专利名称：一种大型储罐的沉降与倾斜的监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及大型储罐的防沉降与防倾斜技术领域，特别是涉及一种大型储罐的沉降与倾斜的监测系统。
背景技术：
大型储罐是储存大量液态物质(如液化天然气、液化石油气、液化乙烯、液氨等) 的容器，其体积和重量都很大。由于储罐内所储存的多为低温物质，为防止其吸收地面热量而蒸发，使储罐内部气压过大造成储罐损坏，现有技术通常将大型储罐设置于地面以上的位置，避免其与地面的直接接触。图1为现有技术提供的大型储罐系统的结构示意图。如图1所示，大型储罐101立于钢筋混凝土制成的底板102上，底板102被支撑在三根以上的钢筋混凝土桩103上，钢筋混凝土桩103的下部位于地面104以下，而上部则位于地面104 以上。利用该系统，底板102和钢筋混凝土桩103承载了储罐101的重量，避免了大型储罐 101与地面104的直接接触。在图1所示的系统的建造和使用过程中，由于储罐及其内部所储存的液体的总重量非常大(几百吨乃至十几万吨)，会对底板102和钢筋混凝土桩103施加巨大的压力，因而随着时间的推移，部分钢筋混凝土桩103陷入地面104以下的长度会逐渐增加，底板102 与这些钢筋混凝土桩103接触的位置附近会发生沉降(即高度的下降)，如果某个特定区域的钢筋混凝土桩103陷入地面104以下的长度比其他区域的多，还会使底板102在该区域的部分比其他区域低，从而造成大型储罐的倾斜，这会给大型储罐的建造与使用安全带来巨大的威胁。因此，现有技术采用图2所示的监测系统来监控底板边缘位置的沉降与倾斜情况，从而保障大型储罐的安全。与图1相同，图2中的大型储罐101立于底板102上，底板102被支撑在三根以上的钢筋混凝土桩(图2中未画出)上，在圆柱形底板上表面的边缘圆周上均勻分布三个以上(图2中为8个)的供设置水平仪的水平仪检测点201，这样， 就可以利用水平仪分别在这些水平仪检测点201处进行检测，得到底板102在这些水平仪检测点201处相对于水平仪的基准点的高度，在与以前的检测结果进行对比之后，就可以判断各水平仪检测点201处的沉降情况，将各水平仪检测点201处的高度进行对比，就可以判断底板102是否发生了倾斜，并确定倾斜的情况，从而及时采取应对措施，保证该大型储罐系统的建造与使用的安全。但是，利用现有技术仅能获得底板102边缘位置的沉降与倾斜情况，边缘内部各点的沉降与倾斜情况是无法获知的，而由于大型储罐101通常位于底板102中部的上方，边缘位置并不直接承载大型储罐101，因而相对于底板102内部的各点而言，底板102边缘位置的沉降与倾斜情况出现得要晚一些，而且沉降量与倾斜量通常也要小一些，由此可见，现有的监测技术获得的数据不全面，监测效果并不好，这对于大型储罐系统的安全建造与安全使用是非常不利的。
发明内容[0005]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种大型储罐的沉降与倾斜的监测系统， 能全面获得底板上各点的沉降与倾斜情况。本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下一种大型储罐的沉降与倾斜的监测系统，所述储罐立于钢筋混凝土制成的底板上，所述底板被支撑在三根以上的钢筋混凝土桩上；所述钢筋混凝土桩的下部位于地面以下；该监测系统包括水平仪、测斜仪、距离标记线、测斜仪输送管、导轨、运算控制器和数据传输线；其中，所述底板为圆柱形，其上表面的边缘圆周上均勻分布有三个以上的供设置所述水平仪的水平仪检测点；所述测斜仪输送管为直管，水平埋设于所述底板的上表面与下表面之间，两端的开口位于所述底板的侧面上；所述测斜仪输送管的内部设有输送所述测斜仪的导轨；所述导轨的长度与所述测斜仪输送管的长度相同，且所述导轨的两端分别位于所述测斜仪输送管两端的开口处；所述距离标记线上具有长度刻度，其最大刻度值的一端连接在所述测斜仪上；所述测斜仪、水平仪分别通过所述数据传输线与所述运算控制器相连。在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进进一步，所述测斜仪输送管和所述导轨的数量相同，均为两个以上；各测斜仪输送管水平埋设于所述底板的上表面与下表面之间的不同高度，且相互不平行；各测斜仪输送管两端的开口均位于所述底板的侧面上；各测斜仪输送管的内部均设有一输送所述测斜仪的导轨；各导轨的长度与其所在的所述测斜仪输送管的长度相同，且各导轨的两端分别位于其所在的所述测斜仪输送管两端的开口处。进一步，所述测斜仪输送管的数量为η个，其中的η为不小于2的整数；各测斜仪输送管在同一水平面上均有一投影线；则相邻两条投影线之间的夹角为(180/η)度。进一步，所述测斜仪输送管穿过所述底板的中心对称轴。进一步，所述运算控制器包括存储电路。本实用新型的有益效果是本实用新型在圆柱形底板上表面的边缘圆周上均勻分布三个以上的供设置水平仪的水平仪检测点，这样，可利用水平仪分别在这些水平仪检测点处进行检测，得到底板在这些水平仪检测点处相对于水平仪的基准点的高度，并通过数据传输线将检测结果传送到运算控制器；在底板的上下表面之间水平埋设直管形式的测斜仪输送管，将导轨架设于测斜仪输送管内部，这样，就可通过拉动距离标记线的方式使其所连接的测斜仪沿导轨从测斜仪输送管的一个开口运动到另一个开口，测斜仪运动的距离及其位置可通过读取距离标记线上的刻度的方式来获知，测斜仪的检测结果可通过数据传输线送到运算控制器；运算控制器收到水平仪的检测结果后，可以计算各水平仪检测点的高度现对于以前是否发生了变化，是否与其他水平仪检测点的高度相同，从而判断底板边缘位置的沉降与倾斜情况；运算控制器收到测斜仪的检测结果后，可计算测斜仪输送管上各点的高度现对于以前是否发生了变化，是否与其他点的高度相同，从而判断底板边缘以内各点的沉降与倾斜情况。可见，利用本实用新型可以全面地获得底板上各点的沉降与倾斜情况，及时采取应对措施，提高大型储罐的建造与使用的安全等级。
图1为现有技术提供的大型储罐系统的结构示意图；图2为现有技术提供的大型储罐的沉降与倾斜的监测系统的俯视图；图3为本实用新型提出的大型储罐的沉降与倾斜的监测系统的侧视图；图4为本实用新型提出的大型储罐的沉降与倾斜的监测系统的俯视图；图5为本实用新型提出的测斜仪输送管内的纵剖面结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。图3为本实用新型提出的大型储罐的沉降与倾斜的监测系统的侧视图，图4为本实用新型提出的大型储罐的沉降与倾斜的监测系统的俯视图，图5为本实用新型提出的测斜仪输送管内的纵剖面结构示意图。如图3-5所示，大型储罐301立于钢筋混凝土制成的底板302上，底板302被支撑在三根以上的钢筋混凝土桩303上，钢筋混凝土 303的下部位于地面306以下，上部位于地面306以上，避免储罐301与地面306直接接触。该监测系统包括水平仪、测斜仪501、距离标记线503、测斜仪输送管304、导轨502、运算控制器和数据传输线。这里，水平仪和测斜仪501均为测量高度的仪器，水平仪所测得的高度是相对于某一个基准点的，该基准点称为水平仪的基准点，因而水平仪可检测其所在的位置相对于水平仪的基准点的高度。检测方法为将水平仪设置于预定的水平仪观测点305处，即可直接得到该水平仪观测点305相对于水平仪的基准点的高度。作为检测结果，该高度值可由水平仪通过数据传输线送到运算控制器进行处理。测斜仪501可直接得到其所在的位置相对于一基准点(如上述的水平仪的基准点或其他的专用的基准点)的高度，并通过数据传输线输送到运算控制器进行处理。底板302为圆柱形，如图3所示，其直径比圆柱形的大型储罐301的直径大一些， 大型储罐301位于底板302的中部，较佳的，二者的中轴线重合，这样可以防止大型储罐301 对底板302施加的压力偏离底板302的中轴线，造成底板302过快沉降和倾斜。底板302上表面的边缘圆周上均勻分布有三个以上(图4中设有8个)的供设置水平仪的水平仪检测点305，可利用水平仪分别在这些水平仪检测点305处进行检测，从而获得底板302边缘的沉降与倾斜情况数据。测斜仪输送管304为直管，如图3所示，其被水平埋设于底板302的上表面与下表面之间，并且两端的开口位于底板302的侧面上，即测斜仪输送管304可通过其两端的开口与外界相通，可如图5所示，将测斜仪501置于测斜仪输送管304的一个开口处的导轨502 上，通过在另一个开口处拉动距离标记线503的方式使测斜仪501沿导轨502运动，并在中途各预定的检测点处检测底板在该位置的高度，供运算控制器处理。如图5所示，测斜仪输送管304的内部设有输送测斜仪501的导轨502，该导轨502 的长度与测斜仪输送管304的长度相同，且导轨502的两端分别位于测斜仪输送管304两端的开口处。[0033]距离标记线503上具有长度刻度5031，与常见的长度刻度相同，距离标记线503上的长度刻度5031也是从0依次增大到最大刻度值，即该距离标记线503 —端的长度刻度为 0，另一端的长度刻度为最大刻度值，二者之间的长度刻度均勻分布。可将距离标记线503 连接在测斜仪501上，这样，就可以通过拉动距离标记线503的方式使测斜仪501沿导轨 502从测斜仪输送管304的一个开口运动到另一个开口，并在预定的各位置处利用测斜仪 501测得底板302在该位置的高度，通过数据传输线输送到运算控制器，作为判断底板302 边缘内部各点的沉降与倾斜情况的依据。测斜仪501沿导轨502运动的距离及其所在的位置可以通过读取距离标记线503上的长度刻度5031的方式来获知，为了方便读数，可将距离标记线503的最大刻度值的一端连接在测斜仪501上。本实用新型中，距离标记线503 可用带有长度刻度5031的软线来实现。测斜仪501、水平仪分别通过数据传输线与运算控制器相连，从而将各自的检测结果通过数据传输线输送到运算控制器，供运算控制器进行运算和判断。本实用新型中的运算控制器可以为计算机，也可以为其他具有计算和判断功能的电路。运算控制器收到水平仪的检测结果后，可以计算各水平仪检测点305的高度现对于以前是否发生了变化，是否与其他水平仪检测点305的高度相同，从而判断底板302边缘位置的沉降与倾斜情况；运算控制器收到测斜仪501的检测结果后，可计算测斜仪输送管 304上各点的高度现对于以前是否发生了变化，是否与其他点的高度相同，从而判断底板 302边缘以内各点的沉降与倾斜情况。可见，利用本实用新型，可以通过在底板302边缘需要检测高度的位置设置水平仪检测点305或使测斜仪输送管304通过底板302边缘内部需要检测高度的位置的方式，全面地获得底板302上各点的沉降与倾斜情况，及时采取应对措施，提高大型储罐301的建造与使用的安全等级。综上所述，本实用新型在圆柱形底板上表面的边缘圆周上均勻分布三个以上的供设置水平仪的水平仪检测点，这样，可利用水平仪分别在这些水平仪检测点处进行检测，得到底板在这些水平仪检测点处相对于水平仪的基准点的高度，并通过数据传输线将检测结果传送到运算控制器；在底板的上下表面之间水平埋设直管形式的测斜仪输送管，将导轨架设于测斜仪输送管内部，这样，就可通过拉动距离标记线的方式使其所连接的测斜仪沿导轨从测斜仪输送管的一个开口运动到另一个开口，测斜仪运动的距离及其位置可通过读取距离标记线上的刻度的方式来获知，测斜仪的检测结果可通过数据传输线送到运算控制器；运算控制器收到水平仪的检测结果后，可以计算各水平仪检测点的高度现对于以前是否发生了变化，是否与其他水平仪检测点的高度相同，从而判断底板边缘位置的沉降与倾斜情况；运算控制器收到测斜仪的检测结果后，可计算测斜仪输送管上各点的高度现对于以前是否发生了变化，是否与其他点的高度相同，从而判断底板边缘以内各点的沉降与倾斜情况。可见，利用本实用新型可以全面地获得底板上各点的沉降与倾斜情况，及时采取应对措施，提高大型储罐的建造与使用的安全等级。如图3和图4所示，测斜仪输送管304的数量可以为两个，当然，也可以为超过两个。由于测斜仪501在测斜仪输送管304内是沿导轨502运动的，因此，导轨502与测斜仪输送管304的数量要相同。各测斜仪输送管304水平埋设于底板302的上表面与下表面之间的不同高度，且相互不平行，这意味着各测斜仪输送管304在同一水平面上均有一独立的投影线。同样，各测斜仪输送管304两端的开口均位于底板302的侧面上，通过其两端的开口与外界相通。各测斜仪输送管304的内部均设有一输送测斜仪502的导轨502，各导轨502的长度与其所在的测斜仪输送管304的长度相同，且各导轨502的两端分别位于其所在的测斜仪输送管304两端的开口处。在底板302边缘内部设置两个以上的测斜仪输送管304，可利用测斜仪501检测底板302边缘内部更多点的高度，并且由于各测斜仪输送管304互不平行，运算控制器可根据测斜仪501在不同测斜仪输送管304内所测得的数据，获得整个底板302平面内部各点的沉降与倾斜情况，这样的监测效果更加全面。在图3和图4的实施例中，分别设置了两个测斜仪输送管304和两个导轨502，这两个测斜仪输送管304相互垂直，因而二者在同一水平面上的投影线之间的夹角为90度。 在测斜仪输送管304的数量为η个(η为不小于2的整数)的情况下，各测斜仪输送管304 在同一水平面上均有一独立的投影线，则可设置各测斜仪输送管304的位置，使其在角度上具有均勻性，该均勻性表现在投影线上，就是相邻两条投影线(即二者之间没有其他投影线的两条投影线)之间的夹角为(180/η)度，例如，在η为4的情况下，相邻两条投影线之间的夹角为45度。为了进一步提高测斜仪501检测的全面性和有效性，可使各测斜仪输送管304均穿过底板302的中心对称轴，由于底板302的中心对称轴在竖直方向，而各测斜仪输送管 304在水平方向，因而各测斜仪输送管304就与底板302的中心对称轴(即中轴线)在同一竖直面内，且垂直于该中心对称轴。由于运算控制器在对水平仪和测斜仪501的检测结果进行处理时，需要与以前的检测数据进行对比，从而判断底板302的沉降情况，因而本实用新型中的运算控制器需要包括存储电路，以存储水平仪和测斜仪501以前的检测数据。由此可见，本实用新型具有以下优点(1)本实用新型在圆柱形底板上表面的边缘圆周上均勻分布三个以上的供设置水平仪的水平仪检测点，这样，可利用水平仪分别在这些水平仪检测点处进行检测，得到底板在这些水平仪检测点处相对于水平仪的基准点的高度，并通过数据传输线将检测结果传送到运算控制器；在底板的上下表面之间水平埋设直管形式的测斜仪输送管，将导轨架设于测斜仪输送管内部，这样，就可通过拉动距离标记线的方式使其所连接的测斜仪沿导轨从测斜仪输送管的一个开口运动到另一个开口，测斜仪运动的距离及其位置可通过读取距离标记线上的刻度的方式来获知，测斜仪的检测结果可通过数据传输线送到运算控制器；运算控制器收到水平仪的检测结果后，可以计算各水平仪检测点的高度现对于以前是否发生了变化，是否与其他水平仪检测点的高度相同，从而判断底板边缘位置的沉降与倾斜情况； 运算控制器收到测斜仪的检测结果后，可计算测斜仪输送管上各点的高度现对于以前是否发生了变化，是否与其他点的高度相同，从而判断底板边缘以内各点的沉降与倾斜情况。可见，利用本实用新型可以全面地获得底板上各点的沉降与倾斜情况，及时采取应对措施，提高大型储罐的建造与使用的安全等级。(2)本实用新型在底板边缘内部设置两个以上的测斜仪输送管，可利用测斜仪检测底板边缘内部更多点的高度，并且由于各测斜仪输送管互不平行，运算控制器可根据测斜仪在不同测斜仪输送管内所测得的数据，获得整个底板平面内部各点的沉降与倾斜情况，这样的监测效果更加全面。(3)本实用新型中，各测斜仪输送管均穿过底板的中心对称轴，进一步提高了测斜仪检测的全面性和有效性。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种大型储罐的沉降与倾斜的监测系统，所述储罐立于钢筋混凝土制成的底板上， 所述底板被支撑在三根以上的钢筋混凝土桩上；所述钢筋混凝土桩的下部位于地面以下； 其特征在于，该监测系统包括水平仪、测斜仪、距离标记线、测斜仪输送管、导轨、运算控制器和数据传输线；其中，所述底板为圆柱形，其上表面的边缘圆周上均勻分布有三个以上的供设置所述水平仪的水平仪检测点；所述测斜仪输送管为直管，水平埋设于所述底板的上表面与下表面之间，两端的开口位于所述底板的侧面上；所述测斜仪输送管的内部设有输送所述测斜仪的导轨；所述导轨的长度与所述测斜仪输送管的长度相同，且所述导轨的两端分别位于所述测斜仪输送管两端的开口处；所述距离标记线上具有长度刻度，其最大刻度值的一端连接在所述测斜仪上；所述测斜仪、水平仪分别通过所述数据传输线与所述运算控制器相连。
2.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述测斜仪输送管和所述导轨的数量相同，均为两个以上；各测斜仪输送管水平埋设于所述底板的上表面与下表面之间的不同高度，且相互不平行；各测斜仪输送管两端的开口均位于所述底板的侧面上；各测斜仪输送管的内部均设有一输送所述测斜仪的导轨；各导轨的长度与其所在的所述测斜仪输送管的长度相同，且各导轨的两端分别位于其所在的所述测斜仪输送管两端的开口处。
3.根据权利要求2所述的监测系统，其特征在于，所述测斜仪输送管的数量为η个，其中的η为不小于2的整数；各测斜仪输送管在同一水平面上均有一投影线；则相邻两条投影线之间的夹角为(180/η)度。
4.根据权利要求1或2所述的监测系统，其特征在于，所述测斜仪输送管穿过所述底板的中心对称轴。
5.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述运算控制器包括存储电路。
专利摘要本实用新型涉及一种大型储罐的沉降与倾斜的监测系统。该监测系统包括水平仪、测斜仪、距离标记线、测斜仪输送管、导轨、运算控制器和数据传输线；其中，底板为圆柱形，其上表面的边缘圆周上均匀分布有三个以上的供设置水平仪的水平仪检测点；测斜仪输送管为直管，水平埋设于底板的上表面与下表面之间，两端的开口位于底板的侧面上；测斜仪输送管的内部设有输送测斜仪的导轨；导轨的长度与测斜仪输送管的长度相同，且导轨的两端分别位于测斜仪输送管两端的开口处；距离标记线上具有长度刻度，其最大刻度值的一端连接在测斜仪上；测斜仪、水平仪分别通过数据传输线与运算控制器相连。本实用新型能全面获得底板上各点的沉降与倾斜情况。
文档编号G01C5/00GK202255360SQ201120379559
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者姚国明, 李艳辉, 李金光, 白改玲, 郑建华 申请人:中国寰球工程公司