[發(fā)明專利]一種用于深基坑實(shí)時(shí)感知與病害檢查的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710013713.5
• 申請(qǐng)日: 2017-01-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106638727B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王乾坤;張雨峰;劉捷;彭自強(qiáng);馮暉林;吳窮;范小春;劉強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): E02D33/00
• 分類號(hào): E02D33/00
• 代理公司: 武漢臻誠(chéng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 42233
• 代理人: 仲暉

1.一種用于深基坑實(shí)時(shí)感知與病害檢查的裝置，包括多個(gè)第一光纖傳感器、多個(gè)第二光纖傳感器、多個(gè)第三光纖傳感器、數(shù)據(jù)分析與指令發(fā)布裝置、以及智能巡視飛行器；其特征在于，

第一光纖傳感器設(shè)置于深基坑周邊地表上的測(cè)點(diǎn)處，用于對(duì)基坑周邊地表的沉降進(jìn)行實(shí)時(shí)的感知，并將感知到的基坑周邊地表的沉降值以光信號(hào)的形式傳送到數(shù)據(jù)分析與指令發(fā)布裝置；

第二光纖傳感器是以水平貫穿且成對(duì)的方式設(shè)置在深基坑內(nèi)混凝土支撐內(nèi)部的上方和下方，用于分別獲取混凝土支撐上下表面的應(yīng)力和應(yīng)變，并將獲取到的混凝土支撐上下表面的應(yīng)力值和應(yīng)變值以光信號(hào)的形式傳送到數(shù)據(jù)分析與指令發(fā)布裝置；

第三光纖傳感器沿深基坑的深度方向設(shè)置于地下連續(xù)墻的內(nèi)部，用于獲取地下連續(xù)墻的應(yīng)力和應(yīng)變，并將獲取到的地下連續(xù)墻的應(yīng)力值和應(yīng)變值以光信號(hào)的形式傳送到數(shù)據(jù)分析與指令發(fā)布裝置；

數(shù)據(jù)分析與指令發(fā)布裝置用于將來(lái)自于第一光纖傳感器、第二光纖傳感器和第三光纖傳感器的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；

數(shù)據(jù)分析與指令發(fā)布裝置還用于根據(jù)來(lái)自于第一光纖傳感器、第二光纖傳感器和第三光纖傳感器的數(shù)據(jù)判斷對(duì)應(yīng)光纖傳感器所在位置的安全狀態(tài)，并在危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)向無(wú)人機(jī)發(fā)送病害檢查指令；

智能巡視飛行器設(shè)置于深基坑的上方，并與數(shù)據(jù)分析與指令發(fā)布裝置通過(guò)無(wú)線方式連接，用于根據(jù)來(lái)自于數(shù)據(jù)分析與指令發(fā)布裝置的病害檢查指令中指示的對(duì)應(yīng)傳感器的編號(hào)查詢其自身三維坐標(biāo)庫(kù)，以確定危險(xiǎn)狀態(tài)發(fā)生的具體三維坐標(biāo)，到達(dá)該三維坐標(biāo)所在的位置并獲取該位置處的圖像，對(duì)獲取到的圖像進(jìn)行清晰化處理，將清晰化處理后的圖像與智能巡視飛行器預(yù)先采集并存儲(chǔ)于其圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中的該位置處的原始圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，并將比對(duì)結(jié)果提供給深基坑項(xiàng)目的管理者；

所述裝置還包括服務(wù)器，其與數(shù)據(jù)分析與指令發(fā)布裝置電連接，將數(shù)據(jù)分析與指令發(fā)布裝置轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)傳遞到深基坑項(xiàng)目的各參與方，并實(shí)時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)分析與指令發(fā)布裝置從第一、第二、第三光纖傳感器接收到的數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，

第一光纖傳感器是光纖布拉格光柵沉降位移計(jì)；

第二光纖傳感器是分布式光纖應(yīng)變傳感器；

第三光纖傳感器是分布式光纖應(yīng)變傳感器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，

在基坑開(kāi)挖階段進(jìn)行感知的頻率為1至2小時(shí)，在基坑底板澆筑階段進(jìn)行感知的頻率為4到5小時(shí)；

在基坑開(kāi)挖階段獲取混凝土支撐上下表面的應(yīng)力和應(yīng)變的頻率為1至2小時(shí)，在基坑底板澆筑階段獲取混凝土支撐上下表面的應(yīng)力和應(yīng)變的頻率為4到5小時(shí)；

在基坑開(kāi)挖階段獲取地下連續(xù)墻的應(yīng)力和應(yīng)變的頻率為1至2小時(shí)，在基坑底板澆筑階段獲取地下連續(xù)墻的應(yīng)力和應(yīng)變的頻率為4到5小時(shí)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，針對(duì)來(lái)自第一光纖傳感器的數(shù)據(jù)，根據(jù)該數(shù)據(jù)判斷對(duì)應(yīng)光纖傳感器所在位置處于安全狀態(tài)還是危險(xiǎn)狀態(tài)具體是：從初次獲得的時(shí)刻到當(dāng)前時(shí)刻的累加值大于或等于一個(gè)第一閾值，或者最近p次獲得的數(shù)據(jù)的累加值大于或等于一個(gè)第二閾值，則表明第一光纖傳感器所在位置處于危險(xiǎn)狀態(tài)，否則表示第一光纖傳感器所在位置處于安全狀態(tài)，其中p是自然數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，針對(duì)來(lái)自第二光纖傳感器的數(shù)據(jù)，根據(jù)該數(shù)據(jù)判斷對(duì)應(yīng)光纖傳感器所在位置處于安全狀態(tài)還是危險(xiǎn)狀態(tài)具體是：從初次獲得的時(shí)刻到當(dāng)前時(shí)刻的累加值大于或等于一個(gè)第三閾值，或者最近p次獲得的數(shù)據(jù)的累加值大于或等于一個(gè)第四閾值，則表明該第二光纖傳感器所在位置處于危險(xiǎn)狀態(tài)，否則表示第二光纖傳感器所在位置處于安全狀態(tài)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，針對(duì)來(lái)自第三光纖傳感器的數(shù)據(jù)，根據(jù)該數(shù)據(jù)判斷對(duì)應(yīng)光纖傳感器所在位置處于安全狀態(tài)還是危險(xiǎn)狀態(tài)具體是：從初次獲得的時(shí)刻到當(dāng)前時(shí)刻的累加值大于或等于一個(gè)第五閾值，或者最近p次獲得的數(shù)據(jù)的累加值大于或等于一個(gè)第六閾值，則表明該第三光纖傳感器所在位置處于危險(xiǎn)狀態(tài)，否則表示第三光纖傳感器所在位置處于安全狀態(tài)。