一种自动量测分层沉降系统的仪器及其测量安装方法技术方案

本发明专利技术公开了一种能自动量测常规分层沉降系统的仪器，该仪器通过自动控制仪器自带的分层沉降探头在常规分层沉降管内升降，对分层沉降管外沉降环相对管口的位置进行测量，并实时对数据进行记录，完成对分层沉降系统的自动测量；本发明专利技术的仪器提供一种直接测量方式，利用分层沉降探头直接进入管道内进行测量，并将测量数据实时地记录到控制系统中，可保证监测的准确性、实时性，克服间接测量带来的误差。本发明专利技术设计合理、工艺简单、易于加工、主要配件价格低廉，从而使得该自动化量测仪器具备较高的成本优势，该自动化量测仪器适用性广，数据传输方式灵活多样，安装简便。

Instrument for automatically measuring layered subsidence system and measuring and installing method thereof

The invention discloses an automatic measuring instrument of conventional layered settlement system, the instrument through the automatic control instrument with layered settlement settlement tube probe in the conventional lifting stratification, measured relative to the nozzle ring tube position settlement of layered settlement, and real-time data recording, complete the automatic measurement system of layered settlement the instrument; the present invention provides a direct measurement method, using the layered settlement probe directly into the pipeline were measured, and the measuring data recorded in the control system to ensure the accuracy of monitoring, real-time, overcome the error brought by indirect measurement. The invention has reasonable design, simple process, easy processing, low price of main parts, so that the automatic measuring instrument with high cost advantages, the automatic measuring instrument for wide data transmission mode is flexible, easy to install.

【技术实现步骤摘要】
一种自动量测分层沉降系统的仪器及其测量安装方法
本专利技术涉及一种自动量测分层沉降系统的仪器及其测量安装方法，属于水利工程安全监测

技术介绍
水利工程领域经常会遇到坝体、边坡、堤防的沉降监测问题，例如：新建防波堤、大坝、尾矿库等的沉降稳定监测，这些都需要安装分层沉降系统，对不同深度土层的沉降量进行监测，以判断监测目标的安全状态，指导工程施工和管理。传统的分层沉降监测，可以分为两类：一类采用人工读数的方式，即在设计位置先钻孔安装埋设好传统的分层沉降系统，待系统安装完毕，不同深度的沉降环沉降稳定后，由现场测量人员利用手持式分层沉降仪，对分层沉降系统中的各个沉降环进行量测，现场手工记录到专用的纸质表格中；后续数据处理时，先将数据人工输入到电子表格中，在进行计算分析，得到不同埋设深度的各个沉降环的沉降量；另一类采用自动测量方式，这种方式基本上摒弃了传统的分层沉降系统，采用不动杆法在观测点位置采用钻机钻孔，埋入刚度较大、带套管的不动杆，杆下端插入硬土层（标准贯入击数N＞40），上端引出地面，将沉降标安设在不动杆上，沉降标与土体同步沉降，其相对不动杆的位移即为此处的土体沉降量。或串联分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动量测分层沉降系统的仪器，包括：基础层、牵引层、量测层，其特征在于：所述基础层包括：混凝土基座、第一不锈钢底板、不锈钢丝杆和锂离子电池仓，所述混凝土基座顶部通过螺栓固定有第一不锈钢底板，所述第一不锈钢底板上固定有四根不锈钢丝杆，所述锂离子电池仓通过螺栓固定在第一层不锈钢底板上；所述牵引层包括：卷扬机、强制对中卡槽、第二不锈钢底板、分层沉降测绳，所述四根不锈钢丝杆中部固定有第二不锈钢底板，所述第二不锈钢底板上设置有卷扬机，卷扬机线盘上设置有分层沉降测绳，分层沉降测绳自由端穿过固定在不锈钢底板上的强制对中卡槽，向上绕过固定在第二不锈钢底板上的第一滚轴；所述量测层包括：增量型旋转编码器、量测控...

【技术特征摘要】
1.一种自动量测分层沉降系统的仪器，包括：基础层、牵引层、量测层，其特征在于：所述基础层包括：混凝土基座、第一不锈钢底板、不锈钢丝杆和锂离子电池仓，所述混凝土基座顶部通过螺栓固定有第一不锈钢底板，所述第一不锈钢底板上固定有四根不锈钢丝杆，所述锂离子电池仓通过螺栓固定在第一层不锈钢底板上；所述牵引层包括：卷扬机、强制对中卡槽、第二不锈钢底板、分层沉降测绳，所述四根不锈钢丝杆中部固定有第二不锈钢底板，所述第二不锈钢底板上设置有卷扬机，卷扬机线盘上设置有分层沉降测绳，分层沉降测绳自由端穿过固定在不锈钢底板上的强制对中卡槽，向上绕过固定在第二不锈钢底板上的第一滚轴；所述量测层包括：增量型旋转编码器、量测控制主板、第三不锈钢底板和液晶显示器，所述四根不锈钢丝杆上部固定有第三不锈钢底板，所述第三不锈钢底板上设置有增量型旋转编码器、量测控制主板和液晶显示器，所述分层沉降测绳自由端绕过固定在第三不锈钢底板上第二滚轴后，水平与增量型旋转编码器的齿轮移动连接，再经固定在第三不锈钢底板上第三滚轴后垂直向下，所述分层沉降测绳自由端末端设置有探头；所述混凝土基座、第一不锈钢底板、第二不锈钢底板、第三不锈钢底板对应位置上均设置有通孔，所述探头位置与通孔位置相对应；所述量测控制主板分别与卷扬机、增量型旋转编码器、探头、锂离子电池仓、液晶显示器相连接。2.根据权利要求1所述的一种自动量测分层沉降系统的仪器，其特征在于：所述第一不锈钢底板两侧设置有耳朵，所述螺栓穿过耳朵将第一不锈钢底板固定在混凝土基座上。3.根据权利要求1所述的一种自动量测分层沉降系统的仪器，其特征在于：所述第二不锈钢底板通过螺母固定在不锈钢丝杆上。4.根据权利要求1所述的一种自动量测分层沉降系统的仪器，其特征在于：所述第三不锈钢底板通过螺母固定在不锈钢丝杆上。5.根据权利要求1所述的一种自动量测分层沉降系统的仪器，其特征在于：所述混凝土基座采用C20/25混凝土浇筑而成，尺寸为0.5×0.5m，厚度20cm。6.根据权利要求1所述的一种自动量测分层沉降系统的仪器，其特征在于：所述分层沉降测绳上设置有孔洞，所述孔洞与齿轮相卡合。7.根据权利要求1所述的仪器的测量方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：仪器安装调试后，设置初始参数，包括：探头的初始位置、测量点编号、测量沉降环的数量、每次测量重复的次数、测量的间隔时间、最大测量深度；步骤二：仪器收到测量命令后，开始自检，并将探头收放至初始位置；仪器自动将探头放入沉降管内，并开始探测沉降环的位置；当检测到一个沉降环时，仪器记录沉降环的数量；以同样方法依次记录沉降环的数量达到设置数量或探头下放深度达到设置的最大测量深度后，仪器自动将探头放20cm深度后停止放探头；步骤三：仪器自动收拉探头，当探头检测到一个沉降环时，仪器根据编码器记录沉降环的位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫桂霞，李登华，朱乾德，陈可锋，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：江苏,32