[实用新型]沉降实时监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种地表及其附着物沉降监测系统，尤其涉及一种能够实时监测地表及其附着物沉降的系统。 

背景技术

建筑岩土工程是我国目前的重要产业之一。在建筑物地基的挖掘施工中，实时、精确地监测施工现场周边建筑物的沉降情况对于安全生产具有重大意义。 

目前，一般都是由专业测量人员采用水准仪来定时监测建筑物的沉降情况。这是一种传统方法，存在着以下缺点： 

1.实时性差。在施工过程中难以进行连续监测。 

2.重复误差大。 

3.无法排除人为因素对监测精度的负面影响。 

实用新型内容

本实用新型的目的是，提供一种能够自动连续监测地表及其附着物沉降的系统，具有实时性好、精度高的特点。 

本实用新型采用液体连通器原理来监测建筑物的沉降情况，可以满足实时性好、精度高、能够自动连续监测的设计要求。 

监测原理详述如下： 

先制造两个储液筒(以下称之为检测筒)，再选择两个地表监测点，一个是A点，另一个是B点。将两个检测筒分别固定在这两个地表点上，筒底用管道连通，再向筒中注入适量的液体。固定于A点上的检测筒称作A筒，固定于B点上的检测筒称作B筒(如图1和2所示)。 

根据连通器原理，两筒中的液平面(即图1和2中的A和B)应该始终保持在同一水平面上。 

设B点发生沉降前，A筒和B筒内液位高度分别为H1和h1，如图1所示；B点发生沉降后，A筒和B筒内液位高度为分别为H2和h2，如图2所示。那么，B点相对A点的垂直沉降距离S可用下式表示： 

S＝(h2-H2)-(h1-H1)＝(h2-h1)-(H2-H1)＝Δh-ΔH 

其中：Δh＝h2-h1为B筒的液位高度变化量 

      ΔH＝H2-H1为A筒的液位高度变化量 

Δh和ΔH可以通过液位传感器连续进行检测。据此就可对地表B点相对于A点的垂直沉降量进行实时监测。 

在实际应用中，可以设置多个监测点以及相应的检测筒，这样即可实现多点对一点或者任意两点之间的相对沉降量的监测。 

以下是两种类型的沉降量监测： 

①绝对沉降量监测 

若将多个监测点中的一点设置在远离监测区域的某个基准点上，则可监测其余监测点相对于基准点的沉降量，也即绝对沉降量。这一方案适用于空旷区域，如：铁道沿线、矿山塌陷区、高铁桥墩等易于铺设液体管道的区域。 

②不均匀沉降量监测 

在城市建筑物地基的挖掘施工中，可在基坑周边重点建筑物的顶部边缘设置若干监测点，组成一个监测系统，用以监测该建筑物在施工过程中的不均匀沉降，也即倾斜状况。 

本实用新型的技术方案如下： 

一种沉降实时监测系统，在监测区域选择若干监测点，其上固定检测筒，所有检测筒之间通过管道相互连通并装入适量液体； 

每个检测筒中安装有液位传感器，液位传感器优选磁致伸缩液位传感器，液位传感器具有通讯接口，通过通讯总线电缆与现场监控系统联接； 

现场监控系统具有以下功能： 

①定时向各检测筒的液位传感器发送数据采集命令， 

②接收传感器发送来的液位数据， 

③对数据进行处理，计算沉降量，判断是否应当报警， 

④显示沉降量，输出声光报警信号， 

⑤记录存储监测过程的历史数据，以便于今后的分析总结，从而进一步提高对于事故的预测水平。 

进一步地，还包括信号发送端和远程信号接收端，现场监控系统与信号发送端联接，信号发送端将检测到的数据和报警信息传输到远程信号接收端。 

进一步地，还包括远程监控系统，远程信号接收端与远程监控系统联接。 

进一步地，所述信号发送端为工业手机，信号发送端通过无线通讯网络传输数据到远程信号接收端。 

本实用新型具有以下技术效果： 

1.可以自动、连续、实时检测若干监测点的沉降参数； 

2.可以将检测到的参数与设定参数实时进行比较，发现异常及时报警； 

3.可以利用现有无线通讯网络，将检测到的数据和报警信息远程传输。 

附图说明

图1是本实用新型地表沉降监测原理示意图，沉降前。 

图2是本实用新型地表沉降监测原理示意图，沉降后。 

图3是本实用新型沉降实时监测系统组成示意图。 

具体实施方式