[發明專利]建筑基坑沉降無線監測系統

在審

• 申請號: 201810824375.8
• 申請日: 2018-07-25
• 公開（公告）號: CN109041000A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 楊金源
• 申請（專利權）人: 深圳智達機械技術有限公司
• 主分類號: H04W4/38
• 分類號: H04W4/38;H04W40/02;H04W40/32;H04W84/18;G08B21/18;G08B21/24;G08C17/02;E02D33/00;G01D21/02
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1.建筑基坑沉降無線監測系統，其特征是，包括傳感監測裝置、建筑基坑沉降分析裝置、云存儲器和智能終端；

所述傳感監測裝置用于對基坑中的變形、地下水、應力應變進行感知，采集基坑沉降傳感數據，傳感監測裝置包括匯聚節點和多個用于采集所述基坑沉降傳感數據的傳感器節點，匯聚節點和傳感器節點通過自組織方式構建分簇型結構的無線傳感器網絡；在無線傳感器網絡構建過程中，將多個傳感器節點進行分簇，每個分簇選擇一個傳感器節點作為簇首節點；簇首節點主要用于收集簇內傳感器節點采集的基坑沉降傳感數據并發送至匯聚節點；匯聚節點主要用于將各簇首節點發送的基坑沉降傳感數據匯總發送至建筑基坑沉降分析裝置；在數據傳輸過程中，傳感器節點與對應簇首節點為單跳距離時，將自身采集的基坑沉降傳感數據直接發送至對應簇首節點；傳感器節點與對應簇首節點為多跳距離時，傳感器節點選擇一個鄰居節點作為下一跳，將采集的基坑沉降傳感數據發送至該下一跳；

所述建筑基坑沉降分析裝置預先存儲有基坑沉降的基本數據信息，以及接收并存儲所述傳感監測裝置的基坑沉降傳感數據，同時將基坑沉降傳感數據同步上傳至所述云存儲器；所述建筑基坑沉降分析裝置還根據所述基本數據信息對基坑沉降傳感數據進行分析，檢測出基坑沉降傳感數據異常時發出警示，并獲取基坑沉降各個監測點的變化分析結果，以及分別將各個監測點的變化分析結果以表格或圖形方式發送至智能終端。

2.根據權利要求1所述的建筑基坑沉降無線監測系統，其特征是，所述傳感器節點包括用于傳感器和用于將傳感器信號轉換為對應的基坑沉降傳感數據的信號適配器，所述信號適配器與傳感器連接；還包括用于控制采集頻率的控制器，所述控制器與傳感器連接。

3.根據權利要求1所述的建筑基坑沉降無線監測系統，其特征是，所述建筑基坑沉降分析裝置包括存儲模塊、分析模塊和數據收發模塊；存儲模塊用于存儲所述基坑沉降的基本數據信息，以及存儲所述傳感監測裝置的基坑沉降傳感數據；分析模塊用于根據所述基本數據信息對基坑沉降傳感數據進行分析，檢測出基坑沉降傳感數據異常時發出警示，并獲取基坑沉降各個監測點的變化分析結果；所述數據收發模塊用于接收所述傳感監測裝置的基坑沉降傳感數據，同時將基坑沉降傳感數據同步上傳至所述云存儲器，還用于將分析模塊輸出的基坑沉降各個監測點的變化分析結果以表格或圖形方式發送至智能終端。

4.根據權利要求3所述的建筑基坑沉降無線監測系統，其特征是，所述分析模塊包括數據預設單元，用于預設各個監測點的安全閾值，包括沉降位移閾值、應力應變值閾值或水平位移量閾值。

5.根據權利要求4所述的建筑基坑沉降無線監測系統，其特征是，所述分析模塊還包括報警單元，用于接收各個監測點的安全閾值，以及當基坑沉降傳感數據至少一項超出所述各個監測點的安全閾值時，通過短信、郵件、報表、圖形或曲線通知智能終端。

6.根據權利要求1所述的建筑基坑沉降無線監測系統，其特征是，所述數據傳輸過程中，傳感器節點實時監測自身緩存空間中的基坑沉降傳感數據包隊列長度，周期性地計算并更新自身的緩存占用程度因子，同時將更新后的緩存占用程度因子廣播至鄰居節點；當簇首節點的緩存占用程度因子達到設定的緩存占用程度因子上限，或者簇首節點的當前剩余能量低于預設能量下限時，簇首節點在簇內選擇一個傳感器節點作為新簇首節點，以更新原始簇首節點；

其中，所述緩存占用程度因子的計算公式為：

式中，G_i(h)表示傳感器節點i在當前周期h時的緩存占用程度因子，U_i(h)為傳感器節點i在當前周期h時的自身緩存空間中的基坑沉降傳感數據包隊列長度，U_i(h-Δh)為傳感器節點i在上一周期h時自身緩存空間中的基坑沉降傳感數據包隊列長度，Δh表示緩存占用程度因子計算的間隔時間，L_i(h)為傳感器節點i在當前周期h時的自身緩存空間大小；f[U_i(h)-U_i(h-Δh)]為設定的取值函數，當U_i(h)-U_i(h-Δh)≥0時，f[U_i(h)-U_i(h-Δh)]＝1，當U_i(h)-U_i(h-Δh)＜0時，