[发明专利]基于NB_IOT的锤击法管桩施工智能采集系统

说明书

本发明公开了一种基于NB_IOT的锤击法管桩施工智能采集系统，涉及管桩施工系统技术领域。该系统包含管桩垂直度偏差检测模块、桩顶位移检测模块、桩顶高程检测模块、贯入度检测模块、总锤击数模块，基于STM32L476的MCU核心，NB‑IOT通信传输模块，系统平台服务器。各检测模块在管桩锤击法施工过程中自动采集数据，通过NB‑IOT通信传输至数据接收端，服务器对数据进行分析、数字化平台展现，取代现有的人工观察、人工检测、人工上报预警的施工方式，实现施工过程中各组织远程、现场对施工数据的实时监控、对施工质量的智能掌控。

技术领域

本发明涉及一种基于NB_IOT的锤击法管桩施工智能采集系统，属于管桩施工技术领域。

技术背景

预置管桩通过锤击法施工在桥梁桩基等基础工程中得到较广泛使用，其适用地基土质范围较广，易于保证工程质量和工程进度。但是由于目前施工单位对于管桩施工管理较为粗糙，业主方无法对施工过程进行实时详细的管理，在出现施工问题时设计单位也无法准确的还原施工情况，从而造成问题分析困难，无法及时提出有效的解决方案。

针对锤击法施工管桩在传统施工及管理条件下存在的较多问题，从着力提高施工质量、加强施工过程管控入手，国内外均开展了若干研究工作，但文献及报道中可见的相关研究功能仍较为单一，如专利书《一种钢管桩锤击沉桩的贯入度检测装置及检测方法》中，用传感器反光膜等，在施工过程中检测贯入度数据，仅仅完成单项数据收集。难以系统的对锤击法管桩施工全过程的关键质量控制点进行有效监控和管理，对提升施工管理水平、保证施工质量的作用仍较为有限。

发明内容

本发明的目的是为了避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种基于NB_IOT的锤击法管桩施工智能采集系统，在施工过程中对施工数据进行自动采集，通过NB_IOT传输至数据接收端，服务器对数据进行分析、数字化平台展现，取代现有的人工观察、人工检测、人工上报预警的施工方式，实现施工过程中各组织远程、现场对施工数据的实时监控、对施工质量的智能掌控。

利用的NB-IoT是一种新的窄带蜂窝通信LPWAN(低功耗广域网)技术，NB-IoT聚焦于低功耗广覆盖(LPWA)物联网(IoT)市场，是可与蜂窝网融合演进的低成本电信级高可靠性、高安全性广域物联网技术。其具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗低、架构优等特点。通过该网络通信对管桩施工过程进行信息传输以达到实时、高效、准确地完成管桩项目的施工。

其技术方案是：

基于NB_IOT的锤击法管桩施工智能采集系统，包含管桩垂直度偏差检测模块、桩顶位移检测模块、桩顶高程检测模块、贯入度检测模块以及总锤击数模块，基于STM32L476的MCU核心模块，NB-IOT通信传输模块，数据采集分析服务器，系统平台服务器。所述的各个子模块在管桩锤击法施工过程中动态收集施工过程中管桩的垂直度、桩顶位移、锤击贯入度、桩顶高程，锤击数等数据实时自动采集施工数据，通过NB-IOT网络传输至数据采集服务器，系统平台服务器将施工数据通过数字化平台实时展示，对记录的数据进行有效的预警。

通过信息化手段将施工过程中的各单位组织在一起，提高施工单位、监理、设计单位与业主的沟通效率，也使得业主方对管桩施工过程有更详细而准确的了解和掌控。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

管桩系统记录施工过程中的异常数据，业主单位使用管桩系统，可以科学的管理施工过程，统筹施工进度，对施工、监理和检测方进行施工过程监督和成果检查，对施工异常情况及时跟踪解决。

管桩系统中可以直观的查看施工进度，生产厂家使用管理系统，管桩的制作生产中，可以合理安排管桩生产计划，根据施工中的优化信息及时调整管桩的生产参数。

管桩系统针对施工中检测标准建立专业的标准规范库，根据录入数据，智能判断数据是否符合检测质量标准，检测单位使用管桩系统可快速、准确的完成检测任务。