CN107655448A - 沉降监测机构及建筑结构的沉降监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种沉降监测机构及建筑结构的沉降监测方法。其中，沉降监测机构，包括：基座，设置在被监测件上；与信号采集仪连接的光敏电阻组件，设置在基座上，光敏电阻组件包括多个光敏电阻，且多个光敏电阻分别沿竖直方向和水平方向依次排列设置；激光发射器，设置在基座上或者基准面上。本发明的技术方案有效地解决了现有技术中对建筑结构的沉降监测精度低且不能实时监测的问题。

Description

沉降监测机构及建筑结构的沉降监测方法

技术领域

本发明涉及工程建筑领域，具体而言，涉及一种沉降监测机构及建筑结构的沉降监测方法。

背景技术

现有技术中，针对建筑结构(如桥梁、隧道)的挠度变形监测主要是采用全站仪、精密水准仪和水准尺。然而，全站仪的监测需要人工逐点监测，耗时耗力，且不能实时监测，同时，监测精度与工作人员的操作有关，导致其测量误差较大。若是采用水准测量的方法在每一块梁板上设置钢钉作为挠度监测的观测点，周期性地对埋在施工各节段梁板上的测点进行实测，则不能实时监测建筑结构(如桥梁、隧道)的沉降情况，给用户的人身安全造成一定威胁。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种沉降监测机构及建筑结构的沉降监测方法，以解决现有技术中对建筑结构的沉降监测精度低且不能实时监测的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种沉降监测机构，包括：基座，设置在被监测件上；与信号采集仪连接的光敏电阻组件，设置在基座上，光敏电阻组件包括多个光敏电阻，且多个光敏电阻分别沿竖直方向和水平方向依次排列设置；激光发射器，设置在基座上或者基准面上。

进一步地，相邻两列光敏电阻在竖直方向上的距离差D为0.1至0.3mm，且沿第一水平方向，后一列的光敏电阻均高于前一列的光敏电阻一个距离差D的高度。

进一步地，光敏电阻为正方形结构。

进一步地，沿第一水平方向，第一列的光敏电阻与最后一列的光敏电阻的高度差等于一个光敏电阻的宽度。

进一步地，光敏电阻组件还包括：支撑件，立置在基座上，且光敏电阻设置在支撑件上。

进一步地，激光发射器设置在基座上，沉降监测机构还包括：水平仪，设置在基座上。

根据本发明的另一方面，提供了一种建筑结构的沉降监测方法，采用上述的沉降监测机构对建筑结构进行监测，其中，沉降监测机构的激光发射器设置在沉降监测机构的基座上，沉降监测方法包括：步骤S1：将多个沉降监测机构沿建筑结构的延伸方向顺次设置在建筑结构上；步骤S2：第一个沉降监测机构的激光发射器向与其相邻的第二个沉降监测机构的光敏电阻组件发射光束，第二个沉降监测机构的信号采集仪能够得到光束在第二个沉降监测机构上的第一位置高度a，当第二个沉降监测机构所在的位置处发生沉降后，通过第二个沉降监测机构的信号采集仪能够得到光束在第二个沉降监测机构上的第二位置高度a’，将第一位置高度a与第二位置高度a’作差确定第二个沉降监测机构的所在位置处的沉降值△ω；步骤S3：将沉降值△ω与预设标准沉降值ω₀进行比较，以确定建筑结构是否安全。

进一步地，在步骤S1中，沿建筑结构的延伸方向，以建筑结构的起点处的沉降监测机构为起始监测件，并以起点为基准起点O，以与起始监测件相邻的沉降监测机构为第一监测件，并以第一监测件所在的位置作为第一监测点A；在步骤S2中，起始监测件的激光发射器向第一监测件的光敏电阻组件发射光束，监测第一监测件所在位置处的第一沉降值△ω₁。

进一步地，在步骤S2中，除第一监测点A以外的其他监测点的中间沉降值△ω₂由沉降值△ω和第一沉降值△ω₁共同确定。

进一步地，在步骤S1中，沿建筑结构的延伸方向，以建筑结构的终点处的沉降监测机构为终点监测件，并以终点为基准终点P；在步骤S2中，与终点监测件相邻的沉降监测机构监测基准终点P的第二沉降值△ω₃，则第二沉降值△ω₃为所有沉降监测机构的累加误差值，第一沉降值△ω₁及中间沉降值△ω₂与累加误差值共同确定第一精确沉降值△ω₁'及中间精确沉降值△ω₂'。

进一步地，在步骤S2中，第一个沉降监测机构的激光发射器向与其相邻的第二个沉降监测机构的光敏电阻组件发射光束，光束的上边界L1的第一上边界位置高度c与光束的下边界L2的第一下边界位置高度d之和减半确定第一位置高度a；第二个沉降监测机构的所在位置处发生沉降后，光束的上边界L1的第二上边界位置高度c’与光束的下边界L2的第二下边界位置高度d’之和减半确定第二位置高度a’。

进一步地，在步骤S2中，信号采集仪用于采集光敏电阻组件中由四个彼此相邻的光敏电阻组成的方阵中各个光敏电阻的电阻变化趋势，当方阵中有三个光敏电阻的电阻减小，且另外一个光敏电阻的电阻不变时，

与电阻不变的光敏电阻相邻且位于该光敏电阻下方的光敏电阻的电阻减小，则电阻不变的光敏电阻的下边沿的高度为第一上边界位置高度c或第二上边界位置高度c’；

与电阻不变的光敏电阻相邻且位于该光敏电阻上方的光敏电阻的电阻减小，则电阻不变的光敏电阻的上边沿的高度为第一下边界位置高度d或第二下边界位置高度d’。

根据本发明的另一方面，提供了一种建筑结构的沉降监测方法，采用上述的沉降监测机构对建筑结构进行监测，其中，沉降监测方法包括：步骤S1：将多个沉降监测机构的激光发射器安装在基准面上，多个沉降监测机构的光敏电阻组件沿建筑结构的延伸方向顺次设置在建筑结构上，且多个激光发射器与多个光敏电阻组件一一对应设置；步骤S2：各激光发射器分别向与其对应设置的光敏电阻组件发射光束，通过沉降监测机构的信号采集仪得到光束在各沉降监测机构上的第一位置高度为a，当任一沉降监测机构的所在位置处发生沉降后，通过对应的信号采集仪得到相应的光束在沉降监测机构上的第二位置高度为a’，将第一位置高度a与第二位置高度a’作差确定相应的沉降监测机构的所在位置处的沉降值△ω；步骤S3：将沉降值△ω与预设标准沉降值ω₀进行比较，以确定建筑结构是否会发生压塌。

进一步地，在步骤S2中，各沉降监测机构的激光发射器向与其对应设置的光敏电阻组件发射光束，光束的上边界L1的第一上边界位置高度c与光束的下边界L2的第一下边界位置高度d之和减半确定第一位置高度a；当各沉降监测机构的所在位置处发生沉降后，光束的上边界L1的第二上边界位置高度c’与光束的下边界L2的第二下边界位置高度d’之和减半确定第二位置高度a’。

进一步地，在步骤S2中，信号采集仪用于采集光敏电阻组件中由四个彼此相邻的光敏电阻组成的方阵中各个光敏电阻的电阻变化趋势，当方阵中有三个光敏电阻的电阻减小，且另外一个光敏电阻的电阻不变时，与电阻不变的光敏电阻相邻且位于该光敏电阻下方的光敏电阻的电阻减小，则电阻不变的光敏电阻的下边沿的高度为第一上边界位置高度c或第二上边界位置高度c’；与电阻不变的光敏电阻相邻且位于该光敏电阻上方的光敏电阻的电阻减小，则电阻不变的光敏电阻的上边沿的高度为第一下边界位置高度d或第二下边界位置高度d’。

应用本发明的技术方案，沉降监测机构包括基座、光敏电阻组件及激光发射器。其中，基座设置在被监测件上。光敏电阻组件与信号采集仪连接，且设置在基座上。光敏电阻组件包括多个光敏电阻，且多个光敏电阻分别沿竖直方向和水平方向依次排列设置。激光发射器设置在基座上或者基准面上。

将沉降监测机构的基座安装在被监测件上，在沉降监测机构对被监测件进行沉降监测的过程中，光敏电阻组件的沉降情况与被监测件的沉降情况一致，激光发射器发射在光敏电阻组件上的光束位置会随着光敏电阻组件的沉降发生改变，通过信号采集仪确定光束的移动距离即可得出光敏电阻组件的沉降值，则可得出被监测件的沉降值。本申请中的沉降监测机构能够实时监测被监测件的沉降情况，预防被监测件坍塌事故的发生，从而提高被监测件的使用安全系数。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的沉降监测机构的实施例一的立体结构示意图；

图2示出了图1中的沉降监测机构的J处放大示意图；

图3示出了图1中的沉降监测机构应用于桥梁沉降监测的示意图；

图4示出了根据本发明的沉降监测机构的实施例二应用于桥梁沉降监测的示意图；以及

图5示出了图4中的沉降监测机构的侧视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、基座；20、光敏电阻组件；21、光敏电阻；22、支撑件；30、激光发射器；31、光束；40、基准面；50、水平仪；61、起始监测件；62、第一监测件；63、终点监测件；64、第二监测件；70、桥梁。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“左、右”通常是针对附图所示的左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。

为了解决现有技术中对建筑结构的沉降监测精度低且不能实时监测的问题，本发明提供了一种沉降监测机构及建筑结构的沉降监测方法。其中，本申请中的沉降监测机构能够应用于桥梁或者隧道的沉降监测，实施例一及实施例二中的建筑结构为桥梁70。

实施例一

如图1所示，实施例一的沉降监测机构包括基座10、光敏电阻组件20及激光发射器30。其中，基座10设置在被监测件上。光敏电阻组件20与信号采集仪连接，且设置在基座10上。光敏电阻组件20包括多个光敏电阻21，且多个光敏电阻21分别沿竖直方向和水平方向依次排列设置。激光发射器30设置在基座10上。

将沉降监测机构的基座10安装在被监测件上，在沉降监测机构对被监测件进行沉降监测的过程中，光敏电阻组件20的沉降情况与被监测件的沉降情况一致，激光发射器30发射在光敏电阻组件20上的光束31位置会随着光敏电阻组件20的沉降发生改变，通过信号采集仪确定光束31的移动距离即可得出光敏电阻组件20的沉降值，则可得出被监测件的沉降值。实施例一中的沉降监测机构能够实时监测被监测件的沉降情况，预防被监测件坍塌事故的发生，从而提高被监测件的使用安全系数。

如图1和图2所示，在实施例一的沉降监测机构中，相邻两列光敏电阻21在竖直方向上的距离差D为0.1至0.3mm，且沿第一水平方向，后一列的光敏电阻21均高于前一列的光敏电阻21一个距离差D的高度，且第一列的光敏电阻21与最后一列的光敏电阻21的高度差等于一个光敏电阻21的宽度。这样，每列光敏电阻21按距离差D的梯度依次排列，且满足最后一列光敏电阻21与第一列光敏电阻21正好错开一个光敏电阻21的宽度，则沉降监测机构的测量精度即为距离差D，进而使得沉降监测机构的监测精度更可控，从而提高沉降监测机构的监测精确度和准确度。

可选地，距离差D为0.2mm。上述数值设置使得光敏电阻21的排列布局更加合理。

需要说明的是，通过调节两列光敏电阻21的距离差D即可控制沉降监测机构的测量精度。

具体地，光敏电阻21共有11列，且每列上设置有80个光敏电阻21，各光敏电阻21均与集成电路连接，之后通过信息采集仪采集、分析光敏电阻21的阻值变化情况，进而确定激光发射器30发射的光束31在光敏电阻组件20上的具体位置。当被监测件发生沉降后，光束31在光敏电阻组件20上的位置会发生改变，通过信息采集仪分析得出改变值即可确定光敏电阻组件20的沉降值，即被监测件的沉降值。

需要说明的是，第一水平方向为从最左列光敏电阻21至最右列光敏电阻21的方向。

如图1所示，在实施例一的沉降监测机构中，光敏电阻21为正方形结构。可选地，正方形结构的边长为2mm。上述设置能够保证沉降监测机构的测量精度为0.2mm，进而提高沉降监测机构的监测精确度和准确度。

如图1所示，在实施例一的沉降监测机构中，光敏电阻组件20还包括支撑件22。其中，支撑件22立置在基座10上，且光敏电阻21设置在支撑件22上。上述设置能够保证激光发射器30发射的光束31能够照射在光敏电阻组件20上，进而提高沉降监测机构对被监测件沉降监测的可行性。

如图1所示，在实施例一的沉降监测机构中，沉降监测机构还包括水平仪50。其中，水平仪50设置在基座10上。可选地，水平仪50为水准气泡。在用户安装沉降监测机构时，一边安装一边观察水准气泡，从而将沉降监测机构水平连接在被监测件上，提高沉降监测机构的监测精确度。

如图1所示，在实施例一的沉降监测机构中，沉降监测机构还包括紧固件，基座10与被监测件通过紧固件连接。紧固件为多个，且多个紧固件分别设置在基座10的四周，进而将沉降监测机构稳固地与被监测件连接，确保对被监测件进行沉降监测的过程中，沉降监测机构始终与被监测件同步沉降，进而提高监测精确度。

可选地，紧固件为螺栓。螺栓为标准件，进而降低沉降监测机构的加工成本。

实施例一还提供了一种建筑结构的沉降监测方法，采用上述的沉降监测机构对建筑结构进行监测，其中，沉降监测机构的激光发射器30设置在沉降监测机构的基座10上，沉降监测方法包括：

步骤S1：将多个沉降监测机构沿桥梁70的延伸方向顺次设置在桥梁70上；

步骤S2：第一个沉降监测机构的激光发射器30向与其相邻的第二个沉降监测机构的光敏电阻组件20发射光束31，第二个沉降监测机构的信号采集仪能够得到光束31在第二个沉降监测机构上的第一位置高度a，当第二个沉降监测机构所在的位置处发生沉降后，通过第二个沉降监测机构的信号采集仪能够得到光束31在第二个沉降监测机构上的第二位置高度a’，将第一位置高度a与第二位置高度a’作差确定第二个沉降监测机构的所在位置处的沉降值△ω；

步骤S3：将沉降值△ω与预设标准沉降值ω₀进行比较，以确定桥梁70是否安全。

如图3所示，在本实施例的沉降监测方法中，第一个沉降监测机构上的激光发射器30向与其相邻的第二个沉降监测机构的光敏电阻组件20发射光束31，当第二个沉降监测机构所在的位置处发生沉降后，照射在第二个沉降监测机构上的光束31位置会发生改变，通过确定该改变值即可得出第二个沉降监测机构的所在位置处的沉降值△ω。之后，将该沉降值△ω与预设标准沉降值ω₀进行比较，当沉降值△ω大于预设标准沉降值ω₀时，桥梁70存在压塌的风险；当沉降值△ω小于或等于预设标准沉降值ω₀时，桥梁70安全。

如图3所示，在实施例一的沉降监测方法中，在步骤S1中，沿桥梁70的延伸方向，以桥梁70的起点处的沉降监测机构为起始监测件61，并以起点为基准起点O，以与起始监测件61相邻的沉降监测机构为第一监测件62，并以第一监测件62所在的位置作为第一监测点A；在步骤S2中，起始监测件61的激光发射器30向第一监测件62的光敏电阻组件20发射光束31，监测第一监测件62所在位置处的第一沉降值△ω₁，除第一监测点A以外的其他监测点的中间沉降值△ω₂由沉降值△ω和第一沉降值△ω₁共同确定。

具体地，基准起点O处不发生沉降，起始监测件61监测得出第一监测件62所在位置处(第一监测点A)的沉降值为第一沉降值△ω₁。第一监测件62监测得出第二监测点B处的沉降值为沉降值△ω_b，由于第一监测件62所在位置处(第一监测点A)的沉降值为第一沉降值△ω₁，则第二监测点B的中间沉降值△ω_2b等于第一沉降值△ω₁与沉降值△ω_b之和。第二监测件64监测得出第三监测点C处的沉降值为沉降值△ω_c，由于第二监测件64所在位置处(第二监测点B)的沉降值为中间沉降值△ω_2b，则第三监测点C的中间沉降值△ω_2c等于中间沉降值△ω_2b与沉降值△ω_c之和。依照上述计算方式依次类推，即可得出第四监测点D、第五监测点E等处的中间沉降值△ω₂。

如图3所示，在实施例一的沉降监测方法中，在步骤S1中，沿桥梁70的延伸方向，以桥梁70的终点处的沉降监测机构为终点监测件63，并以终点为基准终点P；在步骤S2中，与终点监测件63相邻的沉降监测机构监测基准终点P的第二沉降值△ω₃，则第二沉降值△ω₃为所有沉降监测机构的累加误差值，第一沉降值△ω₁及中间沉降值△ω₂与累加误差值共同确定第一精确沉降值△ω₁'及中间精确沉降值△ω₂'。

具体地，基准终点P处不发生沉降，由于监测过程中的累积误差，与终点监测件63相邻的沉降监测机构会监测出基准终点P的沉降值为第二沉降值△ω₃，第二沉降值△ω₃为累加误差值，则通过第二沉降值△ω₃与第一沉降值△ω₁及中间沉降值△ω₂(如中间沉降值△ω_2b、中间沉降值△ω_2c)则可确定精确监测沉降值，进而使得沉降监测机构的对桥梁70的沉降监测更加精确、准确。

如图1所示，在实施例一的沉降监测方法中，在步骤S2中，第一个沉降监测机构的激光发射器30向与其相邻的第二个沉降监测机构的光敏电阻组件20发射光束31，光束31的上边界L1的第一上边界位置高度c与光束31的下边界L2的第一下边界位置高度d之和减半确定第一位置高度a；第二个沉降监测机构的所在位置处发生沉降后，光束31的上边界L1的第二上边界位置高度c’与光束31的下边界L2的第二下边界位置高度d’之和减半确定第二位置高度a’。这样，上述设置使得信号采集仪对光束31的位置确定更加精准，进而使得第一位置高度a及第二位置高度a’的数值更加精确，进而提高沉降监测机构的监测精确度及准确度。

需要说明的是，第一上边界位置高度c、第一下边界位置高度d、第二上边界位置高度c’及第二下边界位置高度d’的取值均为数值范围，光带的上边界L1及下边界L2均位于两个相邻的光敏电阻21之间。

需要说明的是，第一上边界位置高度c、第一下边界位置高度d、第二上边界位置高度c’及第二下边界位置高度d’的基准面为基座10的上端面Q，上端面Q所在位置处的高度值为零。

具体地的计算过程如下：

光束31照射在光敏电阻组件20上时，光束31的上边界L1的取值范围为[c，c+0.2]，光束31的下边界L2的取值范围为[d，d+0.2]，这里考虑到温度等环境的影响，取光带的中心线取值范围为即为第一位置高度a。

当第二个沉降监测机构的所在位置处发生沉降后，光束31的上边界L1的取值范围为[c’，c’+0.2]，光束31的下边界L2的取值范围为[d’，d’+0.2]，取光带的中心线取值范围为 即为第二位置高度a’。

将第一位置高度a与第二位置高度a’作差确定第二个沉降监测机构的所在位置处的沉降值△ω，即为

如图1和图2所示，在实施例一的沉降监测方法中，在步骤S2中，信号采集仪用于采集光敏电阻组件20中由四个彼此相邻的光敏电阻21组成的方阵中各个光敏电阻21的电阻变化趋势，当方阵中有三个光敏电阻21的电阻减小，且另外一个光敏电阻21的电阻不变时，与电阻不变的光敏电阻21相邻且位于该光敏电阻21下方的光敏电阻21的电阻减小，则电阻不变的光敏电阻21的下边沿的高度为第一上边界位置高度c或第二上边界位置高度c’；与电阻不变的光敏电阻21相邻且位于该光敏电阻21上方的光敏电阻21的电阻减小，则电阻不变的光敏电阻21的上边沿的高度为第一下边界位置高度d或第二下边界位置高度d’。

具体地，通过上述方式确定光束31的具体位置，使得第一上边界位置高度c、第一下边界位置高度d、第二上边界位置高度c’及第二下边界位置高度d’的确定更加精确，进而提高沉降监测机构对桥梁70沉降监测的监测精度。

实施例二

实施例二中的沉降监测机构与实施例一的区别在于，激光发射器30的设置位置不同。

如图4和图5所示，实施例二中的激光发射器30设置在基准面40上。这样，每一激光发射器30对应一个光敏电阻组件20进行光束31的发射，进而使得沉降监测机构的结构布局更加合理、齐整，且使得沉降监测机构对桥梁70的沉降监测更加精确。

实施例二还提供了一种建筑结构的沉降监测方法，采用上述的沉降监测机构对建筑结构进行监测，其中，沉降监测方法包括：

步骤S1：将多个沉降监测机构的激光发射器30安装在基准面40上，多个沉降监测机构的光敏电阻组件20沿桥梁70的延伸方向顺次设置在桥梁70上，且多个激光发射器30与多个光敏电阻组件20一一对应设置；

步骤S2：各激光发射器30分别向与其对应设置的光敏电阻组件20发射光束31，通过沉降监测机构的信号采集仪得到光束31在各沉降监测机构上的第一位置高度为a，当任一沉降监测机构的所在位置处发生沉降后，通过对应的信号采集仪得到相应的光束31在沉降监测机构上的第二位置高度为a’，将第一位置高度a与第二位置高度a’作差确定相应的沉降监测机构的所在位置处的沉降值△ω；

步骤S3：将沉降值△ω与预设标准沉降值ω₀进行比较，以确定桥梁70是否安全。

如图4和图5所示，在本实施例的沉降监测方法中，各激光发射器30向与其对应设置的光敏电阻组件20发射光束31，当沉降监测机构的所在位置处发生沉降后，照射在该沉降监测机构上的光束31位置会发生改变，通过确定该改变值即可得出该沉降监测机构的所在位置处的沉降值△ω。之后，将该沉降值△ω与预设标准沉降值ω₀进行比较，当沉降值△ω大于预设标准沉降值ω₀时，桥梁70存在压塌的风险；当沉降值△ω小于或等于预设标准沉降值ω₀时，桥梁70安全。

在实施例一的沉降监测方法中，在步骤S2中，各沉降监测机构的激光发射器30向与其对应设置的光敏电阻组件20发射光束31，光束31的上边界L1的第一上边界位置高度c与光束31的下边界L2的第一下边界位置高度d之和减半确定第一位置高度a；当各沉降监测机构的所在位置处发生沉降后，光束31的上边界L1的第二上边界位置高度c’与光束31的下边界L2的第二下边界位置高度d’之和减半确定第二位置高度a’。这样，上述设置使得信号采集仪对光束31的位置确定更加精准，进而使得第一位置高度a及第二位置高度a’的数值更加精确，进而提高沉降监测机构的监测精确度及准确度。

需要说明的是，第一上边界位置高度c、第一下边界位置高度d、第二上边界位置高度c’及第二下边界位置高度d’的取值均为数值范围，光带的上边界L1及下边界L2均位于两个相邻的光敏电阻21之间。

需要说明的是，第一上边界位置高度c、第一下边界位置高度d、第二上边界位置高度c’及第二下边界位置高度d’的基准面为基座10的上端面Q，上端面Q所在位置处的高度值为零。

具体地的计算过程如下：

光束31照射在光敏电阻组件20上时，光束31的上边界L1的取值范围为[c，c+0.2]，光束31的下边界L2的取值范围为[d，d+0.2]，这里考虑到温度等环境的影响，取光带的中心线取值范围为即为第一位置高度a。

当该沉降监测机构的所在位置处发生沉降后，光束31的上边界L1的取值范围为[c’，c’+0.2]，光束31的下边界L2的取值范围为[d’，d’+0.2]，取光带的中心线取值范围为 即为第二位置高度a’。

将第一位置高度a与第二位置高度a’作差确定该沉降监测机构的所在位置处的沉降值△ω，即为

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

将沉降监测机构的基座安装在被监测件上，在沉降监测机构对被监测件进行沉降监测的过程中，光敏电阻组件的沉降情况与被监测件的沉降情况一致，激光发射器发射在光敏电阻组件上的光束位置会随着光敏电阻组件的沉降发生改变，通过信号采集仪确定光束的移动距离即可得出光敏电阻组件的沉降值，则可得出被监测件的沉降值。本申请中的沉降监测机构能够实时监测被监测件的沉降情况，预防被监测件坍塌事故的发生，从而提高被监测件的使用安全系数。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种沉降监测机构，其特征在于，包括：

基座(10)，设置在被监测件上；

与信号采集仪连接的光敏电阻组件(20)，设置在所述基座(10)上，所述光敏电阻组件(20)包括多个光敏电阻(21)，且多个所述光敏电阻(21)分别沿竖直方向和水平方向依次排列设置；

激光发射器(30)，设置在所述基座(10)上或者基准面(40)上。

2.根据权利要求1所述的沉降监测机构，其特征在于，相邻两列所述光敏电阻(21)在竖直方向上的距离差D为0.1至0.3mm，且沿第一水平方向，后一列的所述光敏电阻(21)均高于前一列的所述光敏电阻(21)一个所述距离差D的高度。

3.根据权利要求2所述的沉降监测机构，其特征在于，所述光敏电阻(21)为正方形结构。

4.根据权利要求3所述的沉降监测机构，其特征在于，沿第一水平方向，第一列的所述光敏电阻(21)与最后一列的所述光敏电阻(21)的高度差等于一个所述光敏电阻(21)的宽度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的沉降监测机构，其特征在于，所述光敏电阻组件(20)还包括：

支撑件(22)，立置在所述基座(10)上，且所述光敏电阻(21)设置在所述支撑件(22)上。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的沉降监测机构，其特征在于，所述激光发射器(30)设置在所述基座(10)上，所述沉降监测机构还包括：

水平仪(50)，设置在所述基座(10)上。

7.一种建筑结构的沉降监测方法，其特征在于，采用权利要求1至6中任一项所述的沉降监测机构对建筑结构进行监测，其中，所述沉降监测机构的激光发射器(30)设置在所述沉降监测机构的基座(10)上，所述沉降监测方法包括：

步骤S1：将多个沉降监测机构沿所述建筑结构的延伸方向顺次设置在所述建筑结构上；

步骤S2：第一个所述沉降监测机构的激光发射器(30)向与其相邻的第二个所述沉降监测机构的光敏电阻组件(20)发射光束(31)，第二个所述沉降监测机构的信号采集仪能够得到所述光束(31)在第二个所述沉降监测机构上的第一位置高度a，当第二个所述沉降监测机构所在的位置处发生沉降后，通过第二个所述沉降监测机构的信号采集仪能够得到所述光束(31)在第二个所述沉降监测机构上的第二位置高度a’，将所述第一位置高度a与所述第二位置高度a’作差确定第二个所述沉降监测机构的所在位置处的沉降值△ω；

步骤S3：将所述沉降值△ω与预设标准沉降值ω₀进行比较，以确定所述建筑结构是否安全。

8.根据权利要求7所述的沉降监测方法，其特征在于，

在所述步骤S1中，沿所述建筑结构的延伸方向，以所述建筑结构的起点处的所述沉降监测机构为起始监测件(61)，并以所述起点为基准起点O，以与所述起始监测件(61)相邻的所述沉降监测机构为第一监测件(62)，并以所述第一监测件(62)所在的位置作为第一监测点A；

在所述步骤S2中，所述起始监测件(61)的激光发射器(30)向所述第一监测件(62)的光敏电阻组件(20)发射光束(31)，监测所述第一监测件(62)所在位置处的第一沉降值△ω₁。

9.根据权利要求8所述的沉降监测方法，其特征在于，在所述步骤S2中，除所述第一监测点A以外的其他监测点的中间沉降值△ω₂由所述沉降值△ω和所述第一沉降值△ω₁共同确定。

10.根据权利要求9所述的沉降监测方法，其特征在于，

在所述步骤S1中，沿所述建筑结构的延伸方向，以建筑结构的终点处的所述沉降监测机构为终点监测件(63)，并以所述终点为基准终点P；

在所述步骤S2中，与所述终点监测件(63)相邻的所述沉降监测机构监测所述基准终点P的第二沉降值△ω₃，则所述第二沉降值△ω₃为所有所述沉降监测机构的累加误差值，所述第一沉降值△ω₁及所述中间沉降值△ω₂与所述累加误差值共同确定第一精确沉降值△ω₁'及中间精确沉降值△ω₂'。

11.根据权利要求7所述的沉降监测方法，其特征在于，在所述步骤S2中，

第一个所述沉降监测机构的激光发射器(30)向与其相邻的第二个所述沉降监测机构的光敏电阻组件(20)发射光束(31)，所述光束(31)的上边界L1的第一上边界位置高度c与所述光束(31)的下边界L2的第一下边界位置高度d之和减半确定所述第一位置高度a；

第二个所述沉降监测机构的所在位置处发生沉降后，所述光束(31)的上边界L1的第二上边界位置高度c’与所述光束(31)的下边界L2的第二下边界位置高度d’之和减半确定所述第二位置高度a’。

12.根据权利要求11所述的沉降监测方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述信号采集仪用于采集所述光敏电阻组件(20)中由四个彼此相邻的光敏电阻(21)组成的方阵中各个所述光敏电阻(21)的电阻变化趋势，当所述方阵中有三个所述光敏电阻(21)的电阻减小，且另外一个所述光敏电阻(21)的电阻不变时，

与电阻不变的所述光敏电阻(21)相邻且位于该光敏电阻(21)下方的所述光敏电阻(21)的电阻减小，则电阻不变的所述光敏电阻(21)的下边沿的高度为第一上边界位置高度c或第二上边界位置高度c’；

与电阻不变的所述光敏电阻(21)相邻且位于该光敏电阻(21)上方的所述光敏电阻(21)的电阻减小，则电阻不变的所述光敏电阻(21)的上边沿的高度为第一下边界位置高度d或第二下边界位置高度d’。

13.一种建筑结构的沉降监测方法，其特征在于，采用权利要求1至6中任一项所述的沉降监测机构对建筑结构进行监测，其中，所述沉降监测方法包括：

步骤S1：将多个所述沉降监测机构的激光发射器(30)安装在基准面(40)上，多个所述沉降监测机构的光敏电阻组件(20)沿所述建筑结构的延伸方向顺次设置在所述建筑结构上，且多个所述激光发射器(30)与多个所述光敏电阻组件(20)一一对应设置；

步骤S2：各所述激光发射器(30)分别向与其对应设置的所述光敏电阻组件(20)发射光束(31)，通过所述沉降监测机构的信号采集仪得到所述光束(31)在各所述沉降监测机构上的第一位置高度为a，当任一所述沉降监测机构的所在位置处发生沉降后，通过对应的所述信号采集仪得到相应的所述光束(31)在所述沉降监测机构上的第二位置高度为a’，将所述第一位置高度a与所述第二位置高度a’作差确定相应的所述沉降监测机构的所在位置处的沉降值△ω；

步骤S3：将所述沉降值△ω与预设标准沉降值ω₀进行比较，以确定所述建筑结构是否会发生压塌。

14.根据权利要求13所述的沉降监测方法，其特征在于，在所述步骤S2中，

各所述沉降监测机构的激光发射器(30)向与其对应设置的所述光敏电阻组件(20)发射光束(31)，所述光束(31)的上边界L1的第一上边界位置高度c与所述光束(31)的下边界L2的第一下边界位置高度d之和减半确定所述第一位置高度a；

当各所述沉降监测机构的所在位置处发生沉降后，所述光束(31)的上边界L1的第二上边界位置高度c’与所述光束(31)的下边界L2的第二下边界位置高度d’之和减半确定所述第二位置高度a’。

15.根据权利要求14所述的沉降监测方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述信号采集仪用于采集所述光敏电阻组件(20)中由四个彼此相邻的光敏电阻(21)组成的方阵中各个所述光敏电阻(21)的电阻变化趋势，当所述方阵中有三个所述光敏电阻(21)的电阻减小，且另外一个所述光敏电阻(21)的电阻不变时，

与电阻不变的所述光敏电阻(21)相邻且位于该光敏电阻(21)下方的所述光敏电阻(21)的电阻减小，则电阻不变的所述光敏电阻(21)的下边沿的高度为第一上边界位置高度c或第二上边界位置高度c’；

与电阻不变的所述光敏电阻(21)相邻且位于该光敏电阻(21)上方的所述光敏电阻(21)的电阻减小，则电阻不变的所述光敏电阻(21)的上边沿的高度为第一下边界位置高度d或第二下边界位置高度d’。