一种山区变电站填方区沉降综合监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种山区变电站填方区沉降综合监测系统，其包括监测单元、供电单元、采集单元、电脑终端，其中监测单元包括GNSS接收机、一个以上的孔隙水压力计、观测墩，GNSS接收机安装在观测墩顶端，观测墩设置在变电站填方区的变形敏感区内，一个以上的孔隙水压力计埋设在距离观测墩2米的填方区范围内，GNSS接收机、孔隙水压力计分别与采集单元连接，采集单元通过网络通讯设备与电脑终端连接，供电单元分别与GNSS接收机、孔隙水压力计、采集单元连接；本装置能综合分析填方区基础沉降与地下水位之间的内在联系，科学评价变电站基础安全，为管理人员的科学决策提供基础资料。

【技术实现步骤摘要】
一种山区变电站填方区沉降综合监测系统
本技术属于变电站基础及建筑物的沉降监测领域,具体涉及一种山区变电站填方区沉降综合监测系统。
技术介绍
变电站是电网系统的重要组成部分，变电站基础的稳定与否直接影响到变电站的安全，并将影响到电网运行。受地形条件限制，山区变电站场址建设往往采取部分开挖及部分回填的施工方式，从而在建设工期和建设成本之间得到最优平衡点。填方区域的存在，使得变电站基础存在先天不足，建成后面临着地基沉降、建（构）筑物不均匀沉降等地质灾害的威胁。因此，需要对变电站的施工期及运行期进行沉降监测，评价变电站基础的稳定性。土层出现沉降可由土的压缩与固结理论来解释：土体在外加荷载作用下，由于孔隙比减少而压密变形，同时提高了强度。对于饱和土，只有当孔隙水挤出以后，变形才能产生，最初土中应力全部由孔隙水承担。随着孔隙水的挤出，孔隙水压力逐步转变为由土骨架承受的有效应力。因此，土层中地下水位的变化使得孔隙水压力发生变化，从而发生沉降。变电站基础沉降监测手段众多，按出现时间先后有水准仪或全站仪的传统光学测量方法、静力水准仪方法、GNSS测量技术、光纤传感技术、差分干涉测量（D-InSAR）技术以及机载激光雷达技术等等。与传统测量仪器测量手段比，GNSS测量技术因其有不受通视及建标影响、能实现实时监测、造价适中等优点，在岩土工程安全监测越来越受欢迎。目前对变电站基础沉降的分析，往往来源于单一的沉降监测成果，缺乏辅助信息进行科学的综合分析。对填方区形成的软弱地基，地下水位的变化有可能造成软弱地基的承载力出现区域差异，从而引起不均匀沉降等隐患甚至出现灾害。因此，有必要建立一种针对变电站填方区的综合监测系统，以自动化监测方式实现监测数据的同步采集，找到基础沉降与地下水位之间的内在联系，保障变电站基础安全运行。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本技术提供了一种山区变电站填方区沉降综合监测系统，其包括监测单元、供电单元、采集单元、电脑终端，其中监测单元包括GNSS接收机、一个以上的孔隙水压力计、观测墩，GNSS接收机安装在观测墩顶端，观测墩设置在变电站填方区的变形敏感区内，一个以上的孔隙水压力计埋设在距离观测墩2米的填方区范围内，GNSS接收机、孔隙水压力计分别与采集单元连接，采集单元通过网络通讯设备与电脑终端连接，供电单元分别与GNSS接收机、孔隙水压力计、采集单元连接。所述供电单元为太阳能供电系统。所述电脑终端为台式机或笔记本电脑。所述网络通讯设备为4G/5G无线网络设备或有线网络设备。所述电脑终端用于存储管理监测数据、数据比对、警情发布等。上述系统的实现步骤如下：1、根据监测设计要求在在填方区钻孔埋设孔隙水压力计，修建观测墩安装GNSS接收机，完成监测单元安装工作；2、分别对孔隙水压力计和GNSS接收机进行调试，确认监测设备功能正常后一起汇总组成监测单元；3、完成采集单元与供电单元的安装调试；4、GNSS接收机、孔隙水压力计接收的数据通过采集单元采集后，经过网络通讯设备输送到电脑终端中，确定各监测对象的初始值，然后启用山区变电站填方区沉降综合监测系统定期对山区变电站填方区进行监测；5、当监测结果超过预警值时，由电脑终端进行预警发布，通过客户端、手机短信等方式将预警信息发送给相关人员；若监测结果未达到相应的预警值，则在电脑终端的数据库存中存储；采用GNSS接收机进行监测获得沉降监测数据（主要数据），通过孔隙水压力计监测获得该区域的地下水位（辅助数据）。通过分析该区域沉降与地下水位随时间变化的规律，旨在找出两者之间的内在联系，以便科学评价变电站基础安全。通过建立山区变电站填方区基础沉降与地下水位的综合监测系统，综合分析填方区基础沉降与地下水位之间的内在联系，科学评价变电站基础安全，为管理人员的科学决策提供基础资料。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术监测单元安装方式示意图。具体实施方式下面通过附图和实施例对本技术作进一步详细说明，但本技术的保护范围不局限于所述内容。实施例1：如图1所示，本山区变电站填方区沉降综合监测系统包括监测单元、供电单元3、采集单元4、电脑终端5，其中监测单元包括GNSS接收机1、2个孔隙水压力计2、观测墩，GNSS接收机安装在观测墩顶端，观测墩放置在变电站填方区的变形敏感区内，2个孔隙水压力计埋设在距离观测墩2米的填方区范围内（图2），GNSS接收机、孔隙水压力计分别与采集单元连接，采集单元通过网络通讯设备与电脑终端连接，供电单元分别与GNSS接收机、孔隙水压力计、采集单元连接；供电单元为常规太阳能供电系统，电脑终端为台式机电脑，网络通讯设备为4G/5G无线网络设备。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种山区变电站填方区沉降综合监测系统，其特征在于：包括监测单元、供电单元、采集单元、电脑终端，其中监测单元包括GNSS接收机、一个以上的孔隙水压力计、观测墩，GNSS接收机安装在观测墩顶端，观测墩设置在变电站填方区的变形敏感区内，一个以上的孔隙水压力计埋设在距离观测墩2米的填方区范围内，GNSS接收机、孔隙水压力计分别与采集单元连接，采集单元通过网络通讯设备与电脑终端连接，供电单元分别与GNSS接收机、孔隙水压力计、采集单元连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种山区变电站填方区沉降综合监测系统，其特征在于：包括监测单元、供电单元、采集单元、电脑终端，其中监测单元包括GNSS接收机、一个以上的孔隙水压力计、观测墩，GNSS接收机安装在观测墩顶端，观测墩设置在变电站填方区的变形敏感区内，一个以上的孔隙水压力计埋设在距离观测墩2米的填...

【专利技术属性】
技术研发人员：周江，马庆龙，彭博，徐万友，江晓波，李白稳，曾旭东，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司昭通供电局，
类型：新型
国别省市：云南;53