基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)及方法，通過(guò)數(shù)據(jù)采集器采集基坑圍護(hù)體中對(duì)應(yīng)測(cè)斜管內(nèi)的各探頭測(cè)得的各測(cè)量點(diǎn)傾斜角數(shù)據(jù)，并將各測(cè)量點(diǎn)傾斜角數(shù)據(jù)發(fā)送至所述中心數(shù)據(jù)處理器，中心數(shù)據(jù)處理器根據(jù)來(lái)自數(shù)據(jù)采集器的各測(cè)量點(diǎn)傾斜角數(shù)據(jù)計(jì)算各測(cè)量點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位移數(shù)據(jù)從而得到每根測(cè)斜管的變形曲線以及各支撐點(diǎn)對(duì)應(yīng)補(bǔ)償數(shù)據(jù)，D/I轉(zhuǎn)換儀表把該補(bǔ)償數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電流環(huán)信號(hào)，以控制PLC或其他工業(yè)控制器對(duì)基坑圍護(hù)體的支撐進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)根據(jù)實(shí)時(shí)采集的測(cè)斜管變形情況對(duì)基坑支撐(如鋼支撐)進(jìn)行24小時(shí)全天候、不間斷實(shí)時(shí)自動(dòng)軸力補(bǔ)償，相比人工測(cè)量，提高了測(cè)量精度和效率，提高基坑施工質(zhì)量、效率及安全性。
【專利說(shuō)明】基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑施工領(lǐng)域，尤其涉及一種基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市的發(fā)展，基坑規(guī)模和開挖深度不斷增加，深基坑的安全問題成為工程施工首要考慮的因素。因?yàn)榛娱_挖周圍的土體、建筑物和埋設(shè)物會(huì)對(duì)基坑圍護(hù)體結(jié)構(gòu)墻體(簡(jiǎn)稱基坑圍護(hù)體，例如地下連續(xù)墻)等擠壓，造成基坑圍護(hù)體結(jié)構(gòu)墻體的變形，所以在基坑施工過(guò)程中要對(duì)基坑圍護(hù)體結(jié)構(gòu)墻體進(jìn)行檢測(cè)，以便于當(dāng)基坑圍護(hù)體結(jié)構(gòu)墻體變形過(guò)大時(shí)對(duì)其實(shí)行支撐的軸力位移補(bǔ)償以控制或減少圍護(hù)體結(jié)構(gòu)墻體的位移變形。
[0003]目前的檢測(cè)手段主要是通過(guò)測(cè)斜管配合測(cè)斜儀人工進(jìn)行測(cè)量，再把測(cè)得的數(shù)據(jù)輸入電腦中計(jì)算出圍護(hù)體結(jié)構(gòu)墻體的變形數(shù)據(jù)?，F(xiàn)有的測(cè)斜系統(tǒng)主要由測(cè)頭、測(cè)讀儀、電纜和測(cè)斜管四部分組成，所述測(cè)頭由二組導(dǎo)輪和安裝有測(cè)斜儀的測(cè)量主體組成，所述測(cè)讀儀可讀取測(cè)頭的測(cè)量數(shù)據(jù)，保存和處理測(cè)量數(shù)據(jù)并對(duì)測(cè)頭供電。使用時(shí)，先在連續(xù)墻上預(yù)埋測(cè)斜管，當(dāng)連續(xù)墻發(fā)生變形時(shí)，整個(gè)測(cè)斜管隨之產(chǎn)生相應(yīng)變形，通過(guò)提拉測(cè)頭逐段人工測(cè)量?jī)A斜角度，通過(guò)計(jì)算就可得到測(cè)斜管的每段的水平位移。然后通過(guò)描點(diǎn)能得到連續(xù)墻的變形曲線。該測(cè)量方法操作簡(jiǎn)單，應(yīng)用較廣，但是由于是人工操作，存在著測(cè)量誤差大，不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)量，更不能將測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)反饋給圍護(hù)體結(jié)構(gòu)墻體位移變形實(shí)時(shí)補(bǔ)償控制系統(tǒng)。在現(xiàn)代化的城市建設(shè)中，這些缺點(diǎn)帶來(lái)了深基坑施工的安全隱患，由于這些檢測(cè)系統(tǒng)的不完善已經(jīng)造成了很多工程事故。
[0004]綜上所述，研究、設(shè)計(jì)出一種聞效、精確穩(wěn)定、實(shí)時(shí)的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)及方法成為本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切需要解決的技術(shù)難題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)及方法，能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量預(yù)埋在基坑圍護(hù)體中測(cè)斜管的位移變形情況，并根據(jù)測(cè)斜管的位移變形情況對(duì)基坑支撐進(jìn)行軸力位移自動(dòng)補(bǔ)償，有效提高測(cè)量精度和效率，控制并減少基坑圍護(hù)體的位移變形，確?；邮┕ろ樌踩?br> [0006]為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]—種基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)，所述基坑圍護(hù)體通過(guò)若干帶軸力位移補(bǔ)償器的支撐進(jìn)行支撐，所述實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)包括:中心數(shù)據(jù)處理器、中心管理電腦、D/Ι轉(zhuǎn)換儀表、若干測(cè)斜管、若干探頭以及與所述測(cè)斜管相應(yīng)數(shù)量的數(shù)據(jù)采集器，所述測(cè)斜管預(yù)埋于基坑圍護(hù)體內(nèi)，每根測(cè)斜管內(nèi)沿測(cè)斜管的縱向間隔設(shè)置若干所述探頭形成探頭組，所述數(shù)據(jù)采集器分別與對(duì)應(yīng)測(cè)斜管內(nèi)的所有探頭連接，所述中心管理電腦、數(shù)據(jù)采集器、D/Ι轉(zhuǎn)換儀表分別與所述中心數(shù)據(jù)處理器連接，所述數(shù)據(jù)采集器采集對(duì)應(yīng)測(cè)斜管內(nèi)的各探頭測(cè)得的各測(cè)量點(diǎn)傾斜角數(shù)據(jù)，并將各測(cè)量點(diǎn)傾斜角數(shù)據(jù)發(fā)送至所述中心數(shù)據(jù)處理器，所述中心數(shù)據(jù)處理器根據(jù)來(lái)自數(shù)據(jù)采集器的各測(cè)量點(diǎn)傾斜角數(shù)據(jù)計(jì)算各測(cè)量點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位移變形數(shù)據(jù)從而得到每根測(cè)斜管的變形曲線以及各支撐點(diǎn)對(duì)應(yīng)補(bǔ)償數(shù)據(jù)，所述D/Ι轉(zhuǎn)換儀表把來(lái)自所述中心數(shù)據(jù)處理器的補(bǔ)償數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電流環(huán)信號(hào)，用于控制PLC或其他工業(yè)控制器對(duì)基坑圍護(hù)體的支撐進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償。
[0008]優(yōu)選的，所述中心數(shù)據(jù)處理器，包括:收集模塊，用于集中收集各數(shù)據(jù)采集器的各個(gè)測(cè)量點(diǎn)的傾斜角數(shù)據(jù)；計(jì)算模塊，用于根據(jù)收集模塊采集的各個(gè)測(cè)量點(diǎn)的傾斜角數(shù)據(jù)計(jì)算各測(cè)量點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位移變形數(shù)據(jù)從而得到每根測(cè)斜管的變形曲線以及向各支撐點(diǎn)對(duì)應(yīng)補(bǔ)償數(shù)據(jù)；人機(jī)界面模塊，用于探頭的參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)查詢、以及數(shù)據(jù)與變形曲線顯示；通信模塊，用于實(shí)現(xiàn)中心數(shù)據(jù)處理器與中心管理電腦、D/Ι轉(zhuǎn)換儀表以及數(shù)據(jù)采集器之間的通訊；以及模擬驅(qū)動(dòng)模塊，用于向D/Ι轉(zhuǎn)換儀表提供各個(gè)支撐點(diǎn)補(bǔ)償數(shù)據(jù)。
[0009]優(yōu)選的，所述通信模塊包括有線通信模塊與無(wú)線通信模塊，所述有線通信模塊用于在數(shù)據(jù)采集器與中心數(shù)據(jù)處理器之間實(shí)現(xiàn)通信，通信距離為0-500米；所述無(wú)線通信模塊，用于在中心管理電腦與中心數(shù)據(jù)處理器之間實(shí)現(xiàn)通信。
[0010]優(yōu)選的，所述中心管理電腦，包括:
[0011]儀表參數(shù)設(shè)置模塊，用于對(duì)各數(shù)據(jù)采集器的探頭以及D/Ι轉(zhuǎn)換儀表進(jìn)行參數(shù)設(shè)置；儀表參數(shù)查詢模塊，用于對(duì)各數(shù)據(jù)采集器的探頭以及D/Ι轉(zhuǎn)換儀表進(jìn)行參數(shù)查詢；數(shù)據(jù)查詢模塊，用于對(duì)當(dāng)前或歷史工程各個(gè)測(cè)量斷面不同時(shí)點(diǎn)的變形數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢；數(shù)據(jù)顯示模塊，用于對(duì)當(dāng)前數(shù)據(jù)或者所調(diào)出的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示；數(shù)據(jù)打印模塊，用于對(duì)當(dāng)前或歷史工程各個(gè)測(cè)量斷面不同時(shí)點(diǎn)的變形數(shù)據(jù)進(jìn)行打??；以及通信管理模塊，用于實(shí)現(xiàn)中心管理電腦與中心數(shù)據(jù)處理器、D/Ι轉(zhuǎn)換儀表之間的通訊連接。
[0012]優(yōu)選的，在上述的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)中，所述探頭通過(guò)鋼絲電纜線與所述數(shù)據(jù)采集器連接，所述探頭包括主體結(jié)構(gòu)、設(shè)置于主體結(jié)構(gòu)上的能夠測(cè)出自身的傾斜角度以及傾斜方向的傾斜傳感器以及設(shè)置于所述主體結(jié)構(gòu)上、下部的兩組導(dǎo)輪張緊機(jī)構(gòu)，所述傾斜傳感器通過(guò)所述鋼絲電纜線將測(cè)得的傾斜數(shù)據(jù)向外輸出，所述導(dǎo)輪張緊機(jī)構(gòu)包括一免維護(hù)橡膠彈性體壓緊結(jié)構(gòu)以及兩端設(shè)有導(dǎo)輪的導(dǎo)輪張緊板，所述導(dǎo)輪通過(guò)銷軸分別連接于所述導(dǎo)輪張緊板的兩端，所述主體結(jié)構(gòu)包括連接板，所述連接板位于所述主體結(jié)構(gòu)的中部，所述免維護(hù)橡膠彈性體壓緊結(jié)構(gòu)將所述導(dǎo)輪張緊板與所述連接板連接并使得所述兩個(gè)導(dǎo)輪分別壓在測(cè)斜管的導(dǎo)向槽中。
[0013]優(yōu)選的，在上述的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)中，每個(gè)所述探頭還包括兩防水接頭、兩接頭連接機(jī)構(gòu)、以及兩鋼絲鎖緊機(jī)構(gòu)；所述兩防水接頭分別通過(guò)對(duì)應(yīng)的所述接頭連接機(jī)構(gòu)密封固定于所述主體結(jié)構(gòu)的兩端，所述傾斜傳感器經(jīng)所述鋼絲電纜線將測(cè)量信息傳出，所述鋼絲電纜線分別經(jīng)所述兩防水接頭伸入所述主體結(jié)構(gòu)內(nèi)腔并由所述防水接頭鎖緊，其中，伸入主體結(jié)構(gòu)的鋼絲電纜線中的鋼絲分別通過(guò)所述鋼絲鎖緊機(jī)構(gòu)固定于所述接頭連接機(jī)構(gòu)上，伸入主體結(jié)構(gòu)的鋼絲電纜線中的電源線及數(shù)據(jù)線相連通并與所述傾斜傳感器電連接。
[0014]優(yōu)選的，在上述的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)中，所述主體結(jié)構(gòu)還包括:線纜導(dǎo)管、以及設(shè)置于所述連接板兩端的兩套管，所述連接板的端部分別設(shè)有用于與所述套管密封連接的連接底座，所述兩套管遠(yuǎn)離所述連接板的一端分別通過(guò)所述防水連接機(jī)構(gòu)與對(duì)應(yīng)的防水接頭密封連接，所述線纜導(dǎo)管設(shè)置于兩個(gè)所述連接底座之間，所述兩個(gè)連接底座上對(duì)應(yīng)所述線纜導(dǎo)管的位置設(shè)有供所述鋼絲電纜線穿越的通孔，所述傾斜傳感器固定設(shè)置于其中一個(gè)所述套管的內(nèi)腔中。
[0015]優(yōu)選的，在上述的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)中，所述接頭連接機(jī)構(gòu)包括電纜連接套、壓蓋以及密封圈，所述電纜連接套的一端設(shè)有擋圈，所述電纜連接套的另一端伸入對(duì)應(yīng)的所述套管內(nèi)，所述電纜連接套與對(duì)應(yīng)的套管之間設(shè)有所述密封圈，所述防水接頭與所述電纜連接套的外側(cè)端密封連接，所述壓蓋螺紋連接于對(duì)應(yīng)套管的外側(cè)將對(duì)應(yīng)的電纜連接套壓緊于對(duì)應(yīng)的套管上，所述壓蓋為具有一端板的螺紋管，所述端板的中心開設(shè)供所述防水接頭伸出的中心孔。
[0016]優(yōu)選的，在上述的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)中，所述鋼絲鎖緊機(jī)構(gòu)包括緊定螺釘以及分別開設(shè)于所述電纜連接套的周壁上的鋼絲孔與緊定螺釘孔，所述鋼絲孔與所述緊定螺釘孔相互垂直貫通，所述鋼絲孔沿著所述電纜連接套的徑向設(shè)置，所述鋼絲電纜線中的鋼絲伸入所述電纜連接套的所述鋼絲孔內(nèi)，所述緊定螺釘經(jīng)所述緊定螺釘孔將所述鋼絲鎖緊在所述鋼絲孔內(nèi)。
[0017]優(yōu)選的，在上述的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)中，所述傾斜傳感器通過(guò)密封膠固定設(shè)置于其中一個(gè)所述套管內(nèi)，該套管的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)凸的凸圈，所述凸圈上開設(shè)供所述傾斜儀線纜板伸入的插槽，所述凸圈的內(nèi)徑大于所述電纜連接套的內(nèi)徑。
[0018]優(yōu)選的，在上述的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)中，位于最下方的探頭還包括密封蓋，所述密封蓋密封設(shè)置于遠(yuǎn)離傾斜傳感器的防水接頭的開口端；其余探頭中遠(yuǎn)離所述傾斜傳感器的所述套管的內(nèi)腔作為用于容置一定余量電源線與鋼絲線的儲(chǔ)線腔。
[0019]優(yōu)選的，在上述的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)中，所述中心數(shù)據(jù)處理器根據(jù)以下公式計(jì)算各測(cè)量點(diǎn)變形數(shù)據(jù)L，L = A’ B’ *SIN ( Λ A)，其中，Λ A表示測(cè)量點(diǎn)傾斜角數(shù)據(jù)，A’B’表示導(dǎo)輪張緊板的中心距離。
[0020]優(yōu)選的，在上述的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)中，還包括遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心通過(guò)GPRS或者3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與中心數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行通信。
[0021]本發(fā)明還公開了一種基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制方法，采用如上所述的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)，包括如下步驟:
[0022]第一步，在基坑圍護(hù)體中預(yù)先埋置好測(cè)斜管；
[0023]第二步，把探頭組放入測(cè)斜管；
[0024]第三步，把各個(gè)探頭組中的探頭與對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)采集器連接并通過(guò)數(shù)據(jù)總線接入中心數(shù)據(jù)處理器；
[0025]第四步，系統(tǒng)通電，當(dāng)基坑圍護(hù)體發(fā)生位移變形時(shí)，預(yù)埋在墻體內(nèi)的測(cè)斜管同時(shí)發(fā)生位移變形，探頭中的傾斜傳感器能夠?qū)z測(cè)到的基坑圍護(hù)體的相應(yīng)斷面的各測(cè)量點(diǎn)傾斜角數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到中心數(shù)據(jù)處理器；
[0026]第五步，中心數(shù)據(jù)處理器集中各數(shù)據(jù)采集器的各測(cè)量點(diǎn)傾斜角數(shù)據(jù)，將各探頭的測(cè)得的傾斜角數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為位移量，得到每根測(cè)斜管的變形曲線以及各個(gè)支撐點(diǎn)補(bǔ)償數(shù)據(jù)，并將各個(gè)支撐點(diǎn)補(bǔ)償數(shù)據(jù)送給D/Ι轉(zhuǎn)換儀表、中心管理電腦和遠(yuǎn)程監(jiān)控中心；
[0027]第六步，D/Ι轉(zhuǎn)換儀表把中心數(shù)據(jù)處理器送來(lái)的支撐點(diǎn)補(bǔ)償數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電流環(huán)信號(hào)，用于控制PLC或其他工業(yè)控制器對(duì)基坑圍護(hù)體的支撐上的軸力位移補(bǔ)償器進(jìn)行軸力位移補(bǔ)償，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)基坑圍護(hù)體變形的24小時(shí)不間斷實(shí)時(shí)檢測(cè)和控制的閉環(huán)控制。
[0028]優(yōu)選的，所述中心數(shù)據(jù)處理器，還能夠用于探頭的參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)查詢以及數(shù)據(jù)及變形曲線顯示，以及用于對(duì)數(shù)據(jù)采集器以及D/Ι轉(zhuǎn)換儀表進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。
[0029]優(yōu)選的，所述中心管理電腦，還能夠用于查詢當(dāng)前或歷史工程各測(cè)量斷面各時(shí)點(diǎn)各測(cè)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)，顯示當(dāng)前或歷史工程各測(cè)量斷面各時(shí)點(diǎn)各測(cè)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)，打印當(dāng)前或歷史工程各個(gè)測(cè)量斷面各時(shí)點(diǎn)各測(cè)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)，以及進(jìn)行與中心數(shù)據(jù)處理器之間的通訊管理。
[0030]本發(fā)明提供的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)及方法，通過(guò)所述數(shù)據(jù)采集器采集對(duì)應(yīng)測(cè)斜管內(nèi)的各探頭測(cè)得的各測(cè)量點(diǎn)傾斜角數(shù)據(jù)，并將各測(cè)量點(diǎn)傾斜角數(shù)據(jù)發(fā)送至所述中心數(shù)據(jù)處理器，所述中心數(shù)據(jù)處理器根據(jù)來(lái)自數(shù)據(jù)采集器的各測(cè)量點(diǎn)傾斜角數(shù)據(jù)計(jì)算各測(cè)量點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位移變形數(shù)據(jù)從而得到每根測(cè)斜管的變形曲線以及各支撐點(diǎn)對(duì)應(yīng)補(bǔ)償數(shù)據(jù)，所述D/Ι轉(zhuǎn)換儀表把來(lái)自所述中心數(shù)據(jù)處理器的補(bǔ)償數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電流環(huán)信號(hào)，以控制PLC或其他工業(yè)控制器對(duì)基坑圍護(hù)體的支撐進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償，因而可以根據(jù)實(shí)時(shí)采集的測(cè)斜管變形情況對(duì)支撐(如鋼支撐)進(jìn)行自動(dòng)有效補(bǔ)償，相比傳統(tǒng)人工測(cè)量方式，提高了測(cè)量精度和效率，而且可以將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)反饋到基坑支撐(如鋼支撐)實(shí)現(xiàn)對(duì)基坑支撐的實(shí)時(shí)補(bǔ)償，因此可以及時(shí)、有效、精確地控制基坑圍護(hù)體的位移變形，提高施工安全性。本發(fā)明提供的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)及方法主要具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0031]一、能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量連續(xù)墻多個(gè)斷面多個(gè)節(jié)點(diǎn)的位移變形；
[0032]二、能夠把各個(gè)節(jié)點(diǎn)的位移數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸送給PLC用來(lái)控制液壓泵及基坑支撐軸力位移補(bǔ)償器來(lái)補(bǔ)償基坑圍護(hù)墻支撐反位移變形的壓力，實(shí)現(xiàn)對(duì)基坑圍護(hù)墻體軸力位移變形的閉環(huán)實(shí)時(shí)測(cè)控；
[0033]三、計(jì)算機(jī)及儀表數(shù)據(jù)雙通輸出；
[0034]四、人機(jī)智能控制；
[0035]五、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)讀取，可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，為多個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)集中監(jiān)測(cè)的實(shí)現(xiàn)提供物理基礎(chǔ)；
[0036]六、適應(yīng)性廣，多種數(shù)據(jù)讀取手段，能夠適應(yīng)各種各樣的墻體檢測(cè)和控制；
[0037]七、自動(dòng)化測(cè)控，不需要過(guò)多的人為干涉可以節(jié)約大量的人力成本，同時(shí)大大減少人工測(cè)量誤差，實(shí)現(xiàn)全天候不間斷的監(jiān)控，極大提高監(jiān)控精度和效率；
[0038]八、模塊化設(shè)計(jì)，智能化界面，使操作、維護(hù)非常方便。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0039]本發(fā)明的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)及方法由以下的實(shí)施例及附圖給出。
[0040]圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖2是本發(fā)明一實(shí)施例的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)的功能模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖3是本發(fā)明一實(shí)施例的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)的控制對(duì)象即8-軸力位移補(bǔ)償器在基坑中的分布側(cè)面示意圖。
[0043]圖4是本發(fā)明一實(shí)施例的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)的控制對(duì)象即軸力位移補(bǔ)償器在基坑中的分布平面示意圖。
[0044]圖5-7是本發(fā)明一實(shí)施例的探頭及測(cè)斜管的不同狀態(tài)圖；
[0045]圖8是本發(fā)明一實(shí)施例的探頭的結(jié)構(gòu)原理示意圖；
[0046]圖9是本發(fā)明一實(shí)施例的測(cè)斜管變形曲線圖；
[0047]圖10為本發(fā)明一實(shí)施例的實(shí)時(shí)測(cè)斜裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0048]圖11為本發(fā)明一實(shí)施例中的探頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0049]圖12為圖11的右視圖；
[0050]圖13為圖12的A-A剖視圖；
[0051]圖14為圖13的B部放大圖；
[0052]圖15為本發(fā)明一實(shí)施例的免維護(hù)橡膠彈性體壓緊結(jié)構(gòu)與導(dǎo)輪張緊板的裝配示意圖(未示意固定螺釘)；
[0053]圖16為本發(fā)明一實(shí)施例的免維護(hù)橡膠彈性體壓緊結(jié)構(gòu)的回復(fù)反力示意圖；
[0054]圖17為本發(fā)明一實(shí)施例中彈性體銷軸的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0055]圖18為圖17的右視圖；
[0056]圖19為圖18的結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0057]圖20為本發(fā)明另一形式的免維護(hù)橡膠彈性體壓緊結(jié)構(gòu)與導(dǎo)輪張緊板的裝配示意圖(未示意固定螺釘和連接板)
[0058]圖21為本發(fā)明一實(shí)施例的探頭的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0059]圖22為本發(fā)明一實(shí)施例的探頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0060]圖23為圖22的C-C剖視圖；
[0061]圖24為圖23的俯視圖；
[0062]圖25為圖23的D-D剖視圖；
[0063]圖26為圖23的E-E剖視圖；
[0064]圖27為本發(fā)明一實(shí)施例中鋼絲鎖緊機(jī)構(gòu)固定鋼絲的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0065]圖28是本發(fā)明一實(shí)施例的中心數(shù)據(jù)處理器的功能模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0066]圖29是本發(fā)明一實(shí)施例的人機(jī)界面模塊顯示示意圖。
[0067]圖30是本發(fā)明一實(shí)施例的D/Ι轉(zhuǎn)換儀表的功能模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0068]圖31是本發(fā)明一實(shí)施例的中心管理電腦的功能模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0069]圖中，100-監(jiān)控系統(tǒng)、1-中心數(shù)據(jù)處理器、11-收集模塊、12-計(jì)算模塊、13-人機(jī)界面模塊、14-通信模塊、15-模擬驅(qū)動(dòng)模塊、2-中心管理電腦、21-儀表參數(shù)設(shè)置模塊、22-儀表參數(shù)查詢模塊、23-數(shù)據(jù)查詢模塊、24-數(shù)據(jù)顯示模塊、25-數(shù)據(jù)打印模塊、26-通信管理模塊、3-探頭、31-主體結(jié)構(gòu)、311-連接板、312-套管、3121-凸圈、3122-儲(chǔ)線腔、313-線纜導(dǎo)管、314-連接底座、3141-通孔、32-傾斜傳感器、33-接頭連接機(jī)構(gòu)、331-電纜連接套、332-壓蓋、333-密封圈、34-防水接頭、351-緊定螺釘、352-鋼絲孔、353-緊定螺釘孔、36-導(dǎo)輪、37-免維護(hù)橡膠彈性體壓緊結(jié)構(gòu)、371-彈性體銷軸、3711-端蓋、3712-第一軸部、3713-第二軸部、37131-螺釘孔、372-橡膠彈性條、373-固定螺釘、374-彈簧墊片、38-導(dǎo)輪張緊板、381-正方形孔、39-定位塊、4-測(cè)斜管、41-導(dǎo)槽、5-D/I轉(zhuǎn)換儀表、6-數(shù)據(jù)采集器、7-遠(yuǎn)程監(jiān)控中心、8-軸力位移補(bǔ)償器、9-鋼絲電纜線、91-鋼絲、92-電源線、93-數(shù)據(jù)線、10-基坑圍護(hù)體、101-支撐、102-地鐵線。

【具體實(shí)施方式】
[0070]以下將對(duì)本發(fā)明的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)及方法作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0071]為使發(fā)明的目的、特征更明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的說(shuō)明。需說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比率，僅用以方便、明晰地輔助說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的目的。
[0072]請(qǐng)參閱圖1至圖31，本實(shí)施例公開了一種基坑圍護(hù)體10位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)，所述基坑圍護(hù)體10 (如地下連續(xù)墻，其靠近地鐵線102)通過(guò)若干帶軸力位移補(bǔ)償器8的支撐101 (如鋼支撐)進(jìn)行支撐，所述實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)100包括:中心數(shù)據(jù)處理器1、中心管理電腦2、D/Ι轉(zhuǎn)換儀表5、若干測(cè)斜管4、若干探頭3以及與所述測(cè)斜管4相應(yīng)數(shù)量的數(shù)據(jù)采集器6，所述測(cè)斜管4預(yù)埋于基坑圍護(hù)體10內(nèi)，每根測(cè)斜管4內(nèi)沿測(cè)斜管4的縱向間隔設(shè)置若干所述探頭3形成探頭組，所述數(shù)據(jù)采集器6分別與對(duì)應(yīng)測(cè)斜管4內(nèi)的所有探頭3連接，所述中心管理電腦2、數(shù)據(jù)采集器6、D/I轉(zhuǎn)換儀表5分別與所述中心數(shù)據(jù)處理器1連接，所述數(shù)據(jù)采集器1采集對(duì)應(yīng)測(cè)斜管4內(nèi)的各探頭3測(cè)得的各測(cè)量點(diǎn)傾斜角數(shù)據(jù)，并將各測(cè)量點(diǎn)傾斜角數(shù)據(jù)發(fā)送至中心數(shù)據(jù)處理器1，中心數(shù)據(jù)處理器1根據(jù)來(lái)自數(shù)據(jù)采集器6的各測(cè)量點(diǎn)傾斜角數(shù)據(jù)計(jì)算各測(cè)量點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位移變形數(shù)據(jù)從而得到每根測(cè)斜管4的變形曲線以及各支撐點(diǎn)對(duì)應(yīng)補(bǔ)償數(shù)據(jù)，所述D/Ι轉(zhuǎn)換儀表5把來(lái)自所述中心數(shù)據(jù)處理器1的補(bǔ)償數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電流環(huán)信號(hào)，用于控制PLC(即可編程邏輯控制器，未圖示)或其他工業(yè)控制器對(duì)基坑圍護(hù)體10的支撐101上的軸力位移補(bǔ)償器8進(jìn)行軸力位移補(bǔ)償，也就是對(duì)基坑圍護(hù)體10的支撐101進(jìn)行了軸力位移實(shí)時(shí)補(bǔ)償，因而可以根據(jù)實(shí)時(shí)采集的測(cè)斜管4變形情況對(duì)支撐101進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償，相比人工測(cè)量方式，既可以節(jié)約大量的人力成本，又可以提高測(cè)量的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，而且可以實(shí)時(shí)反饋到支撐101的控制機(jī)構(gòu)即軸力位移補(bǔ)償器8，即PLC或其他工業(yè)控制器可以對(duì)基坑支撐101進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償(軸力和位移補(bǔ)償)，從而實(shí)現(xiàn)及時(shí)、有效、精確地控制基坑圍護(hù)體10的變形，提高了基坑施工的安全性。
[0073]請(qǐng)重點(diǎn)參閱圖5至圖27，并請(qǐng)結(jié)合圖1至4，每個(gè)所述探頭3包括主體結(jié)構(gòu)31、設(shè)置于主體結(jié)構(gòu)31上的傾斜傳感器32以及設(shè)置于所述主體結(jié)構(gòu)31上、下部的兩組導(dǎo)輪張緊機(jī)構(gòu)，所述傾斜傳感器32通過(guò)所述鋼絲電纜線9將測(cè)得的傾斜數(shù)據(jù)向外輸出至所述數(shù)據(jù)采集器6。所述傾斜傳感器32能夠測(cè)出自身的傾斜角度以及傾斜方向。其中，所述導(dǎo)輪張緊機(jī)構(gòu)包括兩端設(shè)有導(dǎo)輪36的導(dǎo)輪張緊板38以及免維護(hù)橡膠彈性體壓緊結(jié)構(gòu)37，所述導(dǎo)輪36通過(guò)銷軸(未圖示)連接于所述導(dǎo)輪張緊板38的兩端，所述主體結(jié)構(gòu)31包括連接板311，所述連接板311位于所述主體結(jié)構(gòu)31的中部，所述免維護(hù)橡膠彈性體壓緊結(jié)構(gòu)37將所述導(dǎo)輪張緊板38與所述主體結(jié)構(gòu)31的所述連接板311連接，并使得所述兩個(gè)導(dǎo)輪36分別壓在測(cè)斜管4的導(dǎo)向槽41中。當(dāng)所述傾斜傳感器32自身位置發(fā)生傾斜即探頭3所在的測(cè)斜管4的位置相當(dāng)于測(cè)量點(diǎn)發(fā)生傾斜時(shí)，傾斜傳感器32能夠?qū)⑻綔y(cè)出傾斜的角度值和角度方向，然后傳輸給數(shù)據(jù)采集器6。所述傾斜傳感器32可以測(cè)量出自身測(cè)量線與自然鉛垂線之間的角度，其結(jié)構(gòu)和原理為本領(lǐng)域的常用技術(shù)手段，故在此不再贅述。
[0074]本實(shí)施例中，傾斜傳感器32的最大測(cè)量角度為15°，相應(yīng)地能測(cè)±25mm(單個(gè))的最大位移，里面呈圓形，密封，因?yàn)闇y(cè)斜管4中會(huì)有水，且有一定壓力的水，因此對(duì)傾斜傳感器密封要求高。當(dāng)測(cè)斜管4隨連續(xù)墻發(fā)生變形時(shí)，探頭3也跟隨著發(fā)生傾斜，探頭3中的傾斜傳感器32就能測(cè)出這個(gè)傾斜角度的大小和方向，后續(xù)能夠通過(guò)三角函數(shù)求出該測(cè)量點(diǎn)的位移變化量。如下圖5所示為探頭3在沒有變形的測(cè)斜管內(nèi)的示意圖，此時(shí)該測(cè)量點(diǎn)探頭3的輸出數(shù)據(jù)為零。如下圖6、7所示分別表示測(cè)斜管4在受到不同外部壓力時(shí)的變形情況及探頭結(jié)構(gòu)示意圖(黑色箭頭方向?yàn)閮A斜管4的受力方向)，探頭3分別往兩個(gè)方向發(fā)生傾斜，探頭3分別輸出傾斜角度以及傾斜方向即帶有方向的傾斜角度數(shù)據(jù)。
[0075]以下具體描述一下基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)的測(cè)量計(jì)算原理。單個(gè)探頭所在測(cè)量點(diǎn)的位移計(jì)算原理如圖8所示:當(dāng)基坑圍護(hù)體變形后測(cè)斜管4跟隨基坑圍護(hù)體變形，A、B分別表示兩個(gè)導(dǎo)輪張緊板的中心，AB即A’ B’表示導(dǎo)輪張緊板38的中心距，探頭3的位置從AB變形到A’B’，A與A’重合，該測(cè)量點(diǎn)變化角度為Λ A。探頭3中的傾斜傳感器32能夠準(zhǔn)確的測(cè)出Λ Α的角度(誤差在0.01° )。由于AB即A’B’的長(zhǎng)度是已知，變化角度Λ A也是已知，則變形長(zhǎng)度L很容易通過(guò)三角函數(shù)L = A’ B’ *SIN(AA)計(jì)算出來(lái)。
[0076]由上面的描述可以看出，如果我們要監(jiān)控某一測(cè)斜管4的整體變形情況，我們只要根據(jù)測(cè)量要求在測(cè)斜管4間隔一定的距離放置一個(gè)個(gè)探頭3，那么這些探頭就能測(cè)量所在放置點(diǎn)即測(cè)量點(diǎn)的變形情況，再用這些探頭3測(cè)得數(shù)據(jù)就能逼近測(cè)斜管4的變形曲線，如圖9所示。
[0077]請(qǐng)重點(diǎn)參閱圖11至圖27，以下對(duì)所述探頭3的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。在本實(shí)施例的所述探頭3中，所述免維護(hù)橡膠彈性體壓緊結(jié)構(gòu)37包括彈性體銷軸371以及若干橡膠彈性條372，本實(shí)施例中，所述橡膠彈性條372的數(shù)量是4根。所述彈性體銷軸371包括相連接的端蓋3711與軸體，所述軸體依次穿經(jīng)所述導(dǎo)輪張緊板38與所述連接板311，所述導(dǎo)輪張緊板38與所述連接板311分別開設(shè)供所述彈性體銷軸371穿越的第一通孔381與第二通孔(未圖示)，所述彈性體銷軸371與所述連接板311固定連接，所述彈性體銷軸371的所述軸體將所述第一通孔381分隔成若干空間，所述橡膠彈性條372分別設(shè)置于各所述空間內(nèi)，當(dāng)所述導(dǎo)輪張緊板38相對(duì)所述彈性體銷軸371轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述橡膠彈性條372會(huì)受到壓縮而產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)導(dǎo)輪張緊板38反向轉(zhuǎn)動(dòng)的反力F，反力F產(chǎn)生反力矩。該免維護(hù)橡膠彈性體壓緊結(jié)構(gòu)37在滿足提供可靠壓緊力的前提下，由于橡膠彈性條372設(shè)置于導(dǎo)輪張緊板38、彈性體銷軸371及連接板311圍成的保護(hù)空間內(nèi)再加上橡膠彈性條372本身性能，不會(huì)在水中生銹，不易受到泥水的腐蝕，使用壽命長(zhǎng)，工作可靠，故可實(shí)現(xiàn)免維護(hù)的。再一方面，現(xiàn)有的人工提拉檢測(cè)方法，由于人為因素，測(cè)量效率低、測(cè)量精度難以控制，已越來(lái)越不適應(yīng)現(xiàn)代施工測(cè)量的高效、高質(zhì)量、高精度的要求。后續(xù)將采用免維護(hù)橡膠彈性體壓緊結(jié)構(gòu)37的探頭設(shè)置于上述預(yù)置在基坑圍護(hù)體10測(cè)斜管4中對(duì)基坑圍護(hù)體10變形進(jìn)行實(shí)時(shí)高精度檢測(cè)，解決了常規(guī)人工提拉檢測(cè)的技術(shù)缺陷，滿足了現(xiàn)代施工測(cè)量的高效、高質(zhì)量、高精度的要求。
[0078]優(yōu)選的,請(qǐng)重點(diǎn)參閱圖14至圖19,本實(shí)施例中，所述彈性體銷軸371的所述軸體包括相連接且同軸設(shè)置的第一軸部3712和第二軸部3713，所述第一軸部3712將所述第一通孔381分隔成若干空間，所述第二軸部3713的形狀與大小與所述第二通孔相匹配。本實(shí)施例中，所述第二軸部3713的橫截面呈圓形，所述第二通孔對(duì)應(yīng)設(shè)置為圓孔。當(dāng)然，所述第二軸部3713的橫截面也可以是其他形狀，只要第二通孔和它相匹配即可。
[0079]優(yōu)選的，所述第一通孔381的橫截面為矩形，所述第一軸部3712的橫截面為正多邊形或矩形。矩形包括長(zhǎng)方形和正方形。本實(shí)施例中，所述第一通孔381的橫截面為正方形，所述第一軸部3712的橫截面為正方形，此時(shí)，所述第一軸部3712將所述第一通孔381分隔成4個(gè)空間，每個(gè)空間內(nèi)設(shè)置一根橡膠彈性條372，共4根。當(dāng)然，所述第一通孔381和第一軸部3712的橫截面也可以是其他組合形式，只要滿足轉(zhuǎn)動(dòng)所述導(dǎo)輪張緊板38能壓縮橡膠彈性條372，使橡膠彈性條372給予所述導(dǎo)輪張緊板38有足夠的反力矩即可。例如，如圖20所示，所述第一軸部3712的橫截面也可以是長(zhǎng)方形，所述第一通孔381的橫截面為長(zhǎng)方形。
[0080]在本實(shí)施例中，當(dāng)整個(gè)免維護(hù)橡膠彈性體壓緊結(jié)構(gòu)37處于平衡狀態(tài)時(shí)，所述導(dǎo)輪張緊板38與所述連接板311相垂直，當(dāng)所述導(dǎo)輪張緊板38受到外力相對(duì)所述彈性體銷軸371轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述四根橡膠彈性條372會(huì)受到壓縮并因此產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)導(dǎo)輪張緊板38反向轉(zhuǎn)動(dòng)的反力，反力產(chǎn)生上述反力矩，從而使得導(dǎo)輪36始終壓緊于測(cè)斜管4的導(dǎo)槽41內(nèi)，進(jìn)而使得傾斜傳感器32可以準(zhǔn)確地測(cè)量出測(cè)斜管4的變形情況，測(cè)斜管4的變形情況相當(dāng)于基坑圍護(hù)體10的變形情況。上述結(jié)構(gòu)的免維護(hù)橡膠彈性體壓緊結(jié)構(gòu)37相比現(xiàn)有技術(shù)中以鋼制彈簧片形成的壓緊結(jié)構(gòu)相比較，由于傳統(tǒng)的鋼制彈簧片長(zhǎng)時(shí)間在泥水中會(huì)生銹或被泥沙所影響，其彈簧性能容易受到破壞，因此，彈簧生銹后降低彈性功能需要及時(shí)去更換，費(fèi)時(shí)費(fèi)力且影響工程。而本發(fā)明的免維護(hù)橡膠彈性體壓緊結(jié)構(gòu)中的橡膠彈性條372由于設(shè)置于導(dǎo)輪張緊板38、彈性體銷軸371以及連接板311圍成的空間內(nèi)以及橡膠彈性條372本身性能，不會(huì)在水中生銹，不容易受到泥水的腐蝕，使用壽命長(zhǎng)，工作可靠，可以實(shí)現(xiàn)免維護(hù)的。此外，免維護(hù)橡膠彈性體壓緊結(jié)構(gòu)37相比現(xiàn)有的使用彈簧片的壓緊結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)更加緊湊。
[0081]優(yōu)選的，在上述的免維護(hù)橡膠彈性體壓緊結(jié)構(gòu)37中，還包括固定螺釘373與彈簧墊片374，所述彈性體銷軸371的所述第二軸部3713外端面內(nèi)設(shè)有與所述固定螺釘373相匹配的螺釘孔37131，所述固定螺釘373穿過(guò)所述彈簧墊片374后擰緊于所述彈性體銷軸371的所述第二軸部3713的所述螺釘孔37131內(nèi)，從而所述彈性體銷軸371與所述連接板311通過(guò)所述固定螺釘373與彈簧墊片374固定連接。也就是說(shuō)，通過(guò)設(shè)置固定螺釘373、金屬墊片以及彈簧墊片374，將所述彈性體銷軸371與所述連接板311進(jìn)行固定連接。
[0082]優(yōu)選的，所述第一軸部3712的長(zhǎng)度比所述導(dǎo)輪張緊板38的厚度大。本實(shí)施例中，所述第一軸部3712的長(zhǎng)度比所述導(dǎo)輪張緊板38的厚度大1-3毫米。從而使得所述導(dǎo)輪張緊板38能相對(duì)所述彈性體銷軸371的所述第一軸部712轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0083]優(yōu)選的，所述第二軸部3713的長(zhǎng)度比所述連接板311的厚度小。本實(shí)施例中，所述第二軸部3713的長(zhǎng)度比所述連接板311的厚度小2-4毫米。從而可以使得所述彈簧墊片74緊貼于所述連接板311上，使得所述連接板311與所述彈性體銷軸371之間的連接更加牢固。
[0084]優(yōu)選的，所述彈性體銷軸371采用鋼材，加工方便，取材容易。
[0085]優(yōu)選的,請(qǐng)重點(diǎn)參閱圖27,所述鋼絲電纜線9包括保護(hù)套(未標(biāo)示)以及位于所述保護(hù)套內(nèi)的鋼絲91、電源線92以及數(shù)據(jù)線93。本實(shí)施例中，所述鋼絲電纜線9包括兩根電源線92與兩根數(shù)據(jù)線93，所述兩根電源線92與所述兩根數(shù)據(jù)線93環(huán)繞設(shè)置于所述鋼絲91的外側(cè)。
[0086]優(yōu)選的，每個(gè)所述探頭3還包括兩接頭連接機(jī)構(gòu)33、兩防水接頭34、以及兩鋼絲鎖緊機(jī)構(gòu)，所述兩防水接頭34分別通過(guò)對(duì)應(yīng)的所述接頭連接機(jī)構(gòu)33密封固定于所述主體結(jié)構(gòu)31的兩端，所述傾斜傳感器32經(jīng)所述鋼絲電纜線9將測(cè)量信息傳出，所述鋼絲電纜線9分別經(jīng)所述兩防水接頭34伸入所述主體結(jié)構(gòu)31內(nèi)腔(所述內(nèi)腔具體是指后續(xù)所述套管312的內(nèi)腔)并由所述防水接頭34鎖緊，其中，伸入主體結(jié)構(gòu)31的鋼絲電纜線9中的鋼絲91分別通過(guò)所述鋼絲鎖緊機(jī)構(gòu)固定于所述接頭連接機(jī)構(gòu)33上，伸入主體結(jié)構(gòu)31的鋼絲電纜線9中的電源線92及數(shù)據(jù)線93相連通并與所述傾斜傳感器32電連接。由于鋼絲電纜線9中的鋼絲91經(jīng)由所述鋼絲鎖緊機(jī)構(gòu)固定于所述接頭連接機(jī)構(gòu)33，由于所述接頭連接機(jī)構(gòu)33固定設(shè)置于所述主體結(jié)構(gòu)31上，因此相當(dāng)于所述鋼絲91固定于所述主體結(jié)構(gòu)31上，如此，可以將位于該探頭3下方的探頭3以及鋼絲電纜線9的重量傳遞到主體結(jié)構(gòu)31上面，避免鋼絲電纜線9中的電源線92及數(shù)據(jù)線93與傾斜傳感器32之間的連接處因受力過(guò)度導(dǎo)致斷開，保證所有探頭3的正常運(yùn)行。
[0087]優(yōu)選的，所述主體結(jié)構(gòu)31還包括:線纜導(dǎo)管313、以及設(shè)置于所述連接板311兩端的兩套管312，所述連接板311的端部分別設(shè)有用于與所述套管312密封連接的連接底座314，所述兩套管312遠(yuǎn)離所述連接板311的一端分別通過(guò)所述防水連接機(jī)構(gòu)與對(duì)應(yīng)的防水接頭34密封連接，所述線纜導(dǎo)管313設(shè)置于兩個(gè)所述連接底座314之間，所述兩個(gè)連接底座314上對(duì)應(yīng)所述線纜導(dǎo)管313的位置設(shè)有供所述鋼絲電纜線9穿越的通孔3141，所述傾斜傳感器32固定設(shè)置于其中一個(gè)所述套管312的內(nèi)腔中。采用上述形式的主體結(jié)構(gòu)31，所述套管312以及所述線纜導(dǎo)管313能夠?qū)?duì)鋼絲電纜線9中的電源線92與數(shù)據(jù)線93起到保護(hù)和密封作用，防止其被污染和受到損傷。所述傾斜傳感器32固定設(shè)置于其中一個(gè)所述套管312的內(nèi)腔中。當(dāng)所述傾斜傳感器32自身位置發(fā)生傾斜即傾斜傳感器32所在的探頭3所在的測(cè)斜管4的位置發(fā)生傾斜時(shí)，傾斜傳感器32能夠?qū)⑻綔y(cè)出傾斜的角度值和角度方向，然后通過(guò)鋼絲電纜線9傳輸給數(shù)據(jù)采集器6。
[0088]優(yōu)選的，請(qǐng)重點(diǎn)參閱圖21至圖24，所述接頭連接機(jī)構(gòu)33包括電纜連接套331、壓蓋332以及密封圈333，所述電纜連接套331的一端設(shè)有擋圈，所述電纜連接套331的另一端伸入對(duì)應(yīng)的所述套管312內(nèi)，所述電纜連接套331與對(duì)應(yīng)的套管312之間設(shè)有所述密封圈333，所述防水接頭34與所述電纜連接套331的外側(cè)端密封連接，所述壓蓋332螺紋連接于對(duì)應(yīng)套管312的外側(cè)將對(duì)應(yīng)的電纜連接套331壓緊于對(duì)應(yīng)的套管312上，所述壓蓋332為具有一端板的螺紋管，所述端板的中心開設(shè)供所述防水接頭34伸出的中心孔。上述結(jié)構(gòu)的接頭連接機(jī)構(gòu)33，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，能夠?qū)⒎浪宇^34密封固定于對(duì)應(yīng)套管312的一端。
[0089]優(yōu)選的，請(qǐng)重點(diǎn)參閱圖26和圖27，所述鋼絲鎖緊機(jī)構(gòu)包括緊定螺釘351以及分別開設(shè)于所述電纜連接套331的周壁上的鋼絲孔352與緊定螺釘孔353，所述鋼絲孔352與所述緊定螺釘孔353相互垂直貫通，所述鋼絲孔352沿著所述電纜連接套331的徑向設(shè)置，進(jìn)入所述電纜連接套331的所述鋼絲電纜線9中的鋼絲91伸入所述電纜連接套331的所述鋼絲孔352內(nèi)，所述緊定螺釘351經(jīng)所述緊定螺釘孔353將所述鋼絲91鎖緊在所述鋼絲孔352內(nèi)。上述結(jié)構(gòu)的鋼絲鎖緊機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以將鋼絲91牢固地固定于主體結(jié)構(gòu)31的電纜連接套331上，將位于下方的探頭3及鋼絲電纜線9的重量傳遞到該主體結(jié)構(gòu)31上。
[0090]優(yōu)選的，所述傾斜傳感器32通過(guò)密封膠固定設(shè)置于其中一個(gè)所述套管312內(nèi)，該套管312的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)凸的凸圈3121，所述凸圈3121上開設(shè)供所述傾斜儀線纜板伸入的插槽，所述凸圈3121的內(nèi)徑大于所述電纜連接套331的內(nèi)徑。通過(guò)設(shè)置插槽，可以限制傾斜傳感器32大幅度位移，通過(guò)設(shè)置密封膠可以將傾斜傳感器32固定，防止傾斜傳感器32發(fā)生微小位移，從而可以提高傾斜傳感器32的測(cè)量精度。
[0091]優(yōu)選的，位于最下方的探頭3還包括密封蓋(未圖示)，所述密封蓋密封設(shè)置于遠(yuǎn)離傾斜傳感器32的防水接頭34的開口端。通過(guò)設(shè)置密封蓋，可以防止污染物進(jìn)入對(duì)應(yīng)的套管312內(nèi)。其余探頭3中遠(yuǎn)離所述傾斜傳感器32的所述套管312的內(nèi)腔作為用于容置一定余量電源線92與鋼絲91線的儲(chǔ)線腔3122。通過(guò)預(yù)留一部分電源線92和鋼絲91線，不但可以作為不時(shí)之需，而且可以對(duì)鋼絲電纜線9中的電源線92和數(shù)據(jù)線93起到緩沖的作用，防止其被扯斷，進(jìn)一步保證探頭3運(yùn)行的可靠性。
[0092]優(yōu)選的，請(qǐng)重點(diǎn)參閱圖16，在上述的實(shí)時(shí)測(cè)斜裝置中，還包括若干定位塊39，所述定位塊39分別設(shè)置在各探頭3的主體結(jié)構(gòu)31上靠近各免維護(hù)橡膠彈性體壓緊結(jié)構(gòu)37的位置，通過(guò)定位塊39對(duì)導(dǎo)輪張緊板38的支撐給各免維護(hù)橡膠彈性體壓緊結(jié)構(gòu)37 —同向的預(yù)緊力。避免在探頭3安裝到測(cè)斜管4的過(guò)程中，出現(xiàn)兩個(gè)導(dǎo)輪張緊機(jī)構(gòu)的導(dǎo)輪張緊板38的轉(zhuǎn)動(dòng)方向不一致，而導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)確的現(xiàn)象。
[0093]優(yōu)選的，請(qǐng)參閱圖28，所述中心數(shù)據(jù)處理器1，包括收集模塊11、計(jì)算模塊12、人機(jī)界面模塊13、通信模塊14以及模擬驅(qū)動(dòng)模塊15。
[0094]所述收集模塊11，用于集中收集各數(shù)據(jù)采集器6的各個(gè)測(cè)量點(diǎn)的傾斜角數(shù)據(jù)，所述傾斜角數(shù)據(jù)包括傾斜角度和傾斜方向。
[0095]所述計(jì)算模塊12，用于根據(jù)收集模塊11采集的各個(gè)測(cè)量點(diǎn)的傾斜角數(shù)據(jù)計(jì)算各測(cè)量點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位移變形數(shù)據(jù)，從而得到每根測(cè)斜管4的變形曲線以及向各支撐點(diǎn)對(duì)應(yīng)補(bǔ)償數(shù)據(jù)。所述中心數(shù)據(jù)處理器1中的計(jì)算模塊12根據(jù)以下公式計(jì)算各測(cè)量點(diǎn)的變形數(shù)據(jù)L ；L = A’ B’ *SIN( Δ A)，其中，Λ Α表示測(cè)量點(diǎn)傾斜角數(shù)據(jù),A’ B’和AB表示導(dǎo)輪張緊板38的中心距離。
[0096]所述人機(jī)界面模塊13，如圖29所示，用于進(jìn)行探頭3的參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)查詢、以及數(shù)據(jù)與曲線(即變形曲線)顯示；
[0097]所述通信模塊14，用于實(shí)現(xiàn)中心數(shù)據(jù)處理器1與中心管理電腦2、D/Ι轉(zhuǎn)換儀表5以及數(shù)據(jù)采集器6之間的通訊。優(yōu)選的，所述通信模塊14包括有線通信模塊與無(wú)線通信模塊，所述有線通信模塊用于在數(shù)據(jù)采集器6與中心數(shù)據(jù)處理器1之間實(shí)現(xiàn)通信，通信距離為0-500米；所述無(wú)線通信模塊，用于在中心管理電腦2與中心數(shù)據(jù)處理器1之間實(shí)現(xiàn)通信。
[0098]所述模擬驅(qū)動(dòng)模塊15，用于向D/Ι轉(zhuǎn)換儀表5提供各個(gè)支撐點(diǎn)補(bǔ)償數(shù)據(jù)。
[0099]如圖30所述，所述D/Ι轉(zhuǎn)換儀表5能夠把中心數(shù)據(jù)處理器1送來(lái)的支撐點(diǎn)補(bǔ)償數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電流環(huán)信號(hào)，該電流環(huán)信號(hào)用于控制PLC或其他工業(yè)控制器對(duì)基坑圍護(hù)體10的支撐101進(jìn)行軸力和位移的實(shí)時(shí)補(bǔ)償。
[0100]優(yōu)選的，請(qǐng)參閱圖31，所述中心管理電腦2，包括儀表參數(shù)設(shè)置模塊21、儀表參數(shù)查詢模塊22、數(shù)據(jù)查詢模塊23、數(shù)據(jù)顯示模塊24、數(shù)據(jù)打印模塊25以及通信管理模塊26。所述儀表參數(shù)設(shè)置模塊21，用于對(duì)各數(shù)據(jù)采集器6的探頭以及D/Ι轉(zhuǎn)換儀表進(jìn)行參數(shù)設(shè)置；所述儀表參數(shù)查詢模塊22，用于對(duì)各數(shù)據(jù)采集器6的探頭以及D/Ι轉(zhuǎn)換儀表進(jìn)行參數(shù)查詢；所述數(shù)據(jù)查詢模塊23，用于對(duì)當(dāng)前或歷史工程各個(gè)測(cè)量斷面不同時(shí)點(diǎn)的變形數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢；所述數(shù)據(jù)顯示模塊24，用于對(duì)當(dāng)前數(shù)據(jù)或者所調(diào)出的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示；所述數(shù)據(jù)打印模塊25，用于對(duì)當(dāng)前或歷史工程各個(gè)測(cè)量斷面不同時(shí)點(diǎn)的變形數(shù)據(jù)進(jìn)行打??；以及所述通信管理模塊26，用于實(shí)現(xiàn)中心管理電腦2與中心數(shù)據(jù)處理器2、D/I轉(zhuǎn)換儀表5之間的通訊連接。
[0101]優(yōu)選的，在上述的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)中，還包括遠(yuǎn)程監(jiān)控中心7，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心7通過(guò)GPRS或者3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與中心數(shù)據(jù)處理器1進(jìn)行通信。通過(guò)設(shè)置遠(yuǎn)程監(jiān)控中心7，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，為多個(gè)施工工程的集中監(jiān)測(cè)的實(shí)現(xiàn)提供物理基礎(chǔ)，提高施工管理和監(jiān)測(cè)效率。
[0102]請(qǐng)繼續(xù)參閱圖1-圖31，本發(fā)明還公開了一種基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制方法，采用如上所述的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)100，包括如下步驟:
[0103]第一步，在基坑圍護(hù)體10中預(yù)先埋置好PVC測(cè)斜管4 ；
[0104]第二步，把探頭組放入測(cè)斜管4 ；
[0105]第三步，把各個(gè)探頭組中的探頭3與對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)采集器6連接并通過(guò)數(shù)據(jù)總線接入中心數(shù)據(jù)處理器1 ;
[0106]第四步，系統(tǒng)通電，當(dāng)基坑圍護(hù)體10發(fā)生位移變形時(shí)，預(yù)埋在墻體內(nèi)的測(cè)斜管同時(shí)發(fā)生位移變形，探頭3中的傾斜傳感器能夠?qū)z測(cè)到的基坑圍護(hù)體10的相應(yīng)斷面的各測(cè)量點(diǎn)傾斜角數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到中心數(shù)據(jù)處理器1 ;
[0107]第五步，中心數(shù)據(jù)處理器1集中各數(shù)據(jù)采集器6的各測(cè)量點(diǎn)傾斜角數(shù)據(jù)，將各探頭3的測(cè)得的傾斜角數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為位移量，得到每根測(cè)斜管4的變形曲線以及各個(gè)支撐點(diǎn)補(bǔ)償數(shù)據(jù)，并將各個(gè)支撐點(diǎn)補(bǔ)償數(shù)據(jù)送給D/Ι轉(zhuǎn)換儀表5、中心管理電腦2和遠(yuǎn)程監(jiān)控中心7 ；
[0108]第六步，D/Ι轉(zhuǎn)換儀表5把中心數(shù)據(jù)處理器1送來(lái)的支撐點(diǎn)補(bǔ)償數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電流環(huán)信號(hào)，用于控制PLC或其他工業(yè)控制器對(duì)基坑圍護(hù)體10的支撐101上的軸力位移補(bǔ)償器8進(jìn)行軸力位移補(bǔ)償，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)基坑圍護(hù)體10變形的24小時(shí)不間斷實(shí)時(shí)檢測(cè)和控制的閉環(huán)控制。
[0109]優(yōu)選的，所述中心數(shù)據(jù)處理器1，還能夠用于探頭3的參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)查詢以及數(shù)據(jù)及變形曲線顯示，以及用于對(duì)數(shù)據(jù)采集器6以及D/Ι轉(zhuǎn)換儀表5進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。
[0110]優(yōu)選的，所述中心管理電腦2，還能夠用于查詢當(dāng)前或歷史工程各測(cè)量斷面各時(shí)點(diǎn)各測(cè)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)，顯示當(dāng)前或歷史工程各測(cè)量斷面各時(shí)點(diǎn)各測(cè)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)，打印當(dāng)前或歷史工程各個(gè)測(cè)量斷面各時(shí)點(diǎn)各測(cè)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)，以及進(jìn)行與中心數(shù)據(jù)處理器1之間的通訊管理。
[0111]本發(fā)明提供的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)及方法的測(cè)量誤差主要存在于傾斜傳感器32的精度、傾斜傳感器的溫漂、上下導(dǎo)輪張緊板38中心間距誤差。探頭3的2組導(dǎo)輪只是物理需要，與測(cè)量沒關(guān)系的；測(cè)量是與傾斜傳感器以及2組導(dǎo)輪張緊板38中心之間的中心距有關(guān)，這里定為100mm(2組導(dǎo)輪張緊板38中心A、B之間的中心距)。
[0112]傾斜傳感器32的精度為0.01 °，則其可能引起的誤差為Λ 1 =100*SIN(0.01° )，假設(shè)導(dǎo)輪張緊板38的中心間距為100_，則位移誤差Λ 1 = 0.017_。
[0113]傾斜傳感器32的溫漂在極端情況下為0.05°，則其可能引起的誤差為Λ 2 =100*SIN(0.05° )，假設(shè)導(dǎo)輪張緊板38的中心間距為100mm，則位移誤差Λ 2 = 0.087mm。
[0114]對(duì)于導(dǎo)輪張緊板38間距誤差:假設(shè)在極度情況間距誤差為lmm(在現(xiàn)有的機(jī)械加工情況下幾乎不會(huì)有這種情況)，則其在角度為10° (按探頭3的量程算，實(shí)際使用不可能達(dá)到這角度)引起的位移誤差為Λ 3 = (101*SIN(10° )-100*SIN(10。))，Λ3 = 0.174。
[0115] 由上面的分析可以看出在綜合各種誤差后總誤差Λ = Λ 1+Δ2+Δ3 = 0.278，故該系統(tǒng)在任何條件下均可保證0.5mm的精度。因此，本發(fā)明提供的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)及方法能夠比較精確地測(cè)量出基坑圍護(hù)體的微變形，為實(shí)時(shí)控制基坑圍護(hù)體的變形提供保證。
【權(quán)利要求】
1.一種基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)，所述基坑圍護(hù)體通過(guò)若干帶軸力位移補(bǔ)償器的支撐進(jìn)行支撐，其特征在于，包括:中心數(shù)據(jù)處理器、中心管理電腦、D/Ι轉(zhuǎn)換儀表、若干測(cè)斜管、若干探頭以及與所述測(cè)斜管相應(yīng)數(shù)量的數(shù)據(jù)采集器，所述測(cè)斜管預(yù)埋于基坑圍護(hù)體內(nèi)，每根測(cè)斜管內(nèi)沿測(cè)斜管的縱向間隔設(shè)置若干所述探頭形成探頭組，所述數(shù)據(jù)采集器分別與對(duì)應(yīng)測(cè)斜管內(nèi)的所有探頭連接，所述中心管理電腦、數(shù)據(jù)采集器、D/Ι轉(zhuǎn)換儀表分別與所述中心數(shù)據(jù)處理器連接，所述數(shù)據(jù)采集器采集對(duì)應(yīng)測(cè)斜管內(nèi)的各探頭測(cè)得的各測(cè)量點(diǎn)傾斜角數(shù)據(jù)，并將各測(cè)量點(diǎn)傾斜角數(shù)據(jù)發(fā)送至所述中心數(shù)據(jù)處理器，所述中心數(shù)據(jù)處理器根據(jù)來(lái)自數(shù)據(jù)采集器的各測(cè)量點(diǎn)傾斜角數(shù)據(jù)計(jì)算各測(cè)量點(diǎn)對(duì)應(yīng)的變形數(shù)據(jù)，從而得到每根測(cè)斜管的變形曲線以及各支撐點(diǎn)對(duì)應(yīng)補(bǔ)償數(shù)據(jù)，所述D/Ι轉(zhuǎn)換儀表把來(lái)自所述中心數(shù)據(jù)處理器的補(bǔ)償數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電流環(huán)信號(hào)，用于控制PLC或其他工業(yè)控制器對(duì)基坑圍護(hù)體的支撐上的軸力位移補(bǔ)償器進(jìn)行軸力位移補(bǔ)償。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)，其特征在于，所述中心數(shù)據(jù)處理器，包括: 收集模塊，用于集中收集各數(shù)據(jù)采集器的各個(gè)測(cè)量點(diǎn)的傾斜角數(shù)據(jù)；計(jì)算模塊，用于根據(jù)收集模塊采集的各個(gè)測(cè)量點(diǎn)的傾斜角數(shù)據(jù)計(jì)算各測(cè)量點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位移變形數(shù)據(jù)，從而得到每根測(cè)斜管的變形曲線以及向各支撐點(diǎn)對(duì)應(yīng)補(bǔ)償數(shù)據(jù)； 人機(jī)界面模塊，用于探頭的參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)查詢、以及數(shù)據(jù)與變形曲線顯示； 通信模塊，用于實(shí)現(xiàn)中心數(shù)據(jù)處理器與中心管理電腦、D/Ι轉(zhuǎn)換儀表以及數(shù)據(jù)采集器之間的通訊；以及 模擬驅(qū)動(dòng)模塊，用于向D/Ι轉(zhuǎn)換儀表提供各個(gè)支撐點(diǎn)補(bǔ)償數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)，其特征在于，所述通信模塊包括有線通信模塊與無(wú)線通信模塊，所述有線通信模塊用于在數(shù)據(jù)采集器與中心數(shù)據(jù)處理器之間實(shí)現(xiàn)通信，通信距離為0-500米；所述無(wú)線通信模塊，用于在中心管理電腦與中心數(shù)據(jù)處理器之間實(shí)現(xiàn)通信。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)，其特征在于，所述中心管理電腦，包括 儀表參數(shù)設(shè)置模塊，用于對(duì)各數(shù)據(jù)采集器的探頭以及D/Ι轉(zhuǎn)換儀表進(jìn)行參數(shù)設(shè)置； 儀表參數(shù)查詢模塊，用于對(duì)各數(shù)據(jù)采集器的探頭以及D/Ι轉(zhuǎn)換儀表進(jìn)行參數(shù)查詢； 數(shù)據(jù)查詢模塊，用于對(duì)當(dāng)前或歷史工程各個(gè)測(cè)量斷面不同時(shí)點(diǎn)的變形數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢； 數(shù)據(jù)顯示模塊，用于對(duì)當(dāng)前數(shù)據(jù)或者所調(diào)出的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示； 數(shù)據(jù)打印模塊，用于對(duì)當(dāng)前或歷史工程各個(gè)測(cè)量斷面不同時(shí)點(diǎn)的變形數(shù)據(jù)進(jìn)行打?。灰约? 通信管理模塊，用于實(shí)現(xiàn)中心管理電腦與中心數(shù)據(jù)處理器、D/Ι轉(zhuǎn)換儀表之間的通訊連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)，其特征在于，所述探頭通過(guò)鋼絲電纜線與所述數(shù)據(jù)采集器連接，所述探頭包括主體結(jié)構(gòu)、設(shè)置于主體結(jié)構(gòu)上的能夠測(cè)出自身的傾斜角度以及傾斜方向的傾斜傳感器以及設(shè)置于所述主體結(jié)構(gòu)上、下部的兩組導(dǎo)輪張緊機(jī)構(gòu)，所述傾斜傳感器通過(guò)所述鋼絲電纜線將測(cè)得的傾斜數(shù)據(jù)向外輸出，所述導(dǎo)輪張緊機(jī)構(gòu)包括一免維護(hù)橡膠彈性體壓緊結(jié)構(gòu)以及兩端設(shè)有導(dǎo)輪的導(dǎo)輪張緊板，所述導(dǎo)輪通過(guò)銷軸分別連接于所述導(dǎo)輪張緊板的兩端，所述主體結(jié)構(gòu)包括連接板，所述連接板位于所述主體結(jié)構(gòu)的中部，所述免維護(hù)橡膠彈性體壓緊結(jié)構(gòu)將所述導(dǎo)輪張緊板與所述連接板連接并使得所述兩個(gè)導(dǎo)輪分別壓在測(cè)斜管的導(dǎo)向槽中。
6.如權(quán)利要求5所述的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)所述探頭還包括兩防水接頭、兩接頭連接機(jī)構(gòu)、以及兩鋼絲鎖緊機(jī)構(gòu)；所述兩防水接頭分別通過(guò)對(duì)應(yīng)的所述接頭連接機(jī)構(gòu)密封固定于所述主體結(jié)構(gòu)的兩端，所述傾斜傳感器經(jīng)所述鋼絲電纜線將測(cè)量信息傳出，所述鋼絲電纜線分別經(jīng)所述兩防水接頭伸入所述主體結(jié)構(gòu)內(nèi)腔并由所述防水接頭鎖緊，其中，伸入主體結(jié)構(gòu)的鋼絲電纜線中的鋼絲分別通過(guò)所述鋼絲鎖緊機(jī)構(gòu)固定于所述接頭連接機(jī)構(gòu)上，伸入主體結(jié)構(gòu)的鋼絲電纜線中的電源線及數(shù)據(jù)線相連通并與所述傾斜傳感器電連接。
7.如權(quán)利要求6所述的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主體結(jié)構(gòu)還包括:線纜導(dǎo)管、以及設(shè)置于所述連接板兩端的兩套管，所述連接板的端部分別設(shè)有用于與所述套管密封連接的連接底座，所述兩套管遠(yuǎn)離所述連接板的一端分別通過(guò)所述防水連接機(jī)構(gòu)與對(duì)應(yīng)的防水接頭密封連接，所述線纜導(dǎo)管設(shè)置于兩個(gè)所述連接底座之間，所述兩個(gè)連接底座上對(duì)應(yīng)所述線纜導(dǎo)管的位置設(shè)有供所述鋼絲電纜線穿越的通孔，所述傾斜傳感器固定設(shè)置于其中一個(gè)所述套管的內(nèi)腔中。
8.如權(quán)利要求7所述的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)，其特征在于，所述接頭連接機(jī)構(gòu)包括電纜連接套、壓蓋以及密封圈，所述電纜連接套的一端設(shè)有擋圈，所述電纜連接套的另一端伸入對(duì)應(yīng)的所述套管內(nèi)，所述電纜連接套與對(duì)應(yīng)的套管之間設(shè)有所述密封圈，所述防水接頭與所述電纜連接套的外側(cè)端密封連接，所述壓蓋螺紋連接于對(duì)應(yīng)套管的外側(cè)將對(duì)應(yīng)的電纜連接套壓緊于對(duì)應(yīng)的套管上，所述壓蓋為具有一端板的螺紋管，所述端板的中心開設(shè)供所述防水接頭伸出的中心孔。
9.如權(quán)利要求8所述的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)，其特征在于，所述鋼絲鎖緊機(jī)構(gòu)包括緊定螺釘以及分別開設(shè)于所述電纜連接套的周壁上的鋼絲孔與緊定螺釘孔，所述鋼絲孔與所述緊定螺釘孔相互垂直貫通，所述鋼絲孔沿著所述電纜連接套的徑向設(shè)置，所述鋼絲電纜線中的鋼絲伸入所述電纜連接套的所述鋼絲孔內(nèi)，所述緊定螺釘經(jīng)所述緊定螺釘孔將所述鋼絲鎖緊在所述鋼絲孔內(nèi)。
10.如權(quán)利要求7所述的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)，其特征在于，所述傾斜傳感器通過(guò)密封膠固定設(shè)置于其中一個(gè)所述套管內(nèi)，該套管的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)凸的凸圈，所述凸圈上開設(shè)供所述傾斜儀線纜板伸入的插槽，所述凸圈的內(nèi)徑大于所述電纜連接套的內(nèi)徑。
11.如權(quán)利要求7所述的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)，其特征在于，位于最下方的探頭還包括密封蓋，所述密封蓋密封設(shè)置于遠(yuǎn)離傾斜傳感器的防水接頭的開口端；其余探頭中遠(yuǎn)離所述傾斜傳感器的所述套管的內(nèi)腔作為用于容置一定余量電源線與鋼絲線的儲(chǔ)線腔。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)，其特征在于，所述中心數(shù)據(jù)處理器根據(jù)以下公式計(jì)算各測(cè)量點(diǎn)變形數(shù)據(jù)L，L = A’ B’ *SIN( Λ A)，其中，Λ A表示測(cè)量點(diǎn)傾斜角數(shù)據(jù)，A’ B’表示導(dǎo)輪張緊板的中心距離。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心通過(guò)GPRS或者3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與中心數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行通信。
14.一種基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制，其特征在于，采用如權(quán)利要求1-13中任意一項(xiàng)所述的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制系統(tǒng)，包括如下步驟: 第一步，在基坑圍護(hù)體中預(yù)先埋置好測(cè)斜管； 第二步，把探頭組放入測(cè)斜管； 第三步，把各個(gè)探頭組中的探頭與對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)采集器連接并通過(guò)數(shù)據(jù)總線接入中心數(shù)據(jù)處理器； 第四步，系統(tǒng)通電，當(dāng)基坑圍護(hù)體發(fā)生位移變形時(shí)，預(yù)埋在墻體內(nèi)的測(cè)斜管同時(shí)發(fā)生位移變形，探頭中的傾斜傳感器能夠?qū)z測(cè)到的基坑圍護(hù)體的相應(yīng)斷面的各測(cè)量點(diǎn)傾斜角數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到中心數(shù)據(jù)處理器； 第五步，中心數(shù)據(jù)處理器集中各數(shù)據(jù)采集器的各測(cè)量點(diǎn)傾斜角數(shù)據(jù)，將各探頭的測(cè)得的傾斜角數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為位移量，得到每根測(cè)斜管的變形曲線以及各個(gè)支撐點(diǎn)補(bǔ)償數(shù)據(jù)，并將各個(gè)支撐點(diǎn)補(bǔ)償數(shù)據(jù)送給D/Ι轉(zhuǎn)換儀表、中心管理電腦和遠(yuǎn)程監(jiān)控中心； 第六步，D/Ι轉(zhuǎn)換儀表把中心數(shù)據(jù)處理器送來(lái)的支撐點(diǎn)補(bǔ)償數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電流環(huán)信號(hào)，用于控制PLC或其他工業(yè)控制器對(duì)基坑圍護(hù)體的支撐上的軸力位移補(bǔ)償器進(jìn)行軸力位移補(bǔ)償，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)基坑圍護(hù)體變形的24小時(shí)不間斷實(shí)時(shí)檢測(cè)和控制的閉環(huán)控制。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制，其特征在于，所述中心數(shù)據(jù)處理器，還能夠用于探頭的參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)查詢以及數(shù)據(jù)及變形曲線顯示，以及用于對(duì)數(shù)據(jù)采集器以及D/Ι轉(zhuǎn)換儀表進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制，其特征在于，所述中心管理電腦，還能夠用于查詢當(dāng)前或歷史工程各測(cè)量斷面各時(shí)點(diǎn)各測(cè)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)，顯示當(dāng)前或歷史工程各測(cè)量斷面各時(shí)點(diǎn)各測(cè)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)，打印當(dāng)前或歷史工程各個(gè)測(cè)量斷面各時(shí)點(diǎn)各測(cè)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)，以及進(jìn)行與中心數(shù)據(jù)處理器之間的通訊管理。
【文檔編號(hào)】E02D1/00GK104314063SQ201410537580
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月13日
【發(fā)明者】顧國(guó)明, 郭海龍 申請(qǐng)人:上海建工集團(tuán)股份有限公司