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地下连续墙姿态监测

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1.需求概述

       地下连续墙在施工过程中可能会出现偏移,在施工完成后,也可能会随着地质沉降等各种因素而发生偏移,地下连续墙的偏移会导致地下水渗透、泄漏,甚至基坑塌陷等事故,因此,地下连续墙的姿态监控对于工程安全十分重要。


2.技术方案

       地下连续墙的姿态信息可以通过墙体上安装的若干个传感器坐标融合处理而获得,传感器坐标通过每个传感器的倾角变化转换而来。传感器倾斜角度数据通过传感器内部集成的高精度倾角感测单元获取。

       地下连续墙监测系统由3部分组成:传感器S设备,发射器T设备和接收器R设备。系统原理框图如下图所示。


       S设备具备高精度的倾角检测功能,安装于钢筋笼上,检测其角度的变化。S设备之间通过RS-485工业总线连接进行通信和发送指令。S设备如下图所示。

          

      T设备具备RS-485通信能力和控制、收集所有下挂的S传感器设备及其数据采集,同时,T设备内嵌LoWoT通信引擎,连接所有地下的传感器和客户接收终端。T设备如下图所示。

     

      R设备具有LoWoT接入能力,能够提供对1Km范围内的T设备接入管理,采集所有地下连接墙上附着的S传感器设备数据,实时汇总在后台数据库。R设备如下图所示。


      整机的外观形态如下图所示。每面墙的侧面,由一个T设备挂接若干S传感器设备,T设备高出地连墙伸至地面以上,以便和R设备之间进行无线通信。


      

       设备安装好之后,在进行数据采集之前,需要将墙上的所有S设备485总线和T设备连接好,并且供好电,此时S和T设备开始工作,开启R设备,在PC的操作界面上下发测量指令,系统便开始不间断采集各个S传感器的倾斜角度值。测量数据在PC软件界面上自动保持数据库,方便后期进行分析和记录。

3.系统性能

(1)检测偏差10~30cm,总体满足地下连接墙的偏差系数要求;

(2)采用高可靠电路设计和封装工艺,可在地下120米深度泥浆及混凝土下正常工作;

(3)基于有线/无线结合技术手段,利用分布式校准技术,实现120米地连墙施工的对接吊装过程监控;

(4)可实现120米地下连续墙从工程施工到整个建筑生命周期的值守式姿态检测。