CN117367365A - 一种沉降监测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种沉降监测系统，包括储液罐、若干液压沉降传感器、通液管、通气管，各液压沉降传感器安装于各被监测点，所述储液罐与各液压沉降传感器通过通液管串联连通，通过各液压沉降传感器相对于基准点的压力变化来获取被监测点的沉降情况。本申请还提供一种沉降监测方法，利用如上所述的沉降监测系统。本申请沉降监测系统及方法通过在各被监测点安装液压沉降传感器，储液罐与各液压沉降传感器通过通液管串联连通，通过各液压沉降传感器相对于基准点的压力变化来获取被监测点的沉降情况，从而实现实时监测，且无需人工观测，能显著提高监测的准确性与连续性，以及时发现沉降情况，保障人身与财产安全。
Description
技术领域
本申请涉及工程测量技术领域，特别是涉及一种沉降监测系统及方法。
背景技术
混凝土面板堆石坝沉降较大，且没有有效的自动化观测手段。
现有的常规静力水准沉降监测系统量程没有办法满足混凝土面板堆石坝沉降速率快，累计沉降量大的问题。静力水准系统量程一般在20～50mm左右，个别厂家的特殊定制静力水准系统可以达到100mm，但面板堆石坝中主坝2021年最大沉降部位坝顶SA05-5累计沉降为650.80mm，2021年沉降速率9.33mm/年(2020年16.30mm/年)，因此静力水准系统不能满足面板堆石坝中主坝沉降监测的需要。静力水准传感器一般是安装在由液体相互连通的钵体内，钵体随着该测点位置上下移动，钵体内传感器则随着液体上下浮动。钵体顶部一般留有通气孔来保持大气压平衡。因此钵体里的液体长期运行后会落入灰尘等杂物而变质，有时会受气温影响产生气泡，二者均会影响液体的连通性进而导致测量成果失真。
人工观测不能够实现数据的连续性，耗时耗力且不能在突发状况下即时测量。采用传统的水准仪进行测量，每次需要至少4人到现场进行设备的放置与扶尺子，且遇到大雾天气，雨天气便不能进行观测，观测一次至少需要1天时间，耗费较多人力物力。
如何实现实时的沉降监测，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的为提供一种能实时监测沉降的沉降监测系统及方法。
本发明提供的技术方案如下：
一种沉降监测系统，包括储液罐、若干液压沉降传感器、通液管、通气管，各液压沉降传感器安装于各被监测点，所述储液罐与各液压沉降传感器通过通液管串联连通，通过各液压沉降传感器相对于基准点的压力变化来获取被监测点的沉降情况。
优选地，所述储液罐作为基准点。
优选地，还包括末端传感器，所述末端传感器通过通液管与各液压沉降传感器串联连通，且位于通液管末端，安装在不动点位置作为基准点。
优选地，所述通气管串接各液压沉降传感器且连通于储液罐顶部，使储液罐与各液压沉降传感器之间形成密封的气压环境，在各液压沉降传感器的膜片两侧形成气压平衡。
优选地，还包括干燥管，所述干燥管设于储液罐与液压沉降传感器之间的通气管上，用于干燥进入储液罐的气体。
优选地，还包括若干安装底板与固定卡箍，所述固定卡箍用于将各液压沉降传感器分别安装于安装底板上，所述安装底板用于安装于被监测点。
一种沉降监测方法，利用如上所述的沉降监测系统，所述沉降监测方法包括：将各液压沉降传感器安装于各被监测点；在储液罐中注入液体，使液体通过通液管流至各液压沉降传感器；在通气管中充入气体，在储液罐与各液压沉降传感器之间形成密封的气压环境；通过各液压沉降传感器相对于基准点的压力变化来获取被监测点的沉降情况。
作为沉降监测系统的一种实施例，沉降监测系统还包括采集模块，所述采集模块连接各液压沉降传感器，用于采集各液压沉降传感器侧得的压力数据。
优选地，还包括监测服务器，所述监测服务器连接采集模块，用于对各液压沉降传感器侧得的压力数据进行处理与显示。
一种沉降监测方法，利用如上所述的沉降监测系统，所述沉降监测方法包括：将各液压沉降传感器安装于各被监测点；在储液罐中注入液体，使液体通过通液管流至各液压沉降传感器；在通气管中充入气体，在储液罐与各液压沉降传感器之间形成稳定密封的气压环境；通过各液压沉降传感器相对于基准点的压力变化来获取被监测点的沉降情况；利用采集模块实时采集各液压沉降传感器侧得的压力数据；利用监测服务器处理各液压沉降传感器侧得的压力数据并进行显示。
相对于现有技术，本发明沉降监测系统及方法通过在各被监测点安装液压沉降传感器，储液罐与各液压沉降传感器通过通液管串联连通，通过各液压沉降传感器相对于基准点的压力变化来获取被监测点的沉降情况，从而实现实时监测，且无需人工观测，能显著提高监测的准确性与连续性，以及时发现沉降情况，保障人身与财产安全。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例沉降监测系统的结构示意图；
图2为图1所示沉降监测系统中液压沉降传感器的结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中，“若干”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。
如图1、图2所示，本发明实施例提供一种沉降监测系统，用于监测混凝土面板堆石坝的沉降。沉降监测系统包括储液罐1、若干液压沉降传感器2(图中只画出两个，可根据需要设置1个或其它多个)、通液管3、通气管4。
各液压沉降传感器2安装于各被监测点。液压沉降传感器2为高精度压片传感器，通过感受液体压力反算出沉降量。
储液罐1与各液压沉降传感器2通过通液管3串联连通，通过各液压沉降传感器2相对于基准点的压力变化来获取被监测点的沉降情况。
本实施例中，沉降监测系统还包括末端传感器5，末端传感器5通过通液管3与各液压沉降传感器2串联连通，且位于通液管3末端，安装在不动点位置作为基准点。在其它实施例中，也可以直接将储液罐1作为基准点。但采用末端传感器作为基准点能减小储液罐中液体因为温度、震动、气流影响而造成的误差，使测量更为精准。
通气管4串接各液压沉降传感器2且连通于储液罐1顶部，使储液罐1与各液压沉降传感器2之间形成密封的气压环境，在各液压沉降传感器2的膜片两侧形成气压平衡，可有效消除大气压力对系统产生的影响，提高监测的精准度。
本实施例中，沉降监测系统还包括干燥管6，干燥管6设于储液罐1与液压沉降传感器2之间的通气管4上，用于干燥进入储液罐1的气体。
本实施例中，沉降监测系统还包括若干安装底板7与固定卡箍8。固定卡箍8用于将各液压沉降传感器2分别安装于安装底板7上，再通过安装底板7安装于被监测点，以将各液压沉降传感器2稳固地安装于各被监测点。当然，在其它实施例中，各液压沉降传感器也可通过其它结构安装于各被监测点。
本实施例中，沉降监测系统还包括采集模块与监测服务器。采集模块可通过电缆9连接各液压沉降传感器，用于采集各液压沉降传感器侧得的压力数据。监测服务器可通过光纤10连接采集模块，用于对各液压沉降传感器侧得的压力数据进行处理与显示。当然，在其它实施例中，也可以不设采集模块与监测服务器，而是通过其它方式获取被监测点的沉降情况，例如在各液压沉降传感器上设置提醒装置，在沉降达到一定程度时利用发出警报或发光来进行提醒。
本实施例还提供一种沉降监测方法，利用如上所述的沉降监测系统，所述沉降监测方法包括：将各液压沉降传感器安装于各被监测点；在储液罐中注入液体，使液体通过通液管流至各液压沉降传感器；在通气管中充入气体，在储液罐与各液压沉降传感器之间形成密封的气压环境；通过各液压沉降传感器相对于基准点的压力变化来获取被监测点的沉降情况。这样，就能精确地测量出各被监测点的沉降情况。
本实施例设置了采集模块与监测服务器，故其沉降监测方法还包括：利用采集模块实时采集各液压沉降传感器侧得的压力数据；利用监测服务器处理各液压沉降传感器侧得的压力数据并进行显示。
本实施例能够满足大量程范围的沉降观测，且精度较高，能够实现自动化进行采集，使人工解放出来，且能够在突发天气情况下进行即时采集，且采集的频次可以根据观测要求进行加密。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种沉降监测系统，其特征在于，包括储液罐、若干液压沉降传感器、通液管、通气管，各液压沉降传感器安装于各被监测点，所述储液罐与各液压沉降传感器通过通液管串联连通，通过各液压沉降传感器相对于基准点的压力变化来获取被监测点的沉降情况。
2.如权利要求1所述的沉降监测系统，其特征在于，所述储液罐作为基准点。
3.如权利要求1所述的沉降监测系统，其特征在于，还包括末端传感器，所述末端传感器通过通液管与各液压沉降传感器串联连通，且位于通液管末端，安装在不动点位置作为基准点。
4.如权利要求1所述的沉降监测系统，其特征在于，所述通气管串接各液压沉降传感器且连通于储液罐顶部，使储液罐与各液压沉降传感器之间形成密封的气压环境，在各液压沉降传感器的膜片两侧形成气压平衡。
5.如权利要求4所述的沉降监测系统，其特征在于，还包括干燥管，所述干燥管设于储液罐与液压沉降传感器之间的通气管上，用于干燥进入储液罐的气体。
6.如权利要求1所述的沉降监测系统，其特征在于，还包括若干安装底板与固定卡箍，所述固定卡箍用于将各液压沉降传感器分别安装于安装底板上，所述安装底板用于安装于被监测点。
7.如权利要求1至6任一所述的沉降监测系统，其特征在于，还包括采集模块，所述采集模块连接各液压沉降传感器，用于采集各液压沉降传感器侧得的压力数据。
8.如权利要求7所述的沉降监测系统，其特征在于，还包括监测服务器，所述监测服务器连接采集模块，用于对各液压沉降传感器侧得的压力数据进行处理与显示。
9.一种沉降监测方法，其特征在于，利用如权利要求1至6任一所述的沉降监测系统，所述沉降监测方法包括：将各液压沉降传感器安装于各被监测点；在储液罐中注入液体，使液体通过通液管流至各液压沉降传感器；在通气管中充入气体，在储液罐与各液压沉降传感器之间形成密封的气压环境；通过各液压沉降传感器相对于基准点的压力变化来获取被监测点的沉降情况。
10.一种沉降监测方法，其特征在于，利用如权利要求8所述的沉降监测系统，所述沉降监测方法包括：将各液压沉降传感器安装于各被监测点；在储液罐中注入液体，使液体通过通液管流至各液压沉降传感器；在通气管中充入气体，在储液罐与各液压沉降传感器之间形成稳定密封的气压环境；通过各液压沉降传感器相对于基准点的压力变化来获取被监测点的沉降情况；利用采集模块实时采集各液压沉降传感器侧得的压力数据；利用监测服务器处理各液压沉降传感器侧得的压力数据并进行显示。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118032497A (zh) * | 2024-02-21 | 2024-05-14 | 北京科技大学 | 一种交通荷载下足尺钢筋混凝土管道的服役性能研究系统 |
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2023
- 2023-10-25 CN CN202311394739.0A patent/CN117367365A/zh active Pending
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| CN118032497B (zh) * | 2024-02-21 | 2024-08-09 | 北京科技大学 | 一种交通荷载下足尺钢筋混凝土管道的服役性能研究系统 |
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