一种大量程智能型埋入式压差沉降在线监测预警系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于地面沉降在线监测技术领域，具体涉及一种大量程智能型埋入式压差沉降在线监测预警系统。
【背景技术】
[0002]地面沉降是地层形变的一种形式，是地表松散或半松散的沉积层在重力的作用下，由松散到细密而形成的沉降过程。目前国内检测地面沉降的方法为利用双金属管标仪、光电式水管沉降仪、静力水准仪进行监测。双金属管标仪监测造价高，安装需要有基岩标；量程为50mm，精度0.1mm。光电式水管沉降仪和静力水准仪量程与精度跟双金属管标仪相同，造价也高。在对于沉降速度快，沉降深度大的地方，上述三种设备就存在了量程不足，精度过剩的情况，只能在比较小的范围内开展工作，无法有效的满足监测要求。另外，以上设备均是通过监测被测物表面来确定工程体沉降量，对于监测工程体内部沉降的任务无法满足。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种大量程智能型埋入式压差沉降在线监测预警系统，解决了现有技术中存在的在线监测系统量程不足且工程内部沉降无法监测的问题。
[0004]本实用新型所采用的技术方案是，一种大量程智能型埋入式压差沉降在线监测预警系统，包括若干动点传感器，每个动点传感器上均连接有动点沉降包，所有的动点沉降包均通过连通管道连接至储液箱，储液箱还通过连通管道与固定包连接，固定包上安装有固定点传感器，所述固定点传感器和若干动点传感器均连接至数模转换器ADC模块，数模转换器ADC模块又与单片机连接。
[0005]本实用新型的特点还在于，
[0006]单片机还与液晶屏连接，实现在液晶屏上显示沉降值。
[0007]单片机还依次与通信模块和报警器连接，实现远程报警。
[0008]连通管道内壁铺敷有保温棉。
[0009]固定点传感器和若干动点传感器型号为PTG501。
[0010]单片机的型号为stm32F103。
[0011]液晶屏型号为LCD 12864。
[0012]本实用新型的有益效果是，一种大量程智能型埋入式压差沉降在线监测预警系统，当被测的工程体下降时，动点传感器监测到沉降包中压力变化，将信号传递至单片机；同时，固定点传感器监测到固定包中液体由于气温、储液箱液体蒸发、液体泄漏等造成的微小压力变化，也将信号传递至单片机，使用该系统，能最大限度的避免或降低溃坝等工程灾害的发生，保障企业安全生产。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型一种大量程智能型埋入式压差沉降在线监测预警系统的结构示意图。
[0014]图中，1.动点传感器，2.动点沉降包，3.保温棉，4.连通管道，5.防冻液体，6.储液箱，7.固定包，8.固定点传感器，9.通信模块，10.报警器，11.液晶屏，12.单片机，13.数模转换器ADC模块。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0016]本实用新型一种大量程智能型埋入式压差沉降在线监测预警系统，结构如图1所示，包括若干动点传感器1，每个动点传感器1上均连接有动点沉降包2，所有的动点沉降包2均通过连通管道4连接至储液箱6，连通管道4内壁铺敷有保温棉3，储液箱6还通过连通管道4与固定包7连接，固定包7上安装有固定点传感器8，所述固定点传感器8和若干动点传感器1均连接至数模转换器ADC模块13，固定点传感器8和若干动点传感器1型号为PTG501，数模转换器ADC模块13又与单片机12连接，单片机12的型号为stm32F103，单片机12还与液晶屏11连接，实现在液晶屏11上显示沉降值，液晶屏11型号为IXD 12864，单片机12还依次与通信模块9和报警器10连接，实现远程报警。
[0017]本实用新型一种大量程智能型埋入式压差沉降在线监测预警系统的工作原理如下:
[0018]储液箱6与固定包7安装在基岩上，形成形变子系统，安装在沉降体上的动点沉降包2，以及连通储液箱固定包7和各动点沉降包2之间的连通管道4、保护管道的保温棉3、防冻液体5，组成一套完整的形变系统，动点传感器1安装在被测工程体上，储液箱6及连通管道4内有防冻液体5，当被测的工程体下降时，动点传感器1监测到动点沉降包2中压力变化，将信号传递至数模转换器ADC模块13，数模转换器ADC模块13将模拟信号转换成数字信号，发送到单片机12 ;同时，固定点传感器8监测到固定包7中液体由于气温、储液箱6液体蒸发、液体泄漏等造成的压力变化，也将信号传递至数模转换器ADC模块13，数模转换器ADC模块13将模拟信号转换成数字信号，发送到单片机12，在配套的单片机12中，经过DSP模块解算、GPRS模块校核时间，计算出各测点沉降的数值，并在现场通过液晶屏11显示沉降值，同时通过通信模块9输出RS485信号，通过光纤传输至中心控制室；数据通过专业软件处理后，供控制部门判断、分析，若在单位时间内，工程沉降量超过极限值，报警器10在现场报警，远程同时报警。使用该系统，能最大限度的避免或降低溃坝等工程灾害的发生，保障企业安全生产。
[0019]本实用新型一种大量程智能型埋入式压差沉降在线监测预警系统具有以下创新占.
[0020](1)、采用液体压差原理，在结构上实现了大量程的监测，理论上只要传感器量程足够，可以无限测量，即解决了量程不足的问题。
[0021](2)、本系统在结构上是将传感器存放在沉降包中，实现了可将传感器埋入工程体内部，监测内部位移的要求，由于传感器受到沉降包的保护，在物理结构上也排除了损坏的可能，所以，本系统能可靠、稳定的实现工程体内部位移测量。
[0022](3)、在结构上设置固定点传感器，对液体蒸发、泄露、温度变化等造成的误差进行自校准，消除了监测不准的问题，实现监测准确。
[0023](4)、在结构上采用保温棉保护管道系统，消除系统内部温差，保证系统内部液体密度一致，确保测量数值准确。
[0024](5)、本系统在结构设计上是将每个沉降包独立与储液箱连接，实现了传感器互不影响，在结构上最大限度包证了系统的稳定性。
[0025](6)、在结构上设立了储液箱，确保管路补充防冻液可靠。
[0026](7)、采用数据采集处理模块，现场解算、显示、报警；对数据及报警进行远程推送，消除了人为采集数据的误差，降低工作量，实现智能化。
[0027](8)、在大沉降量产生时，由于管路移动大，易损坏系统回路，特采用柔性管路，并留有移动余量，确保系统适应沉降带来的变形，为防止管路在冬季冻坏管路，使用乙二醇、甲醇、水混合形成的防冻液，确保冬季管路通畅。
[0028]本实用新型一种大量程智能型埋入式压差沉降在线监测预警系统，施工简单，工程造价成本低，满足了对工程体大量程沉降的监测需求，实现现地显示及数据推送，能使管理部门对历史数据进行分析处理，为科学决策提供数据支持，对于可能突发的灾害能第一时间发出警报，为避免或降低灾害赢得处置时间。
【主权项】
1.一种大量程智能型埋入式压差沉降在线监测预警系统，其特征在于，包括若干动点传感器(1)，每个动点传感器⑴上均连接有动点沉降包(2)，所有的动点沉降包⑵均通过连通管道(4)连接至储液箱￠)，储液箱(6)还通过连通管道(4)与固定包(7)连接，固定包(7)上安装有固定点传感器(8)，所述固定点传感器(8)和若干动点传感器(1)均连接至数模转换器ADC模块(13)，数模转换器ADC模块(13)又与单片机(12)连接。2.根据权利要求1所述的一种大量程智能型埋入式压差沉降在线监测预警系统，其特征在于，所述单片机(12)还与液晶屏(11)连接，实现在液晶屏(11)上显示沉降值。3.根据权利要求2所述的一种大量程智能型埋入式压差沉降在线监测预警系统，其特征在于，所述液晶屏(11)型号为IXD12864。4.根据权利要求1所述的一种大量程智能型埋入式压差沉降在线监测预警系统，其特征在于，所述单片机(12)还依次与通信模块(9)和报警器(10)连接，实现远程报警。5.根据权利要求1所述的一种大量程智能型埋入式压差沉降在线监测预警系统，其特征在于，所述连通管道(4)内壁铺敷有保温棉(3)。6.根据权利要求1所述的一种大量程智能型埋入式压差沉降在线监测预警系统，其特征在于，所述固定点传感器(8)和若干动点传感器(1)型号为PTG501。7.根据权利要求1所述的一种大量程智能型埋入式压差沉降在线监测预警系统，其特征在于，所述单片机(12)的型号为stm32F103。
【专利摘要】本实用新型公开了一种大量程智能型埋入式压差沉降在线监测预警系统，包括若干动点传感器，每个动点传感器上均连接有动点沉降包，所有的动点沉降包均通过连通管道连接至储液箱，储液箱还通过连通管道与固定包连接，固定包上安装有固定点传感器，所述固定点传感器和若干动点传感器均连接至数模转换器ADC模块，数模转换器ADC模块又与单片机连接，本实用新型解决了现有技术中存在的在线监测系统量程不足且工程内部沉降无法监测的问题。
【IPC分类】G01C5/04
【公开号】CN205037893
【申请号】CN201520646432
【发明人】徐政, 任媛, 李博
【申请人】西安有色冶金设计研究院, 西安捷达测控有限公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年8月25日