监测数据传输到所述上位机。
基于上述技术特征的一种基于多种传感器组合的基坑拆撑监测系统通过在基坑拆撑的施工现场布置多个无线传感器，可以实时、准确的监测施工现场的的变化情况。
优选的所述无线传感器包括无线应变传感器、无线位移传感器和无线FBG 裂缝传感器；
所述无线位移传感器安装在基坑外周围土体内，所述无线位移传感器用于采集所述基坑土体的位移数据，并将所述位移数据发送给所述无线中继器；
所述无线应变传感器安装在支撑上；所述无线应变传感器用于采集所述支撑的应变数据，并将所述应变数据发送给所述无线中继器；
所述无线FBG裂缝传感器安装在支护结构上；所述无线FBG裂缝传感器用于采集所述支护结构的裂缝宽度数据，并将所述裂缝宽度数据发送给所述无线中继器。
通过布置无线应变传感器、无线位移传感器和无线FBG裂缝传感器，可以准确监测基坑土体位移、支护结构变形和支撑的应变。
优选的，所述无线位移传感器包括第一无线位移传感器和第二无线位移传感器，所述第一无线位移传感器安装在距离基坑外0.2m范围内的土体内，所述第二无线位移传感器安装在距离基坑0.2m-2m范围内的土体内。将第二位移传感器作采集的数据为对照组，可以准确的判断基坑外的土体产生了多大的位移。
优选的，所述无线FBG裂缝传感器安装在所述支撑与所述支护结构接触区域 0.2m范围内，支撑与支护结构接触区域的两端最容易出现裂缝，安装在支撑两端附近可以准确的监测裂缝的情况。
优选的，所述无线应变传感器、所述无线位移传感器和所述无线FBG裂缝传感器采用独立电源供电，采用独立电源供电可以不用单独搭接电线，使施工更加便捷。
优选的，所述独立电源为电池。
优选的，所述无线传输方式为Wi-Fi(Wireless Fidelity，无线保真)传输。优选的，所述上位机为嵌入式微计算机或工控机。
优选的，所述上位机安装有SCADA(Supervisory Control And DataAcquisition，数据采集与监视控制系统)系统，通过SCADA系统可以实时监测施工现场的情况。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型通过在基坑拆撑的施工现场布置多个无线传感器，可以实时、准确的监测施工现场的基坑土体位移、支护结构变形和支撑的应变的变化情况。
2、本实用新型所使用的传感器均为无线传感器，且均采用采用独立电源供电，可以不用单独搭接电线，使施工更加便捷。
3、本实用新型通过在基坑内和基坑外分别安装第一无线位移传感器和第二位移传感器，把安装在基坑外的第二位移传感器采集的数据作为对照组，可以准确的判断基坑外的土体产生了多大的位移。
附图说明
图1是本实用新型所述一种基于多种传感器组合的基坑拆撑监测系统安装示意图；
图2是本实用新型所述的一种基于多种传感器组合的基坑拆撑监测系统的结构线框图；
图3是本实用新型所述的一种基于多种传感器组合的基坑拆撑监测系统工作流程图。
图标：1-无线FBG裂缝传感器；2-无线应变传感器2；3-无线位移传感器；31-第一无线位移传感器；32-第二无线位移传感器；4-支撑；5-支护结构；6-第一基坑埋设通道；7-第二基坑外埋设通道；8-基坑土体。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1
如图1、图2所示，本实施例提供一种基于多种传感器组合的基坑拆撑监测系统，包括无线传感器、无线中继器和上位机，所述无线传感器包括无线应变传感器2、无线位移传感器3、无线FBG裂缝传感器1。
所述无线位移传感器3和所述无线中继器通过无线传输方式连接，所述无线位移传感器3包括第一无线位移传感器31和第二无线位移传感器32，所述第一无线位移传感器31安装在基坑外0.2m以内的土体，所述第二无线位移传感器32 安装在距离基坑0.2m-2m范围外的土体内，在具体实施中，还包括埋设通道，在基坑外均设置有埋设通道，所述第一无线位移传感器31安装在第一基坑埋设通道6内，所述第二位移传感器32安装在第二基坑埋设通道7内，第一基坑埋设通道6设置在基坑外0.2m范围内的土体内，第二基坑埋设通道设置在基坑外 0.2m-2m范围内的土体内，为了使监测数据的监测范围更加大且准确，一般从地面往下每隔0.5m布置一个所述无线位移传感器3，所述位移传感器3用于采集位移数据，并将所述位移数据发送给所述无线中继器。
所述无线应变传感器2和所述无线中继器通过无线传输方式连接，无线应变传感器2通过粘合剂安装在支撑4的表面，在具体实施中，为了准确的监测到支撑4表面的应变，所述无线应变传感器2一般在支撑4周围均匀对称布置，所述无线应变传感器2用于采集支撑4的所述位移数据，并将所述应变数据发送给所述无线中继器。
所述无线FBG裂缝传感器1和所述无线中继器通过无线传输方式连接，所述无线FBG裂缝传感器1用于安装在支护结构5上，在具体实施中，所述无线 FBG裂缝传感器1一般安装在支护结构5受力最大、最易产生裂缝的地方，而支撑4两端的附近受力最大、最易产生裂缝，因此所述无线FBG裂缝传感器1 安装在支护结构5并且靠近支撑4两端的附近，所述无线FBG裂缝传感器1用于采集支护结构5上的裂缝宽度数据，并将所述裂缝宽度数据发送给所述无线中继器，优选的，所述无线FBG裂缝传感器1安装在所述支撑4两端0.2m的范围内。
所述无线应变传感器2、所述无线位移传感器3、所述无线FBG裂缝传感器 1均采用独立电源供电，在本实施例所述独立电源为电池。所述无线中继器和所述上位机连接，所述无线中继器用于接收所述无线应变传感器2、所述无线位移传感器 3和所述无线FBG裂缝传感器1采集的监测数据，并将所述监测数据传输到所述上位机，所述上位机为嵌入式微计算机或工控机。
在一些具体的实施例中，所述无线应变传感器2、所述无线位移传感器3、所述无线FBG裂缝传感器1均采用Wi-Fi传输方式和所述无线中继器连接。
在一些具体的实施例中，所述上位机安装有SCADA系统。
本实施例的工作流程为：如图3所示，所述无线应变传感器2、所述无线位移传感器3和所述无线FBG裂缝传感器1监测基坑拆撑施工现场的基坑外土体位移、支撑4的应变以及支护结构5的裂缝，通过无线传输的方式将这些数据传递到无线中继器，无线中继器收集这些数据之后传递到上位机，在具体实施中，上位机一般安装有SCADA系统，通过 SCADA系统的的操作界面可以实时监测现场数据，并判断基坑这些数据是否超过基坑变形模型的预警值，如果没有超过预警值，SCADA系统则继续执行监测任务，如果超过预警值，则发出预警，提醒施工人员暂停施工并分析原因，根据施工手册施加对应的辅助措施，再继续执行监测任务。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
