[发明专利]基于GPS定位的沉降监测装置及监测方法

说明书

本发明提出一种基于GPS定位的沉降监测装置及监测方法，其装置的特征在于，多个设置在混凝土底座上的静力水准仪，其中一个静力水准仪为基准点静力水准仪；所述基准点静力水准仪旁侧设置有静态GPS测量终端；全部所述静力水准仪分别由通液连通管和通气连通管构成相互连通；全部所述静力水准仪内的传感器和所述静态GPS测量终端均连接上位机。采用本发明进行监测点的高程测量，与传统水准测量和三角高程测量方法比较，具有测量精度高，作业效率高，可实现自动化实时监测等优点；与单纯的GPS测量方法比较，本发明仅采用了一个终端，即实现多点高程测量和监测的功能，在设备投入上大大降低了成本。

技术领域

本发明涉及建筑工程监测领域，尤其是大型储罐、大坝、核电站、高层建筑、基坑、路基、桥梁、地铁工程的垂直位移监测方法。

背景技术

为充分保障工程的质量和作业人员的人身安全，工程在施工过程中对重要参数指标进行实时性的监测显得尤为重要。随着建筑技术的发展，自动化监测设备正逐渐被应用，成为工程监测领域的有力手段。静力水准仪被广泛地应用于测量两点或多点间相对高程变化的一种紧密仪器，属于建筑工程沉降位移监测设备，由于具有精度高的优点，在测量领域中获得了广泛的应用。尤其在大型精密工程、大型科学科研工程测量中发挥着重要的作用。

静力水准仪在使用过程中存在较为明显的短板，它能较为方便地测得各监测点与基准点间的差异沉降，但是难于获得监测点的绝对沉降量。为了获得监测点的绝对沉降量，则必须将基准点设置于不受沉降影响的位置，为了确保基准点不受工程施工影响发生沉降，往往须远离施工现场，增大了施工和维护的难度。

发明内容

在传统的高程测量方法中，采用水准仪观测精度高但测量效率低下，采用经纬仪效率较水准仪高但测量精度较低，二者均以人工监测为主，无法实现实时监测的功能。静力水准仪可以较好地实时监测监测点的相对高程变化值，难于用于监测监测点的绝对高程变化值。针对以上不足，本发明提出静力水准仪结合GPS定位的技术手段，能够较好地解决以上问题。

本发明将主要实现以下目的：

(1)对监测点的绝对高程变化进行实时、精确地测量，并采集和记录绝对高程随时间的变化数值，为工程的沉降分析提供可靠有效的观测数据。

(2)对监测点的沉降值设定预警值，当监测点沉降达到预警值时，监测系统自动报警。

(3)较好地解决静力水准仪在应用中，不易设置基准点的问题，解决了静力水准仪在工程应用中的痛点，扩展了静力水准仪的使用范围。本发明要解决的技术问题在于，通过本发明能够有效地监测监测点的绝对高程的变化值，对监测点绝对高程的变化值设定预警值，实现自动监测、报警的功能，保证工程的安全。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于GPS定位的沉降监测装置，其特征在于，包括：多个设置在混凝土底座上的静力水准仪，其中一个静力水准仪为基准点静力水准仪；所述基准点静力水准仪旁侧设置有静态GPS测量终端；全部所述静力水准仪分别由通液连通管和通气连通管构成相互连通；全部所述静力水准仪内的传感器和所述静态GPS测量终端均连接上位机。

优选地，所述静态GPS测量终端通过对接螺栓固定于设置在基准点静力水准仪旁侧的安装架上，所述静态GPS测量终端通过太阳能供电，通过无线通信连接上位机。

优选地，所述上位机连接有报警器，所述上位机为计算机。

优选地，所述静态GPS测量终端还可以替换为北斗定位装置。

一种基于GPS定位的沉降监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：根据工程监测方案的要求，在各监测点设置静力水准仪，采用连通管将所有静力水准仪的贮液容器相连，往贮液容器内注入液体，并等待液体液面完全静止；