地下水位分地層和綜合水位在線監(jiān)測(cè)裝置及其監(jiān)測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種地下水位分地層和綜合水位在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括埋設(shè)于各分層承壓水層內(nèi)的若干個(gè)水壓力傳感器、安裝于工地現(xiàn)場(chǎng)的水壓力數(shù)據(jù)采集儀和監(jiān)測(cè)云平臺(tái)；所述水壓力傳感器埋設(shè)處對(duì)應(yīng)的地表面還設(shè)有用于確定所述水壓力傳感器埋設(shè)位置的RFID射頻芯片；所述水壓力傳感器與水壓力數(shù)據(jù)采集儀無線連接；所述水壓力數(shù)據(jù)采集儀與所述監(jiān)測(cè)云平臺(tái)無線連接；本發(fā)明還公開了一種地下水位分地層和綜合水位在線監(jiān)測(cè)方法。采用本發(fā)明，實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)地下結(jié)構(gòu)底板下各分層承壓水層內(nèi)的水壓力數(shù)值，并且可以事后對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確溯源。
【專利說明】
地下水位分地層和綜合水位在線監(jiān)測(cè)裝置及其監(jiān)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于地下結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種地下水位分地層和綜合水位在線監(jiān)測(cè)裝置及其監(jiān)測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為確保地下工程施工安全和周邊環(huán)境安全，在地下工程施工中，由于工程水文地質(zhì)條件、荷載條件、材料條件、周邊環(huán)境、施工技術(shù)或外界其他因素的復(fù)雜影響，工程實(shí)際情況與理論常常有差異，需要在理論分析指導(dǎo)下有計(jì)劃地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工監(jiān)測(cè)，保證安全，減少不必要的損失。通常地下工程施工監(jiān)測(cè)的目標(biāo)有:及時(shí)發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定因素;驗(yàn)證設(shè)計(jì)，指導(dǎo)施工;分析總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)。
[0003]地下水位分層和綜合水位監(jiān)測(cè)是其中一項(xiàng)重要指標(biāo)。地下工程基坑四周地表水、地下水以及施工用水匯入，對(duì)于地下工程產(chǎn)生不利影響，影響主體結(jié)構(gòu)的安全。因此，需要對(duì)地下工程，特別是深基坑的地下水位進(jìn)行施工過程中的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明的第一目的提供一種地下水位分地層和綜合水位在線監(jiān)測(cè)裝置，實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)地下結(jié)構(gòu)底板下的各分層承壓水層內(nèi)的水壓力數(shù)值，并且可以事后對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確溯源。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明按以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明所述的地下水位分地層和綜合水位在線監(jiān)測(cè)裝置，包括埋設(shè)于各分層承壓水層內(nèi)的若干個(gè)水壓力傳感器、安裝于工地現(xiàn)場(chǎng)的水壓力數(shù)據(jù)采集儀和監(jiān)測(cè)云平臺(tái)；所述水壓力傳感器埋設(shè)處對(duì)應(yīng)的地表面還設(shè)有用于確定所述水壓力傳感器埋設(shè)位置的RFID射頻芯片;所述水壓力傳感器與水壓力數(shù)據(jù)采集儀無線連接;所述水壓力數(shù)據(jù)采集儀與所述監(jiān)測(cè)云平臺(tái)無線連接;若干個(gè)所述壓力傳感器采集各分層承壓水層內(nèi)的水壓力數(shù)據(jù)信息，然后通過水壓力數(shù)據(jù)采集儀匯總所述水壓力數(shù)據(jù)信息，并傳輸至所述監(jiān)測(cè)云平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并存儲(chǔ)，并且對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)通過掃描所述RFID射頻芯片，獲取監(jiān)測(cè)點(diǎn)的準(zhǔn)確位置。
[0007]進(jìn)一步地，所述水壓力傳感器埋設(shè)處對(duì)應(yīng)的地表面還設(shè)有用于定位的第一 GPS模塊。
[0008]進(jìn)一步地，所述水壓力數(shù)據(jù)采集儀內(nèi)設(shè)有用于定位的第二GPS模塊。
[0009]進(jìn)一步地，所述水壓力數(shù)據(jù)信息包括有具體的水壓力數(shù)值信息、監(jiān)測(cè)點(diǎn)的具體位置信息和工地現(xiàn)場(chǎng)的具體位置信息。
[0010]進(jìn)一步地，所述水壓力傳感器包括相互連接的傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和電源模塊。
[0011]進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)采集模塊與所述水壓力數(shù)據(jù)采集儀無線連接。
[0012]進(jìn)一步地，所述監(jiān)測(cè)云平臺(tái)還無線連接有移動(dòng)終端。
[0013]為了解決上述問題，本發(fā)明的第二目的提供一種地下水位分地層和綜合水位在線監(jiān)測(cè)方法，具有監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)性、溯源便捷的特點(diǎn)。
[0014]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明按以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的:
[0015]本發(fā)明所述的地下水位分地層和綜合水位在線監(jiān)測(cè)方法，包括如下步驟:
[0016]實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各分層承壓水層內(nèi)的水壓力數(shù)據(jù)信息，并上傳至水壓力數(shù)據(jù)采集儀；
[0017]所述水壓力數(shù)據(jù)采集儀匯總各水壓力數(shù)據(jù)信息，上傳至所述監(jiān)測(cè)云平臺(tái)統(tǒng)計(jì)并存儲(chǔ)；
[0018]對(duì)于出現(xiàn)問題的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，采用RFID射頻識(shí)別器掃描地板，獲取水壓力傳感器布設(shè)的精確位置。
[0019]進(jìn)一步地，在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水壓力數(shù)據(jù)信息的同時(shí)，還包括獲取對(duì)應(yīng)水壓力傳感器的GPS坐標(biāo)。
[0020]進(jìn)一步地，在所述水壓力數(shù)據(jù)采集儀上傳各水壓力數(shù)據(jù)信息的同時(shí)，還包括上傳對(duì)應(yīng)水壓力數(shù)據(jù)采集儀的GPS坐標(biāo)。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0022]1、通過在地下各分層承壓水層內(nèi)埋設(shè)水壓力傳感器，可以直接采集施加于各分層承壓水層內(nèi)的水壓力數(shù)值，監(jiān)測(cè)具有自動(dòng)化、實(shí)時(shí)性；
[0023]2、通過水壓力數(shù)據(jù)采集儀作為中間匯集若干個(gè)所述水壓力傳感器的水壓力數(shù)值信息，進(jìn)而降低了對(duì)水壓力傳感器的能耗，并且打包發(fā)送至監(jiān)測(cè)云平臺(tái)，提升了傳輸效率；
[0024]3、基于Web的監(jiān)測(cè)云平臺(tái)，可以實(shí)時(shí)接收監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，自動(dòng)數(shù)據(jù)分析、生成監(jiān)測(cè)報(bào)告；
[0025]4、通過預(yù)先在埋入式的水壓力傳感器埋設(shè)處對(duì)應(yīng)的地表面設(shè)置RFID射頻芯片，事后采用RFID射頻識(shí)別器方便準(zhǔn)確找到監(jiān)測(cè)點(diǎn)，便于工程處理。
[0026]5、整個(gè)裝置采用無線數(shù)據(jù)傳輸入，減少工地現(xiàn)場(chǎng)布線的復(fù)雜工作。
【附圖說明】
[0027]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中:
[0028]圖1是本發(fā)明所述的地下水位分地層和綜合水位在線監(jiān)測(cè)裝置的框架原理圖；
[0029]圖2是本發(fā)明所述的地下水位分地層和綜合水位在線監(jiān)測(cè)方法的流程圖。
[0030]圖中:
[0031]1:水壓力傳感器
[0032]11:數(shù)據(jù)采集模塊12:傳感器模塊
[0033]13:A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊14:電源模塊
[0034]2:水壓力數(shù)據(jù)采集儀
[0035]21:第二 GPS 模塊
[0036]3:監(jiān)測(cè)云平臺(tái)4:移動(dòng)終端5:RFID射頻芯片:6:第一GPS模塊
【具體實(shí)施方式】
[0037]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0038]如圖1所示，本發(fā)明所述的地下水位分地層和綜合水位在線監(jiān)測(cè)裝置，包括若干個(gè)水壓力傳感器1、水壓力數(shù)據(jù)采集儀2和監(jiān)測(cè)云平臺(tái)3。若干個(gè)所述水壓力傳感器I分別與所述水壓力數(shù)據(jù)采集儀2無線連接;所述水壓力數(shù)據(jù)采集儀2與所述監(jiān)測(cè)云平臺(tái)3無線連接。整個(gè)系統(tǒng)采用無線數(shù)據(jù)的傳輸，減少了工地現(xiàn)場(chǎng)布線的復(fù)雜工作。
[0039]所述水壓力傳感器I埋設(shè)于地下各分層承壓水層內(nèi)，所述水壓力數(shù)據(jù)采集儀2安裝于工地現(xiàn)場(chǎng);所述監(jiān)測(cè)云平臺(tái)3架設(shè)于服務(wù)器上。所述水壓力傳感器I用于采集各分層承壓水層內(nèi)(監(jiān)測(cè)點(diǎn))的水壓力數(shù)值信息，然后都傳輸至所述水壓力數(shù)據(jù)采集儀2，所述水壓力數(shù)據(jù)采集儀2經(jīng)過將所有水壓力數(shù)據(jù)信息匯總打包后，統(tǒng)一上傳至所述監(jiān)測(cè)云平臺(tái)3上，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并存儲(chǔ)，還可以針對(duì)以上信息進(jìn)行分析處理，生成檢測(cè)報(bào)告，大大縮減了監(jiān)測(cè)過程中的人力、物力，并且便于管理和調(diào)用。
[0040]所述水壓力傳感器I包括相互連接的數(shù)據(jù)采集模塊11、傳感器模塊12、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊13和電源模塊14。所述A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊13與所述水壓力數(shù)據(jù)采集儀2無線連接。
[0041]同時(shí)，所述水壓力傳感器I為了起到溯源的目的，在其埋設(shè)處對(duì)應(yīng)的地表面還設(shè)有RFID射頻芯片5，用于確定所述水壓力傳感器I埋設(shè)的位置，同時(shí)在后期需要對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行溯源，也只需利用RFID射頻識(shí)別器，就可以準(zhǔn)確的找到監(jiān)測(cè)點(diǎn)，溯源便捷，并且采用RFID射頻芯片11進(jìn)行記錄監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置，可以起到很好的防偽效果。
[0042]為了進(jìn)一步提高防偽性以及精準(zhǔn)定位，所述水壓力傳感器I埋設(shè)處對(duì)應(yīng)的地表面還設(shè)有第一GPS模塊6，用于對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)自動(dòng)定位，并且無需人工在埋設(shè)水壓力傳感器I之前，手工錄入，減少了工序，提升了效率，并且避免人為因素造成的虛假信息。因此，對(duì)于上述水壓力傳感器I采集的水壓力數(shù)據(jù)信息不僅包括具體的水壓力數(shù)值信息，還包括監(jiān)測(cè)點(diǎn)的具體位置信息。
[0043]同樣，為了進(jìn)一步提高防偽性以及精準(zhǔn)定位，所述水壓力數(shù)據(jù)采集儀2內(nèi)還設(shè)有第二 GPS模塊21，用于對(duì)施工工地自動(dòng)定位，并且無需人工在安裝水壓力數(shù)據(jù)采集儀2之前，手工錄入，減少了工序，提升了效率，并且避免人為因素造成的虛假信息。因此，所述水壓力數(shù)據(jù)采集儀2采集的水壓力數(shù)據(jù)信息還包括施工工地的具體位置信息。
[0044]為了進(jìn)一步提高查看監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息的便利性，所述監(jiān)測(cè)云平臺(tái)3還無線連接有移動(dòng)終端4，可以同時(shí)從監(jiān)測(cè)云平臺(tái)3下載和展示相應(yīng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和結(jié)果。所述移動(dòng)終端4可以是手機(jī)、IPAD等無線移動(dòng)式設(shè)備。
[0045]如圖2所示，本發(fā)明所述的地下水位分地層和綜合水位在線監(jiān)測(cè)方法，包括如下步驟:
[0046]SO1:實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各分層承壓水層內(nèi)的水壓力數(shù)值信息，并上傳至水壓力數(shù)據(jù)采集儀；
[0047]在該過程中，還包括獲取對(duì)應(yīng)水壓力傳感器的GPS坐標(biāo)。
[0048]S02:所述水壓力數(shù)據(jù)采集儀匯總各水壓力數(shù)據(jù)信息，上傳至所述監(jiān)測(cè)云平臺(tái)統(tǒng)計(jì)并存儲(chǔ)；
[0049]在該過程中，還包括上傳對(duì)應(yīng)水壓力數(shù)據(jù)采集儀的GPS坐標(biāo)。
[0050]S03:對(duì)于出現(xiàn)問題的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，采用RFID射頻識(shí)別器掃描地板，獲取水壓力傳感器布設(shè)的精確位置。
[0051]在進(jìn)行以上監(jiān)測(cè)步驟前，監(jiān)測(cè)人員需把無線水壓力傳感器I分層布設(shè)在需要監(jiān)測(cè)的基坑底部土體內(nèi)；
[0052]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，故凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種地下水位分地層和綜合水位在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于: 包括埋設(shè)于各分層承壓水層內(nèi)的若干個(gè)水壓力傳感器、安裝于工地現(xiàn)場(chǎng)的水壓力數(shù)據(jù)采集儀和監(jiān)測(cè)云平臺(tái)； 所述水壓力傳感器埋設(shè)處對(duì)應(yīng)的地表面還設(shè)有用于確定所述水壓力傳感器埋設(shè)位置的RFID射頻芯片； 所述水壓力傳感器與水壓力數(shù)據(jù)采集儀無線連接； 所述水壓力數(shù)據(jù)采集儀與所述監(jiān)測(cè)云平臺(tái)無線連接； 若干個(gè)所述壓力傳感器采集各分層承壓水層內(nèi)的水壓力數(shù)據(jù)信息，然后通過水壓力數(shù)據(jù)采集儀匯總所述水壓力數(shù)據(jù)信息，并傳輸至所述監(jiān)測(cè)云平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并存儲(chǔ)，并且對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)通過掃描所述RFID射頻芯片，獲取監(jiān)測(cè)點(diǎn)的準(zhǔn)確位置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下水位分地層和綜合水位在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于: 所述水壓力傳感器埋設(shè)處對(duì)應(yīng)的地表面還設(shè)有用于定位的第一 GPS模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的地下水位分地層和綜合水位在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于: 所述水壓力數(shù)據(jù)采集儀內(nèi)設(shè)有用于定位的第二 GPS模塊。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的地下水位分地層和綜合水位在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于: 所述水壓力數(shù)據(jù)信息包括有具體的水壓力數(shù)值信息、監(jiān)測(cè)點(diǎn)的具體位置信息和工地現(xiàn)場(chǎng)的具體位置信息。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下水位分地層和綜合水位在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于: 所述水壓力傳感器包括相互連接的傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和電源豐吳塊。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的地下水位分地層和綜合水位在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于: 所述A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與所述水壓力數(shù)據(jù)采集儀無線連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下水位分地層和綜合水位在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于: 所述監(jiān)測(cè)云平臺(tái)還無線連接有移動(dòng)終端。8.一種地下水位分地層和綜合水位在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟: 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各分層承壓水層內(nèi)的水壓力數(shù)據(jù)信息，并上傳至水壓力數(shù)據(jù)采集儀； 所述水壓力數(shù)據(jù)采集儀匯總各水壓力數(shù)據(jù)信息，上傳至所述監(jiān)測(cè)云平臺(tái)統(tǒng)計(jì)并存儲(chǔ)； 對(duì)于出現(xiàn)問題的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，采用RFID射頻識(shí)別器掃描地板，獲取水壓力傳感器布設(shè)的精確位置。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的地下水位分地層和綜合水位在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在于: 在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各分層承壓水層內(nèi)的水壓力數(shù)據(jù)信息的同時(shí)，還包括獲取對(duì)應(yīng)水壓力傳感器的GPS坐標(biāo)。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的地下水位分地層和綜合水位在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在于: 在所述水壓力數(shù)據(jù)采集儀上傳各水壓力數(shù)據(jù)信息的同時(shí)，還包括上傳對(duì)應(yīng)水壓力數(shù)據(jù)采集儀的GPS坐標(biāo)。
【文檔編號(hào)】G01F23/14GK105862942SQ201610355845
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月25日
【發(fā)明人】唐孟雄, 蘇鍵, 胡賀松
【申請(qǐng)人】廣州市建筑科學(xué)研究院有限公司, 廣州建設(shè)工程質(zhì)量安全檢測(cè)中心有限公司