[发明专利]深基坑施工钢支撑轴力自适应系统的数据通信系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于深基坑施工领域，尤其涉及一种应用于深基坑施工钢支撑轴力自适应系统的数据通信及方法。

背景技术

伴随着城市轨道交通的大发展，加之土地资源的极度紧缺，近邻地铁的深基坑工程日益增多。我们不得不面临一个问题，地铁的安全问题。目前基坑开挖已趋于大规模化及大深度化，且施工多以明挖顺作法为主，众所周知，深基坑明挖施工往往伴随着极强的环境效应，若不对深基坑施工进行严格的变形控制，邻近的地铁会因为较大变形而影响其正常使用，严重时甚至引发事故，所造成的经济损失和社会影响是不可估量的。因此，超深基坑施工对邻近地铁的安全影响控制已逐渐演化为现代基坑工程研究的主要方向之一。目前，在上海等软土地区城市深基坑的开挖支护常用钢筋砼支撑和Φ609×δ16的钢支撑。一般钢支撑时，均按设计要求施加预应力。但在施工时，随着时间的推移，钢支撑上所加的预应力会降低，有时会降低很多，甚至降低量达50％以上，而且此时又很难去往钢支撑上施加支撑轴力，故极易引起墙体位移。当位移过大时，将直接影响基坑旁边运营中地铁的安全。

所以，如何设计了一套能有效控制深基坑施工变形并确保运行地铁隧道安全的深基坑施工钢支撑轴力自适应实时补偿与监控系统是本领域的重要课题，其中钢支撑轴力自适应系统的数据通信系统及方法，作为深基坑钢支撑轴力实时补偿与监控系统数据采集和控制指令发送的桥梁，在深基坑钢支撑轴力自动补偿系统中起着十分关键的重要作用，是我们亟待解决的一个技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种深基坑施工钢支撑轴力自适应系统的数据通信系统及方法，确保自适应系统数据传输安全、可靠，实现建筑工程深基坑施工时钢支撑轴力的实时补偿，以减少基坑的变形，确保周围管线及建筑物的安全。

为了达到上述的目的，本发明采用如下技术方案：

一种深基坑施工钢支撑轴力自适应系统的数据通信系统，所述深基坑施工钢支撑轴力自适应系统包括若干站点，所述站点包括若干现场控制站、一操作站和一监控站，所述数据通信系统采用CAN总线，所述各站点通过所述CAN总线连接通信，所述CAN总线采用标准拓朴结构由主干和分枝连接而成，所述各站点分别连接在各分枝上。

进一步，所述分枝和主干通过三通接线盒连接。

进一步，分枝、主干与三通接线盒之间的连接分别采用两副端子，一副是USB端子接插件，另一副是针孔结构端子。

进一步，每个分枝设有用于将分枝和主干连接或断开的总线开关。

进一步，每个分枝的长度小于一米。

进一步，相邻分枝之间距离不同。

进一步，每个分枝两侧的主干上分别接有终端电阻开关和终端电阻，一旦哪个站点位于终端，该终端电阻开关开启。

还公开了一种深基坑施工钢支撑轴力自适应系统的数据通信方法，所述深基坑施工钢支撑轴力自适应系统包括若干站点，所述站点包括若干现场控制站、一操作站和一监控站，所述各站点的数据通讯方法采用CAN总线通信，所述CAN总线采用标准拓朴结构由主干和分枝连接而成，所述各站点分别连接在各分枝上。

进一步，所述分枝和主干通过三通接线盒连接。

进一步，分枝、主干与三通接线盒之间的连接分别采用两副端子，一副是USB端子接插件，另一副是针孔结构端子。

进一步，每个分枝设有用于将分枝和主干连接或断开的总线开关。

进一步，每个分枝两侧的主干上分别接有终端电阻开关和终端电阻，一旦哪个站点位于终端，该终端电阻开关开启。

进一步，所述现场控制站和操作站及监控站之间的信号传输速率为50k波特每秒。

进一步，所述操作站包括的可编程总线控制器PLVC，所述可编程总线控制器具有实时对总线进行自诊断的用户程序。

进一步，所述操作站具有记忆功能，可以侦测现场控制站的存在或丢失。

进一步，所述现场控制站具有向操作站通知脱离或接入状态的功能。

本发明的有益效果如下：

本发明深基坑施工钢支撑轴力自适应系统的数据通信系统及方法，采用CAN总线来实现数据采集和控制指令发送，站与站之间采用方便的接插件技术并赋以新型可靠的稳定技术，如①高性能的总线拓朴结构技术；②方便实用的现场接线技术；③高可靠性的触点连接技术；④总线传输波特率的计算并优化技术；⑤完善的诊断和错误恢复技术；⑥终端电阻的灵活接入或关闭技术；⑦总线成员自由增减技术，从而确保数据传输可靠、安全，同时满足了工地现场的方便使用，最终实现建筑工程深基坑施工时对钢支撑轴力的实时补偿，以减少基坑的变形，确保管线等建筑物(如：运行中的地铁等)的安全。

附图说明