一种地表沉降监测系统及其监测方法技术方案

本申请公开了一种地表沉降监测系统及其监测方法，系统包括：设于地表基础相对稳定处的工作基点，所述工作基点的地面处设有水准点帽头；设于相应监测点处的若干位移监测装置，所述位移监测装置包括打设于地层中的固定杆，所述固定杆的顶端设有固定装置，所述固定装置内固定设有位移传感器，所述位移传感器的测量端与连接线的一端连接，所述连接线的另一端与所述水准点帽头连接，所述固定装置的壳体设有用以所述连接线穿过的过孔，所述连接线外套有保护管，所述保护管埋设于地表下；用以与若干所述位移传感器连接的信号处理器，所述信号处理器与控制主机连接。

【技术实现步骤摘要】
一种地表沉降监测系统及其监测方法
本公开一般涉及岩土工程地表沉降监测
，具体涉及一种地表沉降监测系统及其监测方法。
技术介绍
地表沉降监测是隧道施工的重要组成部分，地面沉降在隧道施工中和后期运营过程中要按一定周期对其进行监测，对监测得到的数据进行计算处理，最终得出地表沉降量，根据地表沉降量对工程施工进行指导和处理。现有的常规地表沉降监测方法有沉降板法，沉降水杯法，铁环分层沉降仪法，剖面沉降仪法等，这些监测方法安装复杂，数据采集困难，工作量较大，干扰施工，进而影响施工质量和工程测量的进度，无法满足隧道进口段地表沉降监测实时化、高效化的要求，因此亟需一种具有实时化、自动化、高效化及高精度等特点的地表沉降自动监测系统。
技术实现思路
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种地表沉降监测方案。第一方面，本申请实施例提供了一种地表沉降监测系统，包括：设于地表基础相对稳定处的工作基点，所述工作基点的地面处设有水准点帽头；设于相应监测点处的若干位移监测装置，所述位移监测装置包括固定杆、固定装置、位移传感器和连接线，所述固定杆打设于地层中，所述固定装置与所述固定杆固定连接，所述位移传感器固定设于所述固定装置内，所述位移传感器的测量端与所述连接线的一端连接，所述连接线的另一端与所述水准点帽头连接，所述固定装置的壳体设有用以所述连接线穿过的过孔，所述连接线外套有保护管，所述保护管埋设于地表下；用以与若干所述位移传感器连接的信号处理器，所述信号处理器与控制主机连接。r>所述连接线为刚性金属芯绳，在测量监测点的位移时，不会由于连接线自身的变形而导致测量结果不准确。所述固定装置包括固定基座和用以容纳所述位移传感器的保护箱，所述固定基座与所述固定杆的顶端固定连接，所述保护箱设于所述固定基座上，所述保护箱的箱体上设有用以所述连接线穿过的过孔。所述固定基座上设有螺孔，所述保护箱的箱体上设有与所述螺孔对应的垫板，所述垫板上设有配合螺孔，所述固定基座和所述保护箱通过穿入所述螺孔和所述配合螺孔的螺杆固定连接。所述固定杆的杆体上设有凸起螺纹。所述信号处理器与无人控制主机连接，所述无人控制主机与远程控制计算机通过无线传输方式连接。所述远程控制计算机设有用以预报沉降量大于设定值的预警模块。地表沉降监测系统还包括移动终端，所述移动终端与所述远程控制计算机通过网络连接。第二方面，本申请实施例还提供了一种地表沉降监测系统的监测方法，包括以下步骤：选取至少一个工作基点和若干监测点，在所述工作基点处布设水准点帽头，在所述监测点处布设固定杆、位移传感器和信号处理器，在所述水准点帽头和所述位移传感器之间设置用以测量监测点位移的连接线，所述连接线外设有保护管，所述信号处理器将所述位移传感器获取的信号传输给主机；所述主机获取并存储所述水准点帽头、若干所述监测点的初始高程，以及各所述位移传感器与所述水准点帽头之间的初始斜距离；所述主机获取各所述位移传感器所监测的位移值，进而得到各监测点处的沉降量。所述主机通过所述水准点帽头A、若干所述监测点B的初始高程，以及各所述位移传感器与所述水准点帽头之间的初始斜距离L，从而得到所述监测点与所述水准点帽头连线之间的水平距离D，根据相应的所述监测点与水准点帽头之间的斜距离变化值L1，获取该测点处的所述沉降量Δh。其中，位移传感器与水准点帽头之间的初始斜距离可以通过设置的连接线的长度确定。可以理解的是，连接线可以是一端与位移传感器的测量端连接、另一端与水准点帽头连接的独立的线绳，也可以是采用拉绳位移传感器，并将拉绳传感器的拉绳长度进行定制，无论哪种方式，均在本申请的保护范围之内。本申请实施例提供的地表沉降监测方案，通过工作基点的设置，可以获得比较准确的监测基点；通过设置若干位移监测装置，可监测出各待监测区域内监测点相对于工作基点的相对沉降量，可根据每个监测点的沉降数据画出地表沉降曲线图，本地表沉降监测系统操作简单，可以不受电磁干扰，易于施工和维护，且施工成本相对较低。该监测系统结构设计合理，成本低，适用性强，操作简单，不仅可以监测隧道进口段地表沉降，还可以监测深基坑、建筑物、办公大楼等基础设施的大面积地表沉降，具有较好的应用前景。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1是本专利技术实施例监测装置分布示意图。图2是本专利技术实施例监测装置结构示意图。图3是本专利技术实施例监测装置连接基座结构示意图。图4是本专利技术实施例监测装置监测系统结构示意图。图5是本专利技术实施例监测装置监测系统流程图。图6是本专利技术实施例监测原理示意图。其中，1—水准点帽头；2—保护箱；3—连接基座；4—上面孔；5—侧面孔；6—垫板；7—配合螺孔；8—基座螺孔；9—中心螺孔；10—螺杆；11—凸起螺纹；12—连接线；13—信号处理器；14—固定杆；15—无人控制主机；16—数据存储服务器；17—远程控制计算机；18—移动端。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分而不是全部的实施例。为了便于描述，附图中仅示出了与专利技术相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，通常在此附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，属于“设置”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。参见图1～6，本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：一种地表沉降监测系统，该监测系统包括地面监测网络、数据远程实时传输系统、远端监测系统，所述地面监测网络包括位移传感器、信号处理器13、连接线12、固定杆14、水准点帽头1、保护箱2，所述数据远程实时传输系统包括无人值守控制主机15、数据采集无线传输器，所述远端监测系统包括数据存储服务器16、远程控制计算机17、移动端18，位移传感器监测的地表沉降第一信号传输给信号处理器13，信号处理器13通过信号线将数据以数字信号传输给无人值守控制主机15，对数据进行相应的处理，进一步通过GPRS无线传输模块传输给远程控制计算机17，远程计算机对数据进一步处理最终得出工作基点与监测点之间的实时沉降变形结果并在计算机屏幕上实时显示，可通过Internet本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地表沉降监测系统，其特征在于，包括：/n设于地表基础相对稳定处的工作基点，所述工作基点的地面处设有水准点帽头；/n设于相应监测点处的若干位移监测装置，所述位移监测装置包括固定杆、固定装置、位移传感器和连接线，所述固定杆打设于地层中，所述固定装置与所述固定杆固定连接，所述位移传感器固定设于所述固定装置内，所述位移传感器的测量端与所述连接线的一端连接，所述连接线的另一端与所述水准点帽头连接，所述固定装置的壳体设有用以所述连接线穿过的过孔，所述连接线外套有保护管，所述保护管埋设于地表下；/n用以与若干所述位移传感器连接的信号处理器，所述信号处理器与控制主机连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种地表沉降监测系统，其特征在于，包括：
设于地表基础相对稳定处的工作基点，所述工作基点的地面处设有水准点帽头；
设于相应监测点处的若干位移监测装置，所述位移监测装置包括固定杆、固定装置、位移传感器和连接线，所述固定杆打设于地层中，所述固定装置与所述固定杆固定连接，所述位移传感器固定设于所述固定装置内，所述位移传感器的测量端与所述连接线的一端连接，所述连接线的另一端与所述水准点帽头连接，所述固定装置的壳体设有用以所述连接线穿过的过孔，所述连接线外套有保护管，所述保护管埋设于地表下；
用以与若干所述位移传感器连接的信号处理器，所述信号处理器与控制主机连接。


2.根据权利要求1所述的一种地表沉降监测系统，其特征在于，所述连接线为刚性金属芯绳。


3.根据权利要求1所述的一种地表沉降监测系统，其特征在于，所述固定装置包括固定基座和用以容纳所述位移传感器的保护箱，所述固定基座与所述固定杆的顶端固定连接，所述保护箱设于所述固定基座上，所述保护箱的箱体上设有用以所述连接线穿过的过孔。


4.根据权利要求3所述的一种地表沉降监测系统，其特征在于，所述固定基座上设有螺孔，所述保护箱的箱体上设有与所述螺孔对应的垫板，所述垫板上设有配合螺孔，所述固定基座和所述保护箱通过穿入所述螺孔和所述配合螺孔的螺杆固定连接。


5.根据权利要求1所述的一种地表沉降监测系统，其特征在于，所述固定杆的杆体上设有凸起螺纹。


6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛颜慧，刘友博，孔庆波，綦鸿远，
申请(专利权)人：山东交通学院，中交路桥建设有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37