[发明专利]结合北斗和静力水准监测变电站沉降位移的方法及系统

说明书

本发明涉及变电站环境监测技术领域，公开了结合北斗和静力水准监测变电站沉降位移的方法及系统。本发明的系统包括监测装置、内部设有通讯模块的设备集成箱和服务器，监测装置包括分别设置于第一监测点、第一基准点、第二监测点和第二基准点的监测模块，监测模块包括北斗定位接收机和静力水准仪；方法包括：步骤S1，监测装置设置；步骤S2，数据采集与传输；步骤S3，数据处理和分析。本发明联合北斗定位和静力水准测量技术进行变电站楼宇的表面位移和沉降监测，使得测量精度能够满足规范要求，且在不同监测点和不同基准点布置静力水准仪，以通过高程传递的方式计算高程坐标值，能够有效解决测量设备布置不便的问题。

技术领域

本发明涉及变电站环境监测技术领域，尤其涉及结合北斗和静力水准监测变电站沉降位移的方法及系统。

背景技术

变电站由于其地基的不均匀沉降和表面位移，会使站内电网设备结构发生倾斜、地表开裂和电缆沟错位，导致变电站不同程度的破坏，从而影响电力设备正常运行，对电网安全稳定运行造成严重威胁。

北斗高精度定位技术可应用于地质体的平面及高程位移变形监测，当采用静态测量方法时，其观测精度可提高到毫米级。在现有规范《建筑变形测量规范》(JGJ8-2016)中，三等监测要求位移监测点坐标中误差在±10mm，相应的沉降点高差中误差要求在±1.5mm。目前应用于变电站沉降位移监测的北斗卫星定位设备的位移监测精度可以满足位移监测点测量误差在±10mm的要求，但是无法满足沉降点测量误差在±1.5mm的要求，因此，仅仅采用北斗高精度定位技术进行变电站沉降位移监测，无法满足变电站沉降位移监测的高精度要求。

静力水准测量方法是利用自由流动的静止液面上各个点液面是等高的原理进行高程测量，其观测精度可达到亚毫米级，完全满足沉降点测量误差在±1.5mm的要求。采用静力水准测量变电站沉降位移时，若需要获得各测点的绝对沉降量，需要建立一个稳定的工作基点。对于实际工程常遇到无稳定基准点的情况，一般在距离变电站楼宇一定距离的地面稳定位置设置一个基准点，然后在变电站楼宇地基上埋设监测点，将基准点和监测点使用同一条管道串连起来进行高程的监测。然而，静力水准仪安装要求基准点和监测点尽量在一条水平线上，且基准点和监测点之间的上下高差不能超过静力水准仪量程的20％，而静力水准仪的量程一般在0.1m～2m之间，量程较短，在一些现场环境限制较多的场景，难以实现静力水准仪的布置。在楼宇的楼顶进行静力水准仪的布置会相对容易，但是楼层的高度一般较高，此时静力水准仪的量程无法满足要求。

因此，有必要提供一种既便于布置测量设备又能够满足变电站沉降位移监测的高精度要求的变电站沉降位移监测方案。

发明内容

本发明提供了结合北斗和静力水准监测变电站沉降位移的方法及系统，解决了目前变电站沉降位移监测方法存在测量精度不满足规范要求和测量设备布置不便的缺陷的技术问题。

本发明第一方面提供一种结合北斗和静力水准监测变电站沉降位移的方法，包括：

步骤S1，监测装置设置：在待监测变电站楼宇的顶部同一水平面上设置第一监测点和第一基准点，在所述待监测变电站楼宇的地基上设置与所述第一基准点位于同一竖直方向上的第二监测点，在所述待监测变电站楼宇附近的预置地面稳定位置设置与所述第二监测点位于同一水平面上的第二基准点，在所述第一监测点、所述第一基准点、所述第二监测点和所述第二基准点上均安装监测模块，所述监测模块包括北斗定位接收机和静力水准仪；将各所述监测模块与内部设有通讯模块的设备集成箱连接，将所述通讯模块与服务器连接；

步骤S2，数据采集与传输：所述监测模块中的北斗定位接收机采集所在位置处的北斗定位数据，所述监测模块中的静力水准仪采集所在位置处的沉降监测数据，所述通讯模块将所述北斗定位数据和所述沉降监测数据同步传输至所述服务器；