一種大量程智能型埋入式壓差沉降在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于地面沉降在線監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大量程智能型埋入式壓差沉降在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]地面沉降是地層形變的一種形式，是地表松散或半松散的沉積層在重力的作用下，由松散到細(xì)密而形成的沉降過(guò)程。目前國(guó)內(nèi)檢測(cè)地面沉降的方法為利用雙金屬管標(biāo)儀、光電式水管沉降儀、靜力水準(zhǔn)儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)。雙金屬管標(biāo)儀監(jiān)測(cè)造價(jià)高，安裝需要有基巖標(biāo)；量程為50mm，精度0.1mm。光電式水管沉降儀和靜力水準(zhǔn)儀量程與精度跟雙金屬管標(biāo)儀相同，造價(jià)也高。在對(duì)于沉降速度快，沉降深度大的地方，上述三種設(shè)備就存在了量程不足，精度過(guò)剩的情況，只能在比較小的范圍內(nèi)開展工作，無(wú)法有效的滿足監(jiān)測(cè)要求。另外，以上設(shè)備均是通過(guò)監(jiān)測(cè)被測(cè)物表面來(lái)確定工程體沉降量，對(duì)于監(jiān)測(cè)工程體內(nèi)部沉降的任務(wù)無(wú)法滿足。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種大量程智能型埋入式壓差沉降在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)量程不足且工程內(nèi)部沉降無(wú)法監(jiān)測(cè)的問(wèn)題。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種大量程智能型埋入式壓差沉降在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，包括若干動(dòng)點(diǎn)傳感器，每個(gè)動(dòng)點(diǎn)傳感器上均連接有動(dòng)點(diǎn)沉降包，所有的動(dòng)點(diǎn)沉降包均通過(guò)連通管道連接至儲(chǔ)液箱，儲(chǔ)液箱還通過(guò)連通管道與固定包連接，固定包上安裝有固定點(diǎn)傳感器，所述固定點(diǎn)傳感器和若干動(dòng)點(diǎn)傳感器均連接至數(shù)模轉(zhuǎn)換器ADC模塊，數(shù)模轉(zhuǎn)換器ADC模塊又與單片機(jī)連接。
[0005]本實(shí)用新型的特點(diǎn)還在于，
[0006]單片機(jī)還與液晶屏連接，實(shí)現(xiàn)在液晶屏上顯示沉降值。
[0007]單片機(jī)還依次與通信模塊和報(bào)警器連接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)警。
[0008]連通管道內(nèi)壁鋪敷有保溫棉。
[0009]固定點(diǎn)傳感器和若干動(dòng)點(diǎn)傳感器型號(hào)為PTG501。
[0010]單片機(jī)的型號(hào)為stm32F103。
[0011]液晶屏型號(hào)為L(zhǎng)CD 12864。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是，一種大量程智能型埋入式壓差沉降在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，當(dāng)被測(cè)的工程體下降時(shí)，動(dòng)點(diǎn)傳感器監(jiān)測(cè)到沉降包中壓力變化，將信號(hào)傳遞至單片機(jī)；同時(shí)，固定點(diǎn)傳感器監(jiān)測(cè)到固定包中液體由于氣溫、儲(chǔ)液箱液體蒸發(fā)、液體泄漏等造成的微小壓力變化，也將信號(hào)傳遞至單片機(jī)，使用該系統(tǒng)，能最大限度的避免或降低潰壩等工程災(zāi)害的發(fā)生，保障企業(yè)安全生產(chǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型一種大量程智能型埋入式壓差沉降在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中，1.動(dòng)點(diǎn)傳感器，2.動(dòng)點(diǎn)沉降包，3.保溫棉，4.連通管道，5.防凍液體，6.儲(chǔ)液箱，7.固定包，8.固定點(diǎn)傳感器，9.通信模塊，10.報(bào)警器，11.液晶屏，12.單片機(jī)，13.數(shù)模轉(zhuǎn)換器ADC模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0016]本實(shí)用新型一種大量程智能型埋入式壓差沉降在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括若干動(dòng)點(diǎn)傳感器1，每個(gè)動(dòng)點(diǎn)傳感器1上均連接有動(dòng)點(diǎn)沉降包2，所有的動(dòng)點(diǎn)沉降包2均通過(guò)連通管道4連接至儲(chǔ)液箱6，連通管道4內(nèi)壁鋪敷有保溫棉3，儲(chǔ)液箱6還通過(guò)連通管道4與固定包7連接，固定包7上安裝有固定點(diǎn)傳感器8，所述固定點(diǎn)傳感器8和若干動(dòng)點(diǎn)傳感器1均連接至數(shù)模轉(zhuǎn)換器ADC模塊13，固定點(diǎn)傳感器8和若干動(dòng)點(diǎn)傳感器1型號(hào)為PTG501，數(shù)模轉(zhuǎn)換器ADC模塊13又與單片機(jī)12連接，單片機(jī)12的型號(hào)為stm32F103，單片機(jī)12還與液晶屏11連接，實(shí)現(xiàn)在液晶屏11上顯示沉降值，液晶屏11型號(hào)為IXD 12864，單片機(jī)12還依次與通信模塊9和報(bào)警器10連接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)警。
[0017]本實(shí)用新型一種大量程智能型埋入式壓差沉降在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的工作原理如下:
[0018]儲(chǔ)液箱6與固定包7安裝在基巖上，形成形變子系統(tǒng)，安裝在沉降體上的動(dòng)點(diǎn)沉降包2，以及連通儲(chǔ)液箱固定包7和各動(dòng)點(diǎn)沉降包2之間的連通管道4、保護(hù)管道的保溫棉3、防凍液體5，組成一套完整的形變系統(tǒng)，動(dòng)點(diǎn)傳感器1安裝在被測(cè)工程體上，儲(chǔ)液箱6及連通管道4內(nèi)有防凍液體5，當(dāng)被測(cè)的工程體下降時(shí)，動(dòng)點(diǎn)傳感器1監(jiān)測(cè)到動(dòng)點(diǎn)沉降包2中壓力變化，將信號(hào)傳遞至數(shù)模轉(zhuǎn)換器ADC模塊13，數(shù)模轉(zhuǎn)換器ADC模塊13將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，發(fā)送到單片機(jī)12 ;同時(shí)，固定點(diǎn)傳感器8監(jiān)測(cè)到固定包7中液體由于氣溫、儲(chǔ)液箱6液體蒸發(fā)、液體泄漏等造成的壓力變化，也將信號(hào)傳遞至數(shù)模轉(zhuǎn)換器ADC模塊13，數(shù)模轉(zhuǎn)換器ADC模塊13將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，發(fā)送到單片機(jī)12，在配套的單片機(jī)12中，經(jīng)過(guò)DSP模塊解算、GPRS模塊校核時(shí)間，計(jì)算出各測(cè)點(diǎn)沉降的數(shù)值，并在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)液晶屏11顯示沉降值，同時(shí)通過(guò)通信模塊9輸出RS485信號(hào)，通過(guò)光纖傳輸至中心控制室；數(shù)據(jù)通過(guò)專業(yè)軟件處理后，供控制部門判斷、分析，若在單位時(shí)間內(nèi)，工程沉降量超過(guò)極限值，報(bào)警器10在現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警，遠(yuǎn)程同時(shí)報(bào)警。使用該系統(tǒng)，能最大限度的避免或降低潰壩等工程災(zāi)害的發(fā)生，保障企業(yè)安全生產(chǎn)。
[0019]本實(shí)用新型一種大量程智能型埋入式壓差沉降在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)具有以下創(chuàng)新占.
[0020](1)、采用液體壓差原理，在結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)了大量程的監(jiān)測(cè)，理論上只要傳感器量程足夠，可以無(wú)限測(cè)量，即解決了量程不足的問(wèn)題。
[0021](2)、本系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上是將傳感器存放在沉降包中，實(shí)現(xiàn)了可將傳感器埋入工程體內(nèi)部，監(jiān)測(cè)內(nèi)部位移的要求，由于傳感器受到沉降包的保護(hù)，在物理結(jié)構(gòu)上也排除了損壞的可能，所以，本系統(tǒng)能可靠、穩(wěn)定的實(shí)現(xiàn)工程體內(nèi)部位移測(cè)量。
[0022](3)、在結(jié)構(gòu)上設(shè)置固定點(diǎn)傳感器，對(duì)液體蒸發(fā)、泄露、溫度變化等造成的誤差進(jìn)行自校準(zhǔn)，消除了監(jiān)測(cè)不準(zhǔn)的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確。
[0023](4)、在結(jié)構(gòu)上采用保溫棉保護(hù)管道系統(tǒng)，消除系統(tǒng)內(nèi)部溫差，保證系統(tǒng)內(nèi)部液體密度一致，確保測(cè)量數(shù)值準(zhǔn)確。
[0024](5)、本系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上是將每個(gè)沉降包獨(dú)立與儲(chǔ)液箱連接，實(shí)現(xiàn)了傳感器互不影響，在結(jié)構(gòu)上最大限度包證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0025](6)、在結(jié)構(gòu)上設(shè)立了儲(chǔ)液箱，確保管路補(bǔ)充防凍液可靠。
[0026](7)、采用數(shù)據(jù)采集處理模塊，現(xiàn)場(chǎng)解算、顯示、報(bào)警；對(duì)數(shù)據(jù)及報(bào)警進(jìn)行遠(yuǎn)程推送，消除了人為采集數(shù)據(jù)的誤差，降低工作量，實(shí)現(xiàn)智能化。
[0027](8)、在大沉降量產(chǎn)生時(shí)，由于管路移動(dòng)大，易損壞系統(tǒng)回路，特采用柔性管路，并留有移動(dòng)余量，確保系統(tǒng)適應(yīng)沉降帶來(lái)的變形，為防止管路在冬季凍壞管路，使用乙二醇、甲醇、水混合形成的防凍液，確保冬季管路通暢。
[0028]本實(shí)用新型一種大量程智能型埋入式壓差沉降在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，施工簡(jiǎn)單，工程造價(jià)成本低，滿足了對(duì)工程體大量程沉降的監(jiān)測(cè)需求，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)地顯示及數(shù)據(jù)推送，能使管理部門對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，為科學(xué)決策提供數(shù)據(jù)支持，對(duì)于可能突發(fā)的災(zāi)害能第一時(shí)間發(fā)出警報(bào)，為避免或降低災(zāi)害贏得處置時(shí)間。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種大量程智能型埋入式壓差沉降在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，包括若干動(dòng)點(diǎn)傳感器(1)，每個(gè)動(dòng)點(diǎn)傳感器⑴上均連接有動(dòng)點(diǎn)沉降包(2)，所有的動(dòng)點(diǎn)沉降包⑵均通過(guò)連通管道(4)連接至儲(chǔ)液箱￠)，儲(chǔ)液箱(6)還通過(guò)連通管道(4)與固定包(7)連接，固定包(7)上安裝有固定點(diǎn)傳感器(8)，所述固定點(diǎn)傳感器(8)和若干動(dòng)點(diǎn)傳感器(1)均連接至數(shù)模轉(zhuǎn)換器ADC模塊(13)，數(shù)模轉(zhuǎn)換器ADC模塊(13)又與單片機(jī)(12)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大量程智能型埋入式壓差沉降在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述單片機(jī)(12)還與液晶屏(11)連接，實(shí)現(xiàn)在液晶屏(11)上顯示沉降值。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大量程智能型埋入式壓差沉降在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述液晶屏(11)型號(hào)為IXD12864。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大量程智能型埋入式壓差沉降在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述單片機(jī)(12)還依次與通信模塊(9)和報(bào)警器(10)連接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)警。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大量程智能型埋入式壓差沉降在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述連通管道(4)內(nèi)壁鋪敷有保溫棉(3)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大量程智能型埋入式壓差沉降在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述固定點(diǎn)傳感器(8)和若干動(dòng)點(diǎn)傳感器(1)型號(hào)為PTG501。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大量程智能型埋入式壓差沉降在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述單片機(jī)(12)的型號(hào)為stm32F103。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種大量程智能型埋入式壓差沉降在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，包括若干動(dòng)點(diǎn)傳感器，每個(gè)動(dòng)點(diǎn)傳感器上均連接有動(dòng)點(diǎn)沉降包，所有的動(dòng)點(diǎn)沉降包均通過(guò)連通管道連接至儲(chǔ)液箱，儲(chǔ)液箱還通過(guò)連通管道與固定包連接，固定包上安裝有固定點(diǎn)傳感器，所述固定點(diǎn)傳感器和若干動(dòng)點(diǎn)傳感器均連接至數(shù)模轉(zhuǎn)換器ADC模塊，數(shù)模轉(zhuǎn)換器ADC模塊又與單片機(jī)連接，本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)量程不足且工程內(nèi)部沉降無(wú)法監(jiān)測(cè)的問(wèn)題。
【IPC分類】G01C5/04
【公開號(hào)】CN205037893
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520646432
【發(fā)明人】徐政, 任媛, 李博
【申請(qǐng)人】西安有色冶金設(shè)計(jì)研究院, 西安捷達(dá)測(cè)控有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年8月25日