申请/专利权人：上海市岩土地质研究院有限公司

申请日：2018-10-11

公开（公告）日：2020-10-20

公开（公告）号：CN109440834B

主分类号：E02D33/00(20060101)

分类号：E02D33/00(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.10.20#授权;2019.04.02#实质审查的生效;2019.03.08#公开

摘要：本发明公开了一种基坑监测系统，属于基坑施工技术领域，其技术方案要点是包括基坑图像采集模块、信息存储模块、工程信息添加模块、MCU处理模块和输出显示模块，基坑图像采集模块、信息存储模块与工程信息添加模块将基坑的位置信息、检测器的安装位置计算公式与工程信息传输给MCU处理模块，MCU处理模块经过处理得出所有检测器的安装位置信息，输出显示模块将安装位置信息进行显示，解决了基坑监测时检测器的安装位置不好确定的问题，达到了只需要输入当前工程信息即可快速对所有检测器的安装位置进行定位，定位准确，安装快速的效果。

主权项：1.一种基坑监测系统，其特征在于，包括：基坑图像采集模块4，所述基坑图像采集模块4采集整个基坑及周边的位置信息并以坐标系形式输出；信息存储模块3，所述信息存储模块3用于存储各个检测器的安装位置计算公式，信息存储模块3能够输出安装位置计算公式；工程信息添加模块1，所述工程信息添加模块1用于工作人员输入当前工程信息，工程信息添加模块1能够将工程信息输出；MCU处理模块5，所述MCU处理模块5连接基坑图像采集模块4、信息存储模块3和工程信息添加模块1，并且MCU处理模块5接收基坑图像采集模块4、信息存储模块3和工程信息添加模块1输出的位置信息、安装位置计算公式和工程信息，MCU处理模块5根据工程信息在安装位置计算公式中找出待安装的检测器的安装位置计算公式，MCU处理模块5根据位置信息和安装位置计算公式计算出待安装的检测器的安装位置并以坐标系的形式输出；MCU处理模块5将检测器的安装位置信息按当前日期进行标记后传输给信息存储模块3进行存储；输出显示模块6，所述输出显示模块6连接MCU处理模块5并且接收MCU处理模块5输出的安装位置信息，输出显示模块6将不同检测器的安装位置信息分别进行显示；基坑图像采集模块4包括：GPS采集单元41，所述GPS采集单元41使用GPS定位卫星采集基坑的经纬度信息并转换成X轴和Y轴坐标信息，然后输出X轴坐标信息和Y轴坐标信息；雷达采集单元42，所述雷达采集单元42使用位于基坑内的雷达采集基坑内各个部分的位置信息，然后生成立体模型，将立体模型输出；位置信息整理单元43，所述位置信息整理单元43连接GPS采集单元41和雷达采集单元42并且接收GPS采集单元41输出的X轴坐标信息和Y轴坐标信息与雷达采集单元42输出的立体模型，将立体模型的X轴和Y轴与GPS采集单元41输出的X轴坐标信息和Y轴坐标信息进行比对结合，得到基坑的X轴、Y轴、Z轴的三坐标信息并输出；位置信息传输单元44，所述位置信息传输单元44连接位置信息整理单元43并且接收位置信息整理单元43输出的三坐标信息，位置信息传输单元44将接收到的三坐标信息无线传输给MCU处理模块5；位置信息传输单元44连接信息存储模块3，位置信息传输单元44将三坐标信息按当前日期进行标记后传输给信息存储模块3进行存储。

全文数据：基坑监测系统技术领域本发明涉及基坑施工技术领域，特别涉及一种基坑监测系统。背景技术基坑监测是基坑工程施工中的一个重要环节，是指在基坑开挖及地下工程施工过程中，对基坑岩土性状、支护结构变位和周围环境条件的变化，进行各种观察及分析工作，并将监测结果及时反馈，预测进-一步挖t施工后将导致的变形及稳定状态的发展,根据预测判定施工对周围环境造成影响的程度，来指导设计与施工，实现所谓信息化施工。现有技术可参考申请公告号为CN108222083A的中国发明专利，其公开了一种智能化基坑监测系统，包括监控数据采集传输转换模块、第一通信模块、智能化基坑监控控制模块、第二通信模块、云平台、显示模块、输入模块、报警模块和打印模块，通过无线传输组成物联网，所述监控数据采集传输转换模块通过第一通信模块与智能化基坑监控控制模块连接，所述智能化基坑监控控制模块通过第二通信模块与云平台、显示模块、输入模块、报警模块和打印模块连接。由于基坑在施工过程中部分检测器的位置会随着施工进度而不断改变，部分检测器的位置不会发生变化，在对基坑进行监测信息采集的时候，工作人员需要移动检测器，大部分检测器的定位都是凭借手工测量和凭借经验决定的位置，不仅定位比较费时，而且还容易使安装位置不准确，影响监测效果。发明内容本发明的目的是提供一种基坑监测系统，只需要输入当前工程信息即可快速对所有检测器的安装位置进行定位，定位准确，安装快速。本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基坑监测系统，包括：基坑图像采集模块，所述基坑图像采集模块采集整个基坑及周边的位置信息并以坐标系形式输出；信息存储模块，所述信息存储模块用于存储各个检测器的安装位置计算公式，信息存储模块能够输出安装位置计算公式；工程信息添加模块，所述工程信息添加模块用于工作人员输入当前工程信息，工程信息添加模块能够将工程信息输出；MCU处理模块，所述MCU处理模块连接基坑图像采集模块、信息存储模块和工程信息添加模块，并且MCU处理模块接收基坑图像采集模块、信息存储模块和工程信息添加模块输出的位置信息、安装位置计算公式和工程信息，MCU处理模块根据工程信息在安装位置计算公式中找出待安装的检测器的安装位置计算公式，MCU处理模块根据位置信息和安装位置计算公式计算出待安装的检测器的安装位置并以坐标系的形式输出；输出显示模块，所述输出显示模块连接MCU处理模块并且接收MCU处理模块输出的安装位置信息，输出显示模块将不同检测器的安装位置信息分别进行显示。通过采用上述方案，工作人员将当前基坑的长宽深、支护结构的位置信息等输入工程信息添加模块，然后MCU处理模块计算出各个检测器的安装位置，最后输出显示模块将各个检测器的安装位置显示给工作人员，工作人员根据安装位置信息完成检测器的安装。较佳的，所述工程信息添加模块包括：工程信息输入单元，所述工程信息输入单元用于工作人员手动输入当前工程信息；工程信息处理单元，所述工程信息处理单元连接工程信息输入单元，工程信息处理单元将所有检测器的相关信息按照所属检测器进行分类；工程信息传输单元，所述工程信息传输单元连接工程信息处理单元，工程信息传输单元将处理后的工程信息传输给MCU处理模块。通过采用上述方案，工程信息处理单元先将工作人员输入的工程信息进行分类，方便MCU模块将工程信息与其他信息按照检测器分类，保证后续逻辑处理顺畅。较佳的，所述基坑图像采集模块包括：GPS采集单元，所述GPS采集单元使用GPS定位卫星采集基坑的经纬度信息并转换成X轴和Y轴坐标信息，然后输出X轴坐标信息和Y轴坐标信息；雷达采集单元，所述雷达采集单元使用位于基坑内的雷达采集基坑内各个部分的位置信息，然后生成立体模型，将立体模型输出；位置信息整理单元，所述位置信息整理单元连接GPS采集单元和雷达采集单元并且接收GPS采集单元输出的X轴坐标信息和Y轴坐标信息与雷达采集单元输出的立体模型，将立体模型的X轴和Y轴与GPS采集单元输出的X轴坐标信息和Y轴坐标信息进行比对结合，得到基坑的X轴、Y轴、Z轴的三坐标信息并输出；位置信息传输单元，所述位置信息传输单元连接位置信息整理单元并且接收位置信息整理单元输出的三坐标信息，位置信息传输单元将接收到的三坐标信息无线传输给MCU处理模块。通过采用上述方案，基坑图像采集模块能够为基坑提供三坐标的位置信息，使整个基坑的位置信息立体化，使工作人员能够得到检测器的立体的位置信息，使检测器的安装位置更加准确。较佳的，位置信息传输单元连接信息存储模块，位置信息传输单元将三坐标信息按当前日期进行标记后传输给信息存储模块进行存储。通过采用上述方案，使用者后期可以从信息存储模块中调出具体日期的基坑三坐标信息，方便后期查看工程具体进度。较佳的，MCU处理模块将检测器的安装位置信息按当前日期进行标记后传输给信息存储模块进行存储。通过采用上述方案，使用者后期可以从信息存储模块中调出具体日期的检测器安装位置信息，方便后期核对、检查等工作的展开。较佳的，所述信息存储模块包括：ROM存储单元，所述ROM存储单元接收其他模块传输的信息并存储在ROM存储器内；云存储单元，所述云存储单元连接ROM存储单元，ROM存储单元将接收到的信息传输给云存储单元，云存储单元将接收到的信息存储进云空间内。通过采用上述方案，使用者可以从ROM存储单元中调用数据，在ROM存储单元中的数据丢失后，云存储单元可以将数据传输给ROM存储单元，提高了数据的安全性。较佳的，还包括：安装信息录入模块，所述安装信息录入模块连接信息存储模块，安装信息录入模块将该基坑需要使用的检测器的安装位置计算公式输入信息存储模块。通过采用上述方案，工作人员通过安装信息录入模块将安装位置计算公式输入信息存储模块，可以根据具体需要的检测器来输入相应的安装位置计算公式。较佳的，所述安装信息录入模块还包括：人工录入单元，所述人工录入单元连接信息存储模块，工作人员使用人工录入单元手动输入检测器的型号及其安装位置计算公式，人工录入单元将检测器的安装位置计算公式传输给信息存储模块；自动录入单元，所述自动录入单元连接人工录入单元和信息存储模块，自动录入单元接收人工录入单元输出的检测器型号并且根据检测器型号在指定网站上查询检测器的安装位置计算公式，自动录入单元将查询到的安装位置计算公式传输给信息存储模块。通过采用上述方案，工作人员可以手动录入检测器的型号和安装位置计算公式，也可以只录入检测器型号，自动录入单元根据检测器型号从互联网上选出相应的安装位置计算公式。综上所述，本发明具有以下有益效果：1.工作人员将当前基坑的长宽深、支护结构的位置信息等输入工程信息添加模块，然后MCU处理模块计算出各个检测器的安装位置，最后输出显示模块将各个检测器的安装位置显示给工作人员，工作人员根据安装位置信息完成检测器的安装；2.工程信息添加模块先将工作人员输入的工程信息进行分类，方便MCU模块将工程信息与其他信息按照检测器分类，保证后续逻辑处理顺畅；3.基坑图像采集模块能够为基坑提供三坐标的位置信息，使整个基坑的位置信息立体化，使工作人员能够得到检测器的立体的位置信息，使检测器的安装位置更加准确。附图说明图1是实施例的整体模块框图；图2是实施例中突出工程信息添加模块的模块框图；图3是实施例中突出基坑图像采集模块的模块框图；图4是实施例中突出安装信息录入模块的模块框图；图5是实施例中突出信息存储模块的模块框图。图中，1、工程信息添加模块；11、工程信息输入单元；12、工程信息处理单元；13、工程信息传输单元；2、安装信息录入模块；21、人工录入单元；22、自动录入单元；3、信息存储模块；31、ROM存储单元；32、云存储单元；4、基坑图像采集模块；41、GPS采集单元；42、雷达采集单元；43、位置信息整理单元；44、位置信息传输单元；5、MCU处理模块；6、输出显示模块。具体实施方式以下结合附图对本发明作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。实施例：一种基坑监测系统，如图1所示，包括工程信息添加模块1、安装信息录入模块2、信息存储模块3、基坑图像采集模块4、MCU处理模块5和输出显示模块6。安装信息录入模块2连接信息存储模块3，安装信息录入模块2将检测器的安装位置计算公式输入信息存储模块3。信息存储模块3连接MCU模块，信息存储模块3将各个检测器的安装位置计算公式传输给MCU处理模块5。基坑图像采集模块4连接MCU处理模块5和信息存储模块3，基坑图像采集模块4将基坑的位置信息以三坐标形式传输给MCU模块和信息存储模块3。工程信息添加模块1连接MCU处理模块5和信息存储模块3，工程信息添加模块1将当前的工程信息传输给MCU处理模块5和信息存储模块3。MCU处理模块5设置为中央处理器，中央处理器根据接收到的各个检测器的安装位置计算公式、工程信息和基坑位置信息计算出待安装的检测器的安装位置。如图1所示，MCU处理模块5首先根据工程信息筛选出需要安装的检测器的型号和数量，然后根据检测器的型号和数量从各个检测器的安装位置计算公式中找出待安装检测器的安装位置计算公式，最后根据基坑位置信息和待安装检测器的安装位置计算公式计算出待安装检测器的具体安装位置。输出显示模块6连接MCU处理模块5，MCU处理模块5将得到的待安装检测器的具体安装位置传输给输出显示模块6，输出显示模块6将将不同检测器的安装位置信息按照名称排列开进行显示。使工作人员能够快速地得到准确的检测器安装位置。如图1和图2所示，工程信息添加模块1包括工程信息输入单元11、工程信息处理单元12和工程信息传输单元13。工程信息输入单元11设置为控制面板，工作人员通过控制面板输入当前工程信息。工程信息处理单元12设置为计算机，工程信息处理单元12连接工程信息输入单元11，工程信息处理单元12接收工程信息输入单元11输出的当前工程信息，并且工程信息处理单元12将所有检测器的相关信息按照所属检测器进行分类。工程信息传输单元13连接工程信息处理单元12和MCU处理模块5，工程信息传输单元13设置为RS485通讯芯片，工程信息传输单元13接收工程信息处理单元12输出的处理后的工程信息，然后工程信息传输单元13将工程信息传输给MCU处理模块5。工作人员将当前基坑的长宽深、支护结构的位置信息、需要的检测器等信息输入工程信息输入单元11，工程信息处理单元12先将工作人员输入的工程信息进行分类，方便MCU模块将工程信息与其他信息按照检测器分类，保证后续逻辑处理顺畅。如图3所示，基坑图像采集模块4包括GPS采集单元41、雷达采集单元42、位置信息整理单元43和位置信息传输单元44。GPS采集单元41使用GPS定位卫星采集基坑的经纬度信息并转换成X轴和Y轴坐标信息，然后输出X轴坐标信息和Y轴坐标信息。雷达采集单元42使用位于基坑内的雷达采集基坑内各个部分的位置信息，然后生成立体模型。位置信息整理单元43连接GPS采集单元41和雷达采集单元42，位置信息整理单元43设置为计算机，位置信息整理单元43接收GPS采集单元41输出的X轴坐标信息和Y轴坐标信息与雷达采集单元42输出的立体模型，将立体模型的X轴和Y轴与GPS采集单元41输出的X轴坐标信息和Y轴坐标信息进行比对结合，得到基坑的X轴、Y轴、Z轴的三坐标信息并输出。位置信息传输单元44连接位置信息整理单元43，位置信息传输单元44设置为RS485通讯芯片，位置信息传输单元44接收位置信息整理单元43输出的三坐标信息，位置信息传输单元44将接收到的三坐标信息无线传输给MCU处理模块5。MCU处理模块5能够得到基坑的三坐标位置信息，使整个基坑的位置信息立体化，使工作人员能够得到检测器的立体的位置信息，使检测器的安装位置更加准确。如图4所示，安装信息录入模块2包括人工录入单元21和自动录入单元22。人工录入单元21连接信息存储模块3，工作人员使用人工录入单元21手动输入检测器的型号及其安装位置计算公式，人工录入单元21将检测器的安装位置计算公式传输给信息存储模块3。自动录入单元22连接人工录入单元21和信息存储模块3，自动录入单元22接收人工录入单元21输出的检测器型号并且根据检测器型号在指定网站上查询检测器的安装位置计算公式，自动录入单元22将查询到的安装位置计算公式传输给信息存储模块3。工作人员可以手动录入检测器的型号和安装位置计算公式，也可以只录入检测器型号，自动录入单元22根据检测器型号从互联网上选出相应的安装位置计算公式。方便快捷，自动化程度高。如图5所示，信息存储模块3包括ROM存储单元31和云存储单元32。ROM存储单元31连接MCU处理模块5、基坑图像采集模块4和安装信息录入模块2。ROM存储单元31设置为ROM存储器，基坑图像采集模块4将三坐标信息按当前日期进行标记后传输给ROM存储单元31，MCU处理模块5将检测器的安装位置信息按当前日期进行标记后传输给ROM存储单元31，安装信息录入模块2将各个检测器的安装位置计算公式输入ROM存储单元31。ROM存储单元31将接收到的所有信息进行存储。云存储单元32连接ROM存储单元31，ROM存储单元31将接收到的信息传输给云存储单元32，云存储单元32将接收到的信息存储进云空间内。使用者可以从ROM存储单元31中调用数据，方便后期查看工程具体进度与核对、检查等工作的展开。在ROM存储单元31中的数据丢失后，云存储单元32可以将数据传输给ROM存储单元31，提高了数据的安全性。以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

权利要求：1.一种基坑监测系统，其特征在于，包括：基坑图像采集模块4，所述基坑图像采集模块4采集整个基坑及周边的位置信息并以坐标系形式输出；信息存储模块3，所述信息存储模块3用于存储各个检测器的安装位置计算公式，信息存储模块3能够输出安装位置计算公式；工程信息添加模块1，所述工程信息添加模块1用于工作人员输入当前工程信息，工程信息添加模块1能够将工程信息输出；MCU处理模块5，所述MCU处理模块5连接基坑图像采集模块4、信息存储模块3和工程信息添加模块1，并且MCU处理模块5接收基坑图像采集模块4、信息存储模块3和工程信息添加模块1输出的位置信息、安装位置计算公式和工程信息，MCU处理模块5根据工程信息在安装位置计算公式中找出待安装的检测器的安装位置计算公式，MCU处理模块5根据位置信息和安装位置计算公式计算出待安装的检测器的安装位置并以坐标系的形式输出；输出显示模块6，所述输出显示模块6连接MCU处理模块5并且接收MCU处理模块5输出的安装位置信息，输出显示模块6将不同检测器的安装位置信息分别进行显示。2.根据权利要求1所述的基坑监测系统，其特征在于，所述工程信息添加模块1包括：工程信息输入单元11，所述工程信息输入单元11用于工作人员手动输入当前工程信息；工程信息处理单元12，所述工程信息处理单元12连接工程信息输入单元11，工程信息处理单元12将所有检测器的相关信息按照所属检测器进行分类；工程信息传输单元13，所述工程信息传输单元13连接工程信息处理单元12，工程信息传输单元13将处理后的工程信息传输给MCU处理模块5。3.根据权利要求1所述的基坑监测系统，其特征在于，所述基坑图像采集模块4包括：GPS采集单元41，所述GPS采集单元41使用GPS定位卫星采集基坑的经纬度信息并转换成X轴和Y轴坐标信息，然后输出X轴坐标信息和Y轴坐标信息；雷达采集单元42，所述雷达采集单元42使用位于基坑内的雷达采集基坑内各个部分的位置信息，然后生成立体模型，将立体模型输出；位置信息整理单元43，所述位置信息整理单元43连接GPS采集单元41和雷达采集单元42并且接收GPS采集单元41输出的X轴坐标信息和Y轴坐标信息与雷达采集单元42输出的立体模型，将立体模型的X轴和Y轴与GPS采集单元41输出的X轴坐标信息和Y轴坐标信息进行比对结合，得到基坑的X轴、Y轴、Z轴的三坐标信息并输出；位置信息传输单元44，所述位置信息传输单元44连接位置信息整理单元43并且接收位置信息整理单元43输出的三坐标信息，位置信息传输单元44将接收到的三坐标信息无线传输给MCU处理模块5。4.根据权利要求3所述的基坑监测系统，其特征在于：位置信息传输单元44连接信息存储模块3，位置信息传输单元44将三坐标信息按当前日期进行标记后传输给信息存储模块3进行存储。5.根据权利要求4所述的基坑监测系统，其特征在于：MCU处理模块5将检测器的安装位置信息按当前日期进行标记后传输给信息存储模块3进行存储。6.根据权利要求5所述的基坑监测系统，其特征在于，所述信息存储模块3包括：ROM存储单元31，所述ROM存储单元31接收其他模块传输的信息并存储在ROM存储器内；云存储单元32，所述云存储单元32连接ROM存储单元31，ROM存储单元31将接收到的信息传输给云存储单元32，云存储单元32将接收到的信息存储进云空间内。7.根据权利要求1所述的基坑监测系统，其特征在于，还包括：安装信息录入模块2，所述安装信息录入模块2连接信息存储模块3，安装信息录入模块2将该基坑需要使用的检测器的安装位置计算公式输入信息存储模块3。8.根据权利要求7所述的基坑监测系统，其特征在于，所述安装信息录入模块2还包括：人工录入单元21，所述人工录入单元21连接信息存储模块3，工作人员使用人工录入单元21手动输入检测器的型号及其安装位置计算公式，人工录入单元21将检测器的安装位置计算公式传输给信息存储模块3；自动录入单元22，所述自动录入单元22连接人工录入单元21和信息存储模块3，自动录入单元22接收人工录入单元21输出的检测器型号并且根据检测器型号在指定网站上查询检测器的安装位置计算公式，自动录入单元22将查询到的安装位置计算公式传输给信息存储模块3。

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