[实用新型]一种压差式静力水准自动监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及工程测量技术领域，尤其涉及一种压差式静力水准自动监测系统。

背景技术

随着社会经济的发展，大型建筑工程不断涌现，大型建筑工程安全方面的自动化监测得到高度重视。

静力水准监测系统是测量两点或多点间相对高程差的精密测量系统，主要用于大型建筑工程，包括大坝、发电站、高层建筑、基坑、桥梁、铁路等多点垂直位移的监测。

传统的静力水准监测系统测量虽然精度高，但存在现场静力水准仪体积较大、使用场地要求较高、适用范围较窄等问题，因此限制了静力水准监测系统推广应用。

新型的压差式静力水准监测系统解决了传统的静力水准监测系统现场静力水准仪体积较大、使用场地要求较高、适用范围较窄等问题，但是由于工作环境条件中存在大气压、湿度、温度等变化，例如水的密度就随温度而变化，如下表所示，所以为保证系统测量的高精度，系统安装完毕后必须人工进行精度调试，后期也需要人工进行精度调试，因此静力水准监测系统自动化程度不高。

水的温度和密度对照表

发明内容

本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种新型的压差式静力水准自动监测系统，该系统应用液体的连通管原理，将高程测量转化为对液体压力的测量。

本发明为了解决上述问题，所采取的技术方案为：一种压差式静力水准自动监测系统，包括现场采集装置、远程监测系统和静力水准仪，所述静力水准仪与所述现场采集装置相连，所述远程监测系统控制所述现场采集装置；还包括若干静力水准仪，所述静力水准仪包括置于第一基准点的第一基准点水准仪、置于第二基准点的第二基准点水准仪和置于待测试点的测量点水准仪，所述第一基准点和所述第二基准点相对位移固定；所述若干静力水准仪之间通过连通管连接，所述连通管包括两条通道，第一连通管为液体水通道，第二连通管为参考大气通道；液体和气体贯穿所有静力水准仪。

进一步的，所述监测系统还包括提供液体水和参考大气的基准水箱，所述参考大气为基准水箱所在位置处空气。

进一步的，所述的静力水准仪内部设有测量两流体压力差的压差式传感器，水由所述压差式传感器第一接口流入，所述参考大气由所述压差式传感器第二接口流入，所述压差式传感器内部流体通道和外部连通管通道相连通。

进一步的，所述静力水准仪包括壳体，所述壳体内部固定有压差式传感器，所述壳体壁上设有与压差式传感器流体出入口相对应的四个接口，所述四个接口处均设螺纹快速接头，所述螺纹快速接头连接压差式传感器和外部连通管。

进一步的，所述现场采集装置包括用于与静力水准仪连接的第一电源及通信接口、用于与远程监测系统连接的第二电源及通信接口；所述第一电源及通信接口选用直流24V电源和RS485通信，所述第二电源及通信接口选用交流220V电源和RS485通信或无线通信。

进一步的，所述的第一基准点和第二基准点均设置在没有地质沉降的位置上，例如山体岩石上。

本发明还公开了一种压差式静力水准自动监测系统的测量方法，包括以下步骤，

a定取两个非沉降点作为第一基准点和第二基准点，并测量两个基准点之间在垂直水平方向上的相对位移h；

b检测第一基准点水准仪的测量值P1，第二基准点水准仪的测量值P2；根据 P1-P2＝ρg h，得出该大气温度下水的密度ρ；

c读取测量点处水准仪的测量值P，根据公式P1-P＝ρgh’即可得出测量点相对第一基准点的垂直位移。

本发明所产生的有益效果：该系统应用液体的连通管原理，将高程测量转化为对液体压力的测量，静力水准仪测量值为液体压力(含参考大气压力)和参考大气压力之差来消除工作环境条件中大气压和湿度影响，通过2个基准点上静力水准仪测量值之差变化来获得工作环境条件中温度补偿系数，通过1个基准点上静力水准仪测量值和某个测量点上静力水准仪测量值之差再考虑温度补偿系数得到消除工作环境条件影响的液体压力之差，再经过分析计算来获得某个测量点高程差和垂直位移，以上工作都由压差式静力水准自动监测系统自动完成，不需要人工干预，实现了真正的自动化。

附图说明

图1本发明中压差式静力水准仪自动监测系统连接结构示意图；

图2本发明中静力水准仪连接结构示意图；

图3本发明中静力水准仪结构示意图；

图中 1、采集模块，2、压差式传感器，201、第二接口，3、壳体，301、空腔区， 302、凸起部，4、进水口，5、进气孔，6、电源及通信接口。

具体实施方式