(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210845843.6 (22)申请日 2022.07.19 (71)申请人 中国建筑第七工程局有限公司 地址 450048 河南省郑州市经开第十五大 街267号 (72)发明人 吴世倞　陈国清　南学飞　韩秋石　 余道洪　黄兰　李贺　龙召军　 吕小波　 (74)专利代理 机构 重庆启恒腾元专利代理事务 所(普通合伙) 50232 专利代理师 杨茜 (51)Int.Cl. G01N 33/38(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种埋入式穿透混凝土无线应力应变监测 及报警系统 (57)摘要 本发明属于应力检测技术领域， 具体为一种 埋入式穿透混凝土无线应力应变监测及报警系 统， 包括检测装置、 云端平台和手持终端； 所述检 测装置包括控制盒， 控制盒的前表 面设置有显示 屏、 警报器和人机操作面板； 检测装置还包括第 一土压力传感器、 第二土压力传感器、 第一混凝 土应变计、 第二混凝土应变计和表面应变计， 第 一土压力传感器、 第二土压力传感器、 第一混凝 土应变计、 第二混凝土应变计和表 面应变计安装 在待检测混凝土的不同位置上， 其结构合理， 能 够实现在 使用的过程中， 保证采集到的数据的全 面性和准确性， 进而有效的提高混泥土应力检测 的准确性和可靠性。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 115078699 A 2022.09.20 CN 115078699 A 1.一种埋入式穿透混凝土无线应力应变监测及报警系统， 其特征在于： 包括检测装置 (100)、 云端平台(20 0)和手持终端(3 00)； 其中， 所述检测装置(100)包括控制盒， 控制盒的前表面设置有显示屏、 警报器和人机操作 面 板； 检测装置(100)还包括第一土压力传感器、 第二土压力传感器、 第一混凝土应变计、 第 二混凝土应变计和表面应变计， 第一土压力传感器、 第二土压力传感器、 第一混凝土应变 计、 第二混凝土应变计和表面应变计安装在待检测混凝土的不同位置上， 分别监测锚杆应 变力、 初期支护与围岩之间的接触压力、 喷射混凝土环向应变力、 型钢轴向应变力、 二次衬 砌与初期支护之间的接触压力、 以及二次衬砌混凝 土环向应 变； 检测装置(100)还包括处理器、 信号处理模块、 运算模块、 存储模块和无线传输模块， 处 理器、 信号处理模块、 运算模块、 存储模块和无线传输模块安装在控制盒的内腔， 处理器电 性输入连接信号处理模块， 信号处理模块电性输入连接第一土压力传感器、 第二土压力传 感器、 第一混凝土应变计、 第二混凝土应变计和表面应变计， 处理器电性连接运算模块、 存 储模块无线传输模块和云端平台(200)， 无线传输模块电性输出手持终端(300)， 信号处理 模块用于执行对一土压力 传感器、 第二土压力 传感器、 第一混凝土应变计、 第二混凝土应变 计和表面应变计采集到的数据进行转换和处理， 运算模块用于对数据进行计算， 存储模块 用于数据存 储。 2.根据权利要求1所述的一种埋入式穿透混凝土无线应力应变监测及报警系统， 其特 征在于： 所述云端平台(200)用于存储采集到的数据， 并根据地理位置、 系统阈值对数据进 行识别、 分级管理， 生成混凝土应力情况报表， 同时可以进行全面的监测分析， 并在分析结 果为存在异常时向手持终端(3 00)发出警报。 3.根据权利要求1所述的一种埋入式穿透混凝土无线应力应变监测及报警系统， 其特 征在于： 所述手持终端(300)为智能手机、 平板电脑、 笔记本电脑或者PC端其中的一种或多 种组合， 手持终端(3 00)用于远程接收警报信号。 4.根据权利要求1所述的一种埋入式穿透混凝土无线应力应变监测及报警系统， 其特 征在于： 信号处理模块包括转换模块、 信号放大模块、 滤波模块， 转换模块用于对数据进行 转换， 信号放大模块用于信号放大， 滤波模块用于数据滤波处理， 信号处理模块用于对数据 进行整合处 理， 保证检测到的数据的准确性。 5.根据权利要求1所述的一种埋入式穿透混凝土无线应力应变监测及报警系统， 其特 征在于： 所述无线数据传输模块包括R J45通信模块和5G通信模块。 6.根据权利要求1所述的一种埋入式穿透混凝土无线应力应变监测及报警系统， 其特 征在于： 包括电源模块， 电源模块包括独立电源和太阳能光伏板， 且太阳能光伏板通过导线 和变送器与独立电源连接 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115078699 A 2一种埋入式穿透混凝土 无线应力应变监测及 报警系统 技术领域 [0001]本发明涉及应力检测技术领域， 具体为一种埋入式穿透混凝土无线应力应变监测 及报警系统。 背景技术 [0002]混凝土应力应变分析无论是理论上还是实践上都是较复杂的问题， 原因如下： 第 一， 混凝土材料本身的复杂性， 混凝土是存在微裂缝及孔隙的多相材料， 不是 理想的线弹性 材料， 弹性模量等力学参数随时间而变化， 存在徐变、 松弛、 热胀冷缩、 湿胀干缩等现象， 骨 料分离可能导致的不均匀性等； 第二， 具体安装铺设混凝土建筑结构的基础结构的复杂性， 整个建筑结构内部存在各种纵横结构缝、 施工缝、 键槽、 孑L口、 闸门等局部构造， 基础一般 均存在结构面等地质缺陷及不均匀性， 裂缝的出现导致整体性的丧 失等； 第三， 结构荷载在 空间及时间分布上 的复杂性， 水与混凝土及基础的相互作用形成复杂的非均匀、 非恒定的 渗流场， 接缝及固结灌浆会引起不可恢复的施工应力， 内外约束及基础约束等产生的温度 荷载空间及时间分布复杂； 第四， 目前缺乏能直接检测混凝土应力的有效而实用的仪器， 现 在仍然主要利用应变计观测混凝土的应变， 然后利用混凝土徐变及弹模等试验资料， 通过 计算间接得到混凝 土的应力。 [0003]综上， 现有的应力应变监测十分麻烦， 且结果不准确。 因此， 现在急需一种能够精 准监测应力应 变情况， 且能够 及时进行报警的系统。 发明内容 [0004]本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实 施方式。 在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使 本部分、 说明书摘要和发明名称的目的模糊， 而这种简化或省略不能用于限制 本发明的范 围。 [0005]鉴于现有技 术中存在的问题， 提出了 本发明。 [0006]因此， 本发明的目的是提供一种埋入式穿透混凝土无线应力应变监测及报警系 统， 能够实现在使用的过程中， 保证采集到的数据的全面性和准确性， 进而有效的提高混泥 土应力检测的准确性和可靠性。 [0007]为解决上述 技术问题， 根据本发明的一个方面， 本发明提供了如下技 术方案： [0008]一种埋入式穿透混凝土无线应力应变监测及报警系统， 其包括检测装置、 云端平 台和手持终端； [0009]其中， [0010]所述检测装置包括控制盒， 控制盒的前表面设置有显示屏、 警报器和人机操作面 板； [0011]检测装置还包括第一土压力传感器、 第二土压力传感器、 第一混凝土应变计、 第二 混凝土应变计和表面应变计， 第一土压力传感器、 第二土压力传感器、 第一混凝土应变计、说　明　书 1/4 页 3 CN 115078699 A 3