一种山体滑坡动态水准多点沉降测量系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种山体滑坡动态水准多点沉降测量系统，涉及地质监测领域。系统包括电源和分别与电源连接的加压气罐压力控制单元、液位高度控制单元和控制端，控制端分别与加压气罐压力控制单元和液位高度控制单元通信连接。所述方法：在待测山体上完成山体滑坡动态水准多点沉降测量系统中各个测量装置的连接；对待测上体进行单次沉降测量监测，所述单次沉降测量监测包括液面升程测量和液面降程测量。本实用新型专利技术解决多点高程的测量，将原来的静态水准单点测量，变成动态的多点连续水准测量，特别适用于连续多个高程点的监测。比如山体滑坡的沉降位移监测。

【技术实现步骤摘要】
一种山体滑坡动态水准多点沉降测量系统
本技术涉及地质监测领域，尤其涉及一种山体滑坡动态水准多点沉降测量系统。
技术介绍
沉降监测是山体滑坡一个重要的监测特征，现有山体滑坡监测方法主要有地表位移监测(即为高精度卫星导航定位)、裂缝计、深部位移测斜、土压力盒等监测方法，这些方法目前存在着应用范围局限、成本高、监测布点密度不足等问题，具体为：一、高精度卫星导航定位测量以接收北斗、GPS卫星信号进行差分RTK解算，用无线电测距原理，以2-3万公里的距离解算数毫米的定位精度；该方法存在接收机成本高、通讯费用高、解算软件算法难度大和不能普及推广的缺点。同时，由于卫星信号不能被遮挡，故对滑坡地形和植被覆盖的要求高，该方法不适合植被茂盛的山区。另外，卫星定位测量方法的沉降测量精度低于水平位移测量的精度，而，在滑坡监测中，沉降的监测是十分重要的监测指标之一。二、裂缝计只能监测滑坡后缘拉张裂缝，监测区域有限，只能作为一种补充监测方法。三、深部位移测斜是在山体中钻深孔安装测斜杆或测斜管，不仅施工成本高，而且监测点数量和监测点位置的选择会直接影响监测效果准确度。四、土压力盒是配合治理工程安装在抗滑桩挡土面测量土体对抗滑桩压力的测量检测元件，土压力盒需要配合抗滑桩使用，不能作为应急监测使用。对于潜在山体滑坡，滑动面较大，而在较大的滑动面上很难找到固定点作为基点用于安装测量设备，尽管高精度卫星导航定位测量的基准站可以安装的比较远，但安装距离与测量精度反比，安装距离越远，测量精度越低，故，上述方法存在均还存在一个主要问题：山体滑坡滑动面不易找到用于安装测量设备的固定点，测量设备的安装工艺要求高。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种山体滑坡动态水准多点沉降测量系统，从而解决现有技术中存在的前述问题。为了实现上述目的，本技术所述山体滑坡动态水准多点沉降测量系统，所述系统包括：加压气罐压力控制单元、液位高度控制单元、电源和控制端；所述电源分别与所述加压气罐压力控制单元、所述液位高度控制单元和所述控制端供电连接，所述控制端分别与所述加压气罐压力控制单元和所述液位高度控制单元通信连接；所述加压气罐压力控制单元包括顺次连接的空气压缩机、电接点气压表和加压气罐，所述空气压缩机与所述电接点气压表之间设置第一电动阀门；所述液位高度控制单元包括储液罐和多个监测罐，所述储液罐设置在待测山体的坡底，多个所述监测罐从坡底至坡顶依次设置，相邻两个监测罐之间通过导管连通，所述储液罐与最先与所述储液罐连通的监测罐之间通过底部连通管连接；所述储液罐的顶部与所述加压气罐连通。优选地，所述储液罐的顶端设置第三电动阀门；所述储液罐上设置液体压力计；所述储液罐与所述加压气罐之间设置第二电动阀门；所述储液罐的底部设置液体排空阀。优选地，所述加压气罐的出气口与所述储液罐的顶端连通。优选地，所述待测山体的山顶最高点设置一个监测罐A，且所述监测罐A的顶端设置排气口。优选地，所述监测罐的主体结构为柱形结构，所述柱形结构的下端设置进液口，所述柱形结构的上端设置出液口；所述柱形结构的内部设置伸缩式液位传感器。优选地，所述伸缩式液位传感器的精度远高于液体压力计的精度，且所述伸缩式液位传感器的量程大于液体压力计的最小分辨率，所述储液罐上设置液体压力计。优选地，所述伸缩式液位传感器包括浮球、导杆和液位计，所述浮球滑动连接在所述导杆上，所述导杆的顶端连接所述液位计，所述导杆插入所述柱形结构内，且所述导杆的高度与所述柱形结构的内腔高度相同。本技术的有益效果是：本技术所述方法解决多点高程的测量，将原来的静态水准单点测量，变成动态的多点连续水准测量，特别适用于连续多个高程点的监测。比如山体滑坡的沉降位移监测。本技术所述方法直接地测量得到山体滑坡高程方向的变化值，具有测量精度高、安装工艺要求低、适合山体滑坡沉降监测的特点。本技术所述方法实现连续测量多个连续高程监测点，特别是监测罐内的液位计与储液罐内的液体压力计组合测量，大大提高了系统监测精度(亚毫米级)，满足地质滑坡监测规范的需求，为山体滑坡监测提供了较好的监测方法。并且本套系统体积不大，有必要可以埋于山体土壤内部浅层处，只留通气管道和散热空间即可，防止意外破坏和低温对液体测量的影响。本技术所述方法中使用到的最高点的监测罐安装在山顶，本申请中山顶作为固定标志点，从而解决了需找固定点比较困难的问题。附图说明图1是山体滑坡动态水准多点沉降测量系统的结构示意图；图2是监测罐的结构示意图；图3是滑坡山体安装山体滑坡动态水准多点沉降测量系统的示意图；其中：1是空气压缩机，2是第一电动阀门，3是电接点气压表，4是加压气罐，5是第二电动阀门，6是储液罐，7是液体压力计，8是液体排空阀，9是第三电动阀门，10是测量用液体，11是底部联通管，12-1、12-2、12-3、12-4、12-5均表示监测罐，13是排气口，14是浮子，15是导杆，16是液位计，17是待测山体，18是潜在的滑坡后缘裂缝。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。实施例参照图1，本实施例所述山体滑坡动态水准多点沉降测量系统，所述系统包括：加压气罐压力控制单元、液位高度控制单元、电源和控制端；所述电源分别与所述加压气罐压力控制单元、所述液位高度控制单元和所述控制端供电连接，所述控制端分别与所述加压气罐压力控制单元和液位高度控制单元通信连接；所述加压气罐压力控制单元包括顺次连接的空气压缩机1、电接点气压表3和加压气罐4，所述空气压缩机1与所述电接点气压表3之间设置第一电动阀门2；所述液位高度控制单元包括储液罐6和多个监测罐，所述储液罐6设置在待测山体的坡底，多个所述监测罐从坡底至坡顶依次设置，相邻两个监测罐之间通过导管连通，所述储液罐6与最先与所述储液罐6连通的监测罐之间通过底部连通管11连接；所述储液罐6的顶部与所述加压气罐4连通。在本实施例中，所述储液罐6的顶端设置第三电动阀门9；所述储液罐6上设置液体压力计7；所述储液罐6与所述加压气罐4之间设置第二电动阀门5；所述储液罐6的底部设置液体排空阀8。所述加压气罐4的出气口与所述储液罐6的顶端连通。所述待测山体的山顶最高点设置一个监测罐A，且所述监测罐A的顶端设置排气口13。所述监测罐的主体结构为柱形结构，所述柱形结构的下端设置进液口，所述柱形结构的上端设置出液口；所述柱形结构的内部设置伸缩式液位传感器。关于本实施例所述系统的详细说明：(一)关于加压气罐压力控制单元空气压缩机1为山体滑坡动态水准多点沉降测量系统提供气压源，与第一电动阀门2和电接点气压表3共同组成加压气罐压力控制单元，保证加压气罐4内的保持足够的气压，为系统储能。(二)监测循环启动时，第二电动阀门5打开，储液罐6内顶部的空气压力开始增加，其内的液体10液面受压开始下降，沿底部连通管11流向监测罐12-1，监测罐12-1内的液体液面逐渐上升，推动其内的浮球14顺着导杆15上升浮起，浮球14内有磁环与导杆15内磁导管感应，通过液位计16测出浮球高度变化过程，精度可以达到亚毫米级，所述浮球的高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种山体滑坡动态水准多点沉降测量系统，其特征在于，所述系统包括：加压气罐压力控制单元、液位高度控制单元、电源和控制端；所述电源分别与所述加压气罐压力控制单元、所述液位高度控制单元和所述控制端供电连接，所述控制端分别与所述加压气罐压力控制单元和所述液位高度控制单元通信连接；所述加压气罐压力控制单元包括顺次连接的空气压缩机(1)、电接点气压表(3)和加压气罐(4)，所述空气压缩机(1)与所述电接点气压表(3)之间设置第一电动阀门(2)；所述液位高度控制单元包括储液罐(6)和多个监测罐，所述储液罐(6)设置在待测山体的坡底，多个所述监测罐从坡底至坡顶依次设置，相邻两个监测罐之间通过导管连通，所述储液罐(6)与最先与所述储液罐(6)连通的监测罐之间通过底部连通管(11)连接；所述储液罐(6)的顶部与所述加压气罐(4)连通。

【技术特征摘要】
1.一种山体滑坡动态水准多点沉降测量系统，其特征在于，所述系统包括：加压气罐压力控制单元、液位高度控制单元、电源和控制端；所述电源分别与所述加压气罐压力控制单元、所述液位高度控制单元和所述控制端供电连接，所述控制端分别与所述加压气罐压力控制单元和所述液位高度控制单元通信连接；所述加压气罐压力控制单元包括顺次连接的空气压缩机(1)、电接点气压表(3)和加压气罐(4)，所述空气压缩机(1)与所述电接点气压表(3)之间设置第一电动阀门(2)；所述液位高度控制单元包括储液罐(6)和多个监测罐，所述储液罐(6)设置在待测山体的坡底，多个所述监测罐从坡底至坡顶依次设置，相邻两个监测罐之间通过导管连通，所述储液罐(6)与最先与所述储液罐(6)连通的监测罐之间通过底部连通管(11)连接；所述储液罐(6)的顶部与所述加压气罐(4)连通。2.根据权利要求1所述山体滑坡动态水准多点沉降测量系统，其特征在于，所述储液罐(6)的顶端设置第三电动阀门(9)；所述储液罐(6)上设置液体压力计(7)；所述储液罐(6)与所述加压气罐(4)之间设置第二电动阀门(5)；所述储液罐(6)的底部设置液体排空阀(8)。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：周敏，高斌，严璐，
申请(专利权)人：北京中船信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11