[发明专利]动静态自调式沉降∕挠度监测系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于工程检测技术领域，具体涉及一种动静态自调式沉降∕挠度监测系统及方法。

背景技术

沉降∕挠度监测系统已广泛应用于桥梁、隧道、边坡、路基和大楼等工程检测领域。

被测物体在受载荷产生变形时，不但产生纵向变形，还会产生倾斜，如图5为储液桶垂直时的液体状态图，图6为储液桶倾斜时的液体状态图，可见储液桶倾斜时储液桶内的液面横截面积变大，导致液面的位移小于储液桶垂直时的液面位移，对测量结果带来极大影响，沉降∕挠度监测系统无法消除倾斜对检查结果带来的影响，使得检查结果误差较大。现有的沉降∕挠度监测系统只能通过巡检的方式，依次对被测点的挠度∕沉降值进行测量，因被测点检测时间不同步，只能将各被测点的不同时间点的位移值与基准的位移值进行对比，准确性低，误差大。现有的沉降∕挠度监测系统是在被测物体上选取一个变形量相对较小的点作为基准点，但是被测物体受载荷后，被测物体整体会产生变形，基准点的位置也是处于变动中，这进一步增大了检测结果的误差。

发明内容

本发明的目的即在于克服现有技术的不足，提供一种可以消除倾斜对检测结果的影响，检测结果误差小，可实现同步动静态监测的动静态自调式沉降∕挠度监测系统；

本发明的另一个目的在于提供一种动静态自调式沉降∕挠度监测方法，消除了因基准产生位移引起的误差。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

动静态自调式沉降∕挠度监测系统，它包括多个检测装置和采集系统，检测装置由储液桶，差动变压器式位移变送器，浮漂和连接杆组成； 

储液桶之间通过软管连通，储液桶中设置有差动变压器式位移变送器，储液桶内部充有液体，液体中悬浮有浮漂，浮漂通过垂直的连接杆与差动变压器式位移变送器连接； 

差动变压器式位移变送器通过RS485总线或CAN总线与采集系统连接，差动变压器式位移变送器中设置有时钟芯片、数据存储装置和以微处理器或FPGA为核心的控制单元；

检测装置通过自调整连接装置安装在安装支架或安装支座上。

自调整连接装置为万向接头或关节轴承或软性连接装置。

差动变压器式位移变送器和储液桶均设置有编号，相同编号的差动变压器式位移变送器和储液桶一一对应。

采集系统由数据检测电路，中央处理器，通讯模块，服务器和供电模块组成，检测电路和中央处理器连接，中央处理器和通讯模块连接，通讯模块通过公共网络和服务器连接，供电模块和中央处理器连接。

通讯模块为GPRS通讯模块或有线通讯模块。

供电模块为风能供电模块、太阳能供电模块或交直流供电模块。

本发明的另一个目的通过以下技术方案实现：

动静态自调式沉降∕挠度监测方法，包括以下步骤：

A．将一个检测装置通过安装支架或安装支座安装在与被测物体不接触的位置作为基准，将其他检测装置通过安装支架或安装支座安装在被测物体上；桥梁基准设在与被测桥梁不接触的引桥过渡墩上；地面基准设在被测点外的非沉降区上；

B．在相邻的检测装置之间安装软管，连通储液桶；

C．向储液桶中充入液体，至浮漂悬浮于液体上；

D．使用总线线缆连接差动变压器式位移变送器和采集系统；

E．采集系统使用广播信号方式通过总线同时向所有差动变压器式位移变送器发送信号，差动变压器式位移变送器根据得到的信号同步、同频率地检测位移值，并记录在数据存储装置中；

F．差动变压器式位移变送器分别向采集系统发送记录的位移值，采集系统采集得到的位移值；

G．采集系统将不同被测点上的差动变压器式位移变送器检测到的位移值与基准检测到的位移值进行对比。

步骤E中所述的信号包含差动变压器式位移变送器的起始测量时间、结束测量时间和测量频率。

步骤G为采集系统将不同被测点上的差动变压器式位移变送器在同一时间点检测到的位移值与该时间点基准检测到的位移值进行对比，得出各被测点的静态变形量。

步骤G还可以为采集系统将不同被测点上的差动变压器式位移变送器在同一时间段内检测到的位移值与该时间段内基准检测到的位移值进行对比，得出各被测点的动态变形量。

本发明的优点在于：

1．检测装置通过万向接头或者关节轴承或软性连接装置安装在安装支架或安装支座上，安装支架或安装支座固定在被检测物体上，当被测物体发生倾斜时，由于检测装置自身重力的作用，检测装置将始终保持垂直，从而保证了检测结果的准确性；