静态液位型地表沉降监测系统 [复制链接]

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只看楼主倒序阅读使用道具楼主发表于: 2012-04-05

监测原理
KLA003型无线沉降监测系统是中国科学院力学研究所与北京科力安监测技术有限公司共同研发的新一代沉降监测系统，该系统具有全天候工作、无人值守、可回收再利用等优点。于2006年首次应用于北京十号线的地表监测并取得了很好的效果。

沉降监测原理
(1)在待测点处分别设置若干个装有适量液体的储液筒，所有储液筒之间通过管道相互连通；
(2)在每个储液筒中设置悬浮于所述储液筒内液面上的浮子，浮子是通过配重被浮起；
(3)当该测点发生地面沉降后，测量出每个测点处浮子在液体中的垂直高度的变化，液位传感器精度可达0.02mm，系统精度0.3mm；
(4)设定其中一个储液筒为基准筒，该基准筒处不发生地面沉降或者该点的地面沉降量利用常规方式测量；

(5)根据每个测点处浮子的变化值，以基准筒或该基准筒的地面沉降值为基础，计算出各个测点处的地面沉降量。

2个平面的高差仅仅取决于容器内的液位高度，测得液位高度就可以获得高差。根据这一原理，可将平面的沉降问题，用测量液位的方法解决。
系统结构
数据采集模块由内部定时器控制，按时采集位移传感器的位移变化量，从而得到液面的变化量，根据系统内部液体总体积不变的原则并参考不动点的液位变化计算出各点的相对沉降量，采集到的数据经GSM网络发送至接收模块通过R45接口与计算机相连，从而用上位机对数据进行处理得到位移曲线直观的反映给用户，实现的位移的无人值守实时监测。
本设计结构旨在建立一个基于目前技术领先的通讯与GPRS/GSM平台的智能安全监测系统，整个系统充分体现高新科技与实际应用集成的思想，符合信息时代高集成度、高信息化、高智能型的发展需求，系统设计在一个较高的起点上充分保证系统的可扩展性、可维护性，具备准确的信息处理及判断能力，并有一定的超前性。
下图是静态液位型监测系统的结构工作流程，每个仪器采用12V直流电源，RS232串口连接采集与发射模块实现数据通讯，在实际应用中，当监测时间很长时（如1年），配备15W太阳能电板，这样整个监测系统现场部分在不需外接电源情况下仍能正常工作，可实现远程参数修改，具有很好的独立性。

性能指标

\|.]sL0;4Z 量程	>+}yI}W;e ±5mm;±10mm;30mm;定制	E~]37!,\\9 传输方式	E}-Y!,v^ GSM
k5M3g* 分辨率	oUSv)G.zb 0.1mm	f%#q}vK- 工作环境	[%?ViKW 全天候野外
{,;R\)8D 精度	rnNB!T 0.1mm+0.02·n·c	3` ,u^ w 工作温度	H5MO3DJ -30~+120
::<v; `l 规格	jimWLF5Q5" Ф80mm×20mm;Ф100mm×50mm Ф100mm×60mm	^HiI 采集频率	M/?*?B 0s~65535S

主要特点★实时无线监测、数据远程传输、无人值守
★全天候监测，不受气象条件影响★分辨率优于0.1mm，误差0.1mm+0.02·n·c
★完善的软件服务，集实时检索、报警预测为一体★安装环境要求低，操作简便，造价低廉
监测点布置原则在测区内选取一相对稳定的参考点做为基准，其它各测点与基准点相连接，通过实时测量各测点与基准点的相对位移变化（高程方向）从而得出各点沉降或整体倾斜信息。在点位选取时注意各点间高差，应尽量选择在一个水平面上，以使各点达到最大量程，满足工程监测的需要。
应用领域适用于监测建筑物沉降以及由地下施工引起的地
表沉降，亦可用于建筑物倾斜监测
工程实例北京地铁十号线三元桥段地表沉降监测
北京地铁十号线三源里小区8号楼楼体及地表沉降监测沈阳地铁一号线小区楼体沉降、倾斜监测
中海油-某海洋石油平台桩基沉降监测