CN114322929A - 一种静力水准装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种静力水准装置及其使用方法，包括分割有储液腔及传感器腔的一体式钵体、透明隔板、传感器组件、图像分析电路板及后盖板；传感器腔位于储液腔的后侧并通过透明隔板相隔开；传感器组件包括线阵图像传感器及线光源，传感器组件竖直安装于传感器腔内并透过透明隔板正对储液腔，线光源照射储液腔以形成良好的观测环境，线阵图像传感器观测储液腔内液体液位，图像分析电路板安装于传感器腔内并与传感器组件电性连接，图像分析电路板分析计算线阵图像传感器所观测的液体液位高度；后盖板盖设于传感器腔的后侧密封传感器腔以防止外部光线对内部观测环境的影响；使用方法包括安装、初始状态液位高度测量、垂直位移后液位高度测量及位移距离计算。

Description

一种静力水准装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种位移监测装置及其使用方法，特别涉及一种用于测量结构物垂直位移的静力水准装置及其使用方法。

背景技术

静力水准仪是用于测量结构物各个测点的相对沉降的精密仪器。主要用于管廊、大坝、核电站、高层建筑、基坑、隧道、桥梁、地铁等各测点不均匀沉降的测量。

目前市面上常用的静力水准仪包括接触式静力水准仪及非接触式静力水准仪。

接触式静力水准仪包括电容式静力水准仪、电感式静力水准仪及CCD式静力水准仪。

电容式静力水准仪，包括与液面相接触的浮球、安装于浮球上的导杆及安装于导杆上的电容，浮球随容器内液面的升降而上下移动，与浮球连接的导杆也跟随上下移动，导杆位置的变化直接反应在电容输出的电容量的变化，从而测算出液位位置高度的变化。

电感式静力水准仪，包括与液面相接触的浮球、安装于浮球上的铁芯及安装于铁芯上方的电感调频传感器，铁芯的上端伸入电感调频传感器的感应区内，浮球随着容器内液面的升降而上下移动，与浮球连接的铁芯也跟随上下移动，铁芯位置的变化直接反应在电感调频传感器输出的磁通量的变化，从而测算出液位位置高度的变化。

CCD式静力水准仪，包括与液面相接触的浮球、安装于浮球上的导杆及电荷耦合器件CCD，浮球随着容器内液面的升降而上下移动，与浮球连接的导杆也跟随上下移动，导杆位置的变化使得其在电荷耦合器件CCD上的阴影位置产生变化，电荷耦合器件CCD输出信号变化来反应液位位置高度的变化。

上述接触式静力水准仪均通过测量浮球位移的变化来得到液位变化的方法会产生较大的误差：1)浮球浸润产生的误差：浮球和液面接触，液体在浮球周围形成半月形，浮球上下移动都会粘有液体，从而带来测量误差；2)导杆倾斜、杆壁摩擦产生的误差：浮球在上下变动过程中，发生导杆倾斜、导杆与侧壁的摩擦，这些情况都会影响测量的准确度，产生系统误差；3)浮力变化产生的误差：温度和大气压的变化会带来液体的密度变化，且为非线性的，从而导致浮球所受到的浮力发生变化，进而带来浮球高度变化的误差。

为解决接触式静力水准仪测量误差，而出现一种以超声波静力水准仪为代表的非接触式静力水准仪，其通过装在仪器顶部的超声波传感器发出超声波信号，到达液面被反射回来，根据超声波传感器接收到反射回波的时间差与超声波在空气中的传播速度，算出液体高度。然而这种静力水准仪存在以下弊端：1)超声波传感器安装于液体区域的上部以发射垂直超声波探测液位，其将占用静力水准仪竖直方向上的区域，使得静力水准仪的竖直高度相对较大，然而在特定环境(如地铁)的安装使用中，其竖直区域需要安装广告牌或者其他设备而使得静力水准仪的竖直安装区域受限影响安装使用；2)此类传感器功耗相对较高。

因此，有必要提供一种新型的用于测量结构物垂直位移的静力水准装置及其使用方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明提供一种测量结构物垂直位移的静力水准装置及其使用方法，以实现对结构物垂直位移的精准测量。

为了达到上述目的，本发明提供一种静力水准装置，包括分割有储液腔及传感器腔的一体式钵体、透明隔板、传感器组件、图像分析电路板及后盖板；

所述储液腔用于储存液体，所述传感器腔位于储液腔的后侧并通过所述透明隔板相隔开，所述传感器腔用于容置监测储液腔内液体液位的传感器组件；

所述传感器组件包括线阵图像传感器及线光源，所述传感器组件竖直安装于所述传感器腔内并透过透明隔板正对所述储液腔，所述线光源照射储液腔以形成良好的观测环境，所述线阵图像传感器观测储液腔内液体液位，所述图像分析电路板安装于传感器腔内并与传感器组件电性连接，所述图像分析电路板分析计算线阵图像传感器所观测的液体液位高度；

所述后盖板盖设于所述传感器腔的后侧密封所述传感器腔以防止外部光线对内部观测环境的影响。

进一步地，所述线阵图像传感器包括若干个在竖直方向上排列的像素点，线光源包括若干个在竖直方向上排列的点光源，所述传感器组件的线光源发射平行光线通过透明隔板照射储液腔的液体区域及液体区域上部的气体区域，穿过液体区域及气体区域的平行光线经储液腔的壁面反射，反射光被线阵图像传感器接收，线阵图像传感器将接收到的反射光信号转换成电信号，作为图像信息向外输出给图像分析电路板，因为相同介质的反射光信号一致而不同介质的反射光信号不一致，图像分析电路板根据电信号波形确定储液腔内液体区域与气体区域的分界位置并判断液体区域跨越的像素点以此计算出液体区域的高度，即静力水准装置内液位高度。

进一步地，所述储液腔的侧壁底部连通有连通管接口用以连接外部连通管以注入液体，储液腔的侧壁顶部连通有气管接口用以连通同一测线其它静力水准装置，所述传感器腔的侧壁底部安装有电缆线接口，所述图像分析电路板与所述电缆线接口电性连接，电缆线接口用以连接外部电缆以提供电源及传输信号数据。

进一步地，所述静力水准装置进一步包括刻度板及前栏，所述钵体前侧壁挖设有深度为h₁的液体池、深度为h₂的位于液体池上下两侧的开口及深度为h₃的卡持槽，且h₁>h₂>h₃，所述开口上开设有与储液腔贯通的贯通孔，所述刻度板卡持于所述卡持槽内，储液腔内的液体通过贯通孔自开口与液体池之间形成的台阶处溢出至液体池内，通过刻度板可读取液体池的液体高度，即储液腔内的液体高度，所述前栏架设于刻度板上以固定所述刻度板。

进一步地，所述刻度板为亚克力板，其包括位于中心的刻度读数区域及位于四周的避光区域，刻度读数区域采用透明状以方便读取液体池内液体高度，避光区域采用深色状以盖住开口防止外部光线透过贯通孔照射于储液腔影响传感器组件的观测。

进一步地，所述静力水准装置进一步包括防水圈，所述卡持槽内挖设有供防水圈卡持于内的防水槽，防水圈环绕于液体池的四周以防止液体自液体池内向外溢出。

进一步地，所述钵体、后盖板及前栏由不锈钢材料或铝合金材料制成。

进一步地，所述液体为水、蒸馏水或者防冻液。

进一步地，所述静力水准装置的顶部安装有水平泡，用于辅助检测静力水准装置是否安装正位。

本发明提供一种静力水准装置的使用方法，包括以下步骤：

S1：在预定的稳定位置布置一台静力水准装置作为基准点，在预定的各监测点布置一台静力水准装置，连通管将基准点的静力水准装置与若干个监测点的静力水准装置在各自的连通管接口处连接，电缆将基准点的静力水准装置与若干个测量点的静力水准装置在各自的电缆线接口处电性相连，并电性连接一数据采集系统；

S2：启动各静力水准装置，传感器组件的线光源发射平行光线通过透明隔板照射储液腔的液体区域及液体区域上部的气体区域，穿过液体区域及气体区域的平行光线经储液腔的壁面反射，反射光被传感器组件的线阵图像传感器接收，线阵图像传感器将接收到的反射光信号转换成电信号，作为图像信息向外输出给图像分析电路板，因为相同介质的反射光信号一致而不同介质的反射光信号不一致，图像分析电路板根据电信号波形确定储液腔内液体区域与气体区域的分界位置并判断液体区域跨越的像素点以此计算出液体区域的高度，即静力水准装置液位初始高度；

依次计算出基准点处静力水准装置的液位高度H_基0，其他各测点处静力水准装置的液位高度H_测0，并将H_基0、H_测0通过电缆传输给数据采集系统；

S3：当结构物产生垂直位移时，结构物上的静力水准装置也随之产生垂直位移，利用相连的容器中，液体总是寻求相同势能的水平原理，各静力水准装置的储液腔内的液体液位同步改变，线阵图像传感器接收位置变更后的液体区域及气体区域的反射光，并向图像分析电路板输出位移后的图像信息，图像分析电路板计算出位移后的液体区域的高度，即静力水准装置液位位移后高度；

依次计算出位移后基准点处静力水准装置的液位高度H_基i，其他各测点处静力水准装置的液位高度H_测i，并将H_基i、H_测i通过电缆传输给数据采集系统；

S4：各待测点在第i时刻相对于基准点的竖向位移差Δh_i为该测点前后液位变化量与基准点前后液位变化量之差，按照下述公式计算：Δh_i＝(H_测i-H_测0)-(H_基i-H_基0)，数据采集系统计算出各测点垂直位移距离，电子客户端设备可通过网络进行数据查看。

本发明具有如下有益效果：1)本申请测量结构物垂直位移的静力水准装置通过线阵图像传感器接收线光源照射液体区域及气体区域后的反射光信号，并经图像分析电路板分析计算液位高度，监测方式可靠，监测结果不会受监测温度的影响，精度更高，线阵图像传感器使用功耗低；

2)本申请静力水准装置不仅可通过线阵图像传感器与图像分析电路板智能解算液位高度，也可通过设置的刻度板人工现场读取液位高度，满足远程监测数据与现场直接人工读取数据的双重功效。

3)本申请静力水准装置设置为前后的储液腔及传感器腔结构，不占用竖直区域，适合更多环境下的安装监测。

附图说明

图1是本发明静力水准装置的立体图；

图2是本发明静力水准装置的分解图；

图3是图2另一视角的部分分解图；

图4是本发明静力水准装置水位测量初始液位状态系统示意图；

图5是本发明静力水准装置水位测量发生位移变化后液位状态系统示意图；

图6是本发明静力水准装置的图像分析电路板分析反射光信号波形示意图；

图中：100、静力水准装置；1、钵体；11、储液腔；111、连通管接口；112、气管接口；12、传感器腔；121、电缆线接口；13、液体池；14、开口；141、贯通孔；15、卡持槽；151、防水槽；16、电缆；17、连通管；2、透明隔板；3、传感器组件；31、线阵图像传感器；32、线光源；4、图像分析电路板；5、后盖板；6、刻度板；7、前栏；8、防水圈；9、水平泡。

具体实施方式

为测量结构物垂直位移，以下结合附图1至附图6对本发明的具体实施方式进行说明。

请参照图1至图3所示，提供一种静力水准装置100，用于测量结构物垂直位移。静力水准装置100包括一体式钵体1、透明隔板2、传感器组件3、图像分析电路板4、后盖板5、刻度板6、前栏7、防水圈8及水平泡9。本发明静力水准装置100可通过传感器组件3感测静力水准装置100液位高度，也可通过刻度板6人工读取静力水准装置100液位高度。

钵体1内分割有储液腔11及传感器腔12。传感器腔12位于储液腔11的后侧并通过透明隔板2相隔开。储液腔11用于储存液体(水、蒸馏水或者防冻液)，传感器腔12用于容置监测储液腔11内液体液位的传感器组件3。储液腔11的侧壁底部连通有连通管接口111用以连接外部连通管17以注入液体，储液腔11的侧壁顶部连通有气管接口112用以连通同一测线其它静力水准装置100。传感器腔12的侧壁底部安装有电缆线接口121用以连接外部电缆16以提供电源及传输信号数据。

传感器组件3包括线阵图像传感器31及线光源32。线阵图像传感器31可选用线阵CMOS传感器或线阵CCD传感器。线阵图像传感器31包括若干个在竖直方向上排列的像素点，线光源32包括若干个在竖直方向上排列的点光源。传感器组件3竖直安装于传感器腔12内并透过透明隔板2正对储液腔11，线光源32照射储液腔11以形成良好的观测环境，线阵图像传感器31监测储液腔11内液体液位。

图像分析电路板4安装于传感器腔12内并与传感器组件3电性连接，图像分析电路板4用以分析计算线阵图像传感器31所观测的液体液位高度。图像分析电路板4与电缆线接口121电性连接以通过电缆16连接于一数据采集系统，数据采集系统用于提供电源及信号数据采集。

请结合图6所示，传感器组件3的线光源32发射平行光线通过透明隔板2照射储液腔11的液体区域及液体区域上部的气体区域，穿过液体区域及气体区域的平行光线经储液腔11的壁面反射，反射光被线阵图像传感器31接收，线阵图像传感器31将接收到的反射光信号转换成电信号，作为图像信息向外输出给图像分析电路板4，因为相同介质的反射光信号一致而不同介质的反射光信号不一致，图像分析电路板4根据电信号波形确定储液腔11内液体区域与气体区域的分界位置并判断液体区域跨越的像素点以此计算出液体区域的高度，即静力水准装置100内液位高度。

后盖板5盖设于传感器腔12的后侧密封传感器腔12以防止外部光线对内部观测环境的影响。

请参照图2所示，钵体1的前侧壁挖设有深度为h₁的液体池13、深度为h₂的位于液体池13上下两侧的开口14及深度为h₃的卡持槽15，且h₁>h₂>h₃。开口14上开设有与储液腔11贯通的贯通孔141，刻度板6卡持于卡持槽15内。储液腔11内的液体通过贯通孔141自开口14与液体池13之间形成的台阶处溢出至液体池13内，通过刻度板6可读取液体池13的液体高度，即储液腔11内的液体高度，前栏7架设于刻度板6上以固定刻度板6。

刻度板6为亚克力板，其包括位于中心的刻度读数区域及位于四周的避光区域，刻度读数区域采用透明状以方便读取液体池13内液体高度，避光区域采用深色状以盖住开口14防止外部光线透过贯通孔141照射于储液腔11影响传感器组件3的观测。

为防止液体自防水池13内向外溢出，于卡持槽15内挖设一供防水圈8卡持于内的防水槽151，防水圈8环绕于液体池13的四周以防止液体自液体池13内向外溢出。

水平泡9安装于静力水准装置100的顶部，用于辅助检测静力水准装置100是否安装正位。

本发明钵体1、后盖板5及前栏7由不锈钢材料或铝合金材料制成。

请参照图4至图6所示，示出了某监测环境下，垂直监测点1与垂直监测点2处发生不均等垂直沉降后，基准点与监测点各静力水准装置100的储液腔11内液位变化，在实际监测中，垂直监测点个数按照预定监测点布置，以下介绍本申请静力水准装置的使用方法，该使用方法中假设共布设i个基准点，以下结合附图4至6进一步详述使用步骤：

S1：在预定的稳定位置布置一台静力水准装置100作为基准点(如图4与图5中左侧第一台静力水准装置100为基准点)，在预定的各监测点布置一台静力水准装置100，连通管17将基准点的静力水准装置100与若干个监测点的静力水准装置100在各自的连通管接口111处连接，电缆16将基准点的静力水准装置100与若干个测量点的静力水准装置100在各自的电缆线接口121处电性相连，并电性连接一数据采集系统；

S2：启动各静力水准装置100，传感器组件3的线光源32发射平行光线通过透明隔板2照射储液腔11的液体区域及液体区域上部的气体区域，穿过液体区域及气体区域的平行光线经储液腔11的壁面反射，反射光被传感器组件3的线阵图像传感器31接收，线阵图像传感器31将接收到的反射光信号转换成电信号，作为图像信息向外输出给图像分析电路板4，因为相同介质的反射光信号一致而不同介质的反射光信号不一致，图像分析电路板4根据电信号波形确定储液腔11内液体区域与气体区域的分界位置并判断液体区域跨越的像素点以此计算出液体区域的高度，即静力水准装置100液位初始高度；

依次计算出基准点处静力水准装置100的液位高度H_基0，其他各测点处静力水准装置100的液位高度H_测0，并将H_基0、H_测0通过电缆16传输给数据采集系统；

S3：当结构物产生垂直位移时，结构物上的静力水准装置100也随之产生垂直位移，利用相连的容器中，液体总是寻求相同势能的水平原理，各静力水准装置100的储液腔1内的液体液位同步改变，线阵图像传感器31接收位置变更后的液体区域及气体区域的反射光，并向图像分析电路板4输出位移后的图像信息，图像分析电路板4计算出位移后的液体区域的高度，即静力水准装置100液位位移后高度；

依次计算出位移后基准点处静力水准装置100的液位高度H_基i，其他各测点处静力水准装置100的液位高度H_测i，并将H_基i、H_测i通过电缆16传输给数据采集系统；

S4：各待测点在第i时刻相对于基准点的竖向位移差Δh_i为该测点前后液位变化量与基准点前后液位变化量之差，可按照下述公式计算：Δh_i＝(H_测i-H_测0)-(H_基i-H_基0)，数据采集系统计算出各测点垂直位移距离，电子客户端设备可通过网络进行数据查看；

S5：监测现场，可通过读取垂直位移前后的刻度板6读数，以获得液位变化量。

本发明具有如下有益效果：1)本申请测量结构物垂直位移的静力水准装置100通过线阵图像传感器31接收线光源32照射液体区域及气体区域后的反射光信号，并经图像分析电路板4分析计算液位高度，监测方式可靠，监测结果不会受监测温度的影响，精度更高，线阵图像传感器31使用功耗低；

2)本申请静力水准装置100不仅可通过线阵图像传感器31与图像分析电路板4智能解算液位高度，也可通过设置的刻度板6人工现场读取液位高度，满足远程监测数据与现场直接人工读取数据的双重功效。

3)本申请静力水准装置100设置为前后的储液腔11及传感器腔12结构，不占用竖直区域，适合更多环境下的安装监测。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种静力水准装置，其特征在于：所述静力水准装置(100)包括分割有储液腔(11)及传感器腔(12)的一体式钵体(1)、透明隔板(2)、传感器组件(3)、图像分析电路板(4)及后盖板(5)；

所述储液腔(11)用于储存液体，所述传感器腔(12)位于储液腔(11)的后侧并通过所述透明隔板(2)相隔开，所述传感器腔(12)用于容置监测储液腔(11)内液体液位的传感器组件(3)；

所述传感器组件(3)包括线阵图像传感器(31)及线光源(32)，所述传感器组件(3)竖直安装于所述传感器腔(12)内并透过透明隔板(2)正对所述储液腔(11)，所述线光源(32)照射储液腔(11)以形成良好的观测环境，所述线阵图像传感器(31)观测储液腔(11)内液体液位，所述图像分析电路板(4)安装于传感器腔(12)内并与传感器组件(3)电性连接，所述图像分析电路板(4)分析计算线阵图像传感器(31)所观测的液体液位高度；

所述后盖板(5)盖设于所述传感器腔(12)的后侧密封所述传感器腔(12)以防止外部光线对内部观测环境的影响。

2.如权利要求1所述的一种静力水准装置，其特征在于：所述线阵图像传感器(31)包括若干个在竖直方向上排列的像素点，线光源(32)包括若干个在竖直方向上排列的点光源，所述传感器组件(3)的线光源(32)发射平行光线通过透明隔板(2)照射储液腔(11)的液体区域及液体区域上部的气体区域，穿过液体区域及气体区域的平行光线经储液腔(11)的壁面反射，反射光被线阵图像传感器(31)接收，线阵图像传感器(31)将接收到的反射光信号转换成电信号，作为图像信息向外输出给图像分析电路板，因为相同介质的反射光信号一致而不同介质的反射光信号不一致，图像分析电路板(4)根据电信号波形确定储液腔(11)内液体区域与气体区域的分界位置并判断液体区域跨越的像素点以此计算出液体区域的高度，即静力水准装置(100)内液位高度。

3.如权利要求1所述的一种静力水准装置，其特征在于：所述储液腔(11)的侧壁底部连通有连通管接口(111)用以连接外部连通管以注入液体，储液腔(11)的侧壁顶部连通有气管接口(112)用以连通同一测线其它静力水准装置(100)，所述传感器腔(12)的侧壁底部安装有电缆线接口(121)，所述图像分析电路板(4)与所述电缆线接口(121)电性连接，电缆线接口(121)用以连接外部电缆以提供电源及传输信号数据。

4.如权利要求1所述的一种静力水准装置，其特征在于：所述静力水准装置(100)进一步包括刻度板(6)及前栏(7)，所述钵体(1)前侧壁挖设有深度为h₁的液体池(13)、深度为h₂的位于液体池(13)上下两侧的开口(14)及深度为h₃的卡持槽(15)，且h₁>h₂>h₃，所述开口(14)上开设有与储液腔(11)贯通的贯通孔(141)，所述刻度板(6)卡持于所述卡持槽(15)内，储液腔(11)内的液体通过贯通孔(141)自开口(14)与液体池(13)之间形成的台阶处溢出至液体池(13)内，通过刻度板(6)可读取液体池(13)的液体高度，即储液腔(11)内的液体高度，所述前栏(7)架设于刻度板(6)上以固定所述刻度板(6)。

5.如权利要求4所述的一种静力水准装置，其特征在于：所述刻度板(6)为亚克力板，其包括位于中心的刻度读数区域及位于四周的避光区域，刻度读数区域采用透明状以方便读取液体池(13)内液体高度，避光区域采用深色状以盖住开口(14)防止外部光线透过贯通孔(141)照射于储液腔(11)影响传感器组件(3)的观测。

6.如权利要求4所述的一种静力水准装置，其特征在于：所述静力水准装置(100)进一步包括防水圈(8)，所述卡持槽(15)内挖设有供防水圈(8)卡持于内的防水槽(151)，防水圈(8)环绕于液体池(13)的四周以防止液体自液体池(13)内向外溢出。

7.如权利要求4所述的一种静力水准装置，其特征在于：所述钵体(1)、后盖板(5)及前栏(7)由不锈钢材料或铝合金材料制成。

8.如权利要求1所述的一种静力水准装置，其特征在于：所述液体为水、蒸馏水或者防冻液。

9.如权利要求1所述的一种静力水准装置，其特征在于：所述静力水准装置(100)的顶部安装有水平泡(9)，用于辅助检测静力水准装置(100)是否安装正位。

10.一种静力水准装置的使用方法，应用如权利要求1-9中任一所述的静力水准装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在预定的稳定位置布置一台静力水准装置(100)作为基准点，在预定的各监测点布置一台静力水准装置(100)，连通管(17)将基准点的静力水准装置(100)与若干个监测点的静力水准装置(100)在各自的连通管接口(111)处连接，电缆(16)将基准点的静力水准装置(100)与若干个测量点的静力水准装置(100)在各自的电缆线接口(121)处电性相连，并电性连接一数据采集系统；

S2：启动各静力水准装置(100)，传感器组件(3)的线光源(32)发射平行光线通过透明隔板(2)照射储液腔(11)的液体区域及液体区域上部的气体区域，穿过液体区域及气体区域的平行光线经储液腔(11)的壁面反射，反射光被传感器组件(3)的线阵图像传感器(31)接收，线阵图像传感器(31)将接收到的反射光信号转换成电信号，作为图像信息向外输出给图像分析电路板(4)，因为相同介质的反射光信号一致而不同介质的反射光信号不一致，图像分析电路板(4)根据电信号波形确定储液腔(11)内液体区域与气体区域的分界位置并判断液体区域跨越的像素点以此计算出液体区域的高度，即静力水准装置(100)液位初始高度；

依次计算出基准点处静力水准装置(100)的液位高度H_基0，其他各测点处静力水准装置(100)的液位高度H_测0，并将H_基0、H_测0通过电缆(16)传输给数据采集系统；

S3：当结构物产生垂直位移时，结构物上的静力水准装置(100)也随之产生垂直位移，利用相连的容器中，液体总是寻求相同势能的水平原理，各静力水准装置(100)的储液腔(1)内的液体液位同步改变，线阵图像传感器(31)接收位置变更后的液体区域及气体区域的反射光，并向图像分析电路板(4)输出位移后的图像信息，图像分析电路板(4)计算出位移后的液体区域的高度，即静力水准装置(100)液位位移后高度；

依次计算出位移后基准点处静力水准装置(100)的液位高度H_基i，其他各测点处静力水准装置(100)的液位高度H_测i，并将H_基i、H_测i通过电缆(16)传输给数据采集系统；

S4：各待测点在第i时刻相对于基准点的竖向位移差Δh_i为该测点前后液位变化量与基准点前后液位变化量之差，按照下述公式计算：Δh_i＝(H_测i-H_测0)-(H_基i-H_基0)，数据采集系统计算出各测点垂直位移距离，电子客户端设备可通过网络进行数据查看。

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