自动化沉降监测系统的组建
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
图２ 用电子水平尺监测竖 向位移的工作原理和差异沉降 曲线
Ｆｇ． Ｔｈ ｒ ｉｇｐ ｎ ｉ ｅｏ ｌｃｒ ｎｃｓ ｒｔｅ ｅ ｏｍｏ ｉ ｒｔｅ ｉ２ ｅｗｏ ｋｎ ｒ ｃｐｌ ｆ ｅ ｔｏ ｉ ｐｉ ｖ ｌｔ ｎｔ ｉ ｅ ｉ ｌ ｏ ｈ ｖｅｔｃ ｌｄｓ ａ ｅ ｅ ｔａ ｄｔ ｉｆｒｎｉｌ ｅｔｅ ｎ ｌ ｖ ｒｉａ ｉｐｌｃｍ ｎ ｎ ｄｆｅ ｅ ｔａ ｔ ｍｅ ｔ ｌ ｅ ｈｅ ｓ ｌ ｃｒ
测读 ，数据可 靠且分辨 率高 ，可 以满足地 铁监护 工程
的要求。 考 虑到运用 电子水 平尺首尾 相连构 成的尺链 会产 生累积误 差 ，尺链越 长 ，累 积误差 越大 。根据误 差传 播定律及 误差 累加 关系 ，中误差 （ 为尺 链段数 ，ｍ。 ｎ
图３ 自动沉降观测 系统软件框架
卫 ５程 联＠ 从 电４ 要 事２主 作３， 修亮师 收５ 系１ 子３ 工（ 订— 稿． 者ｓ 电ｉ 邮０ 程Ｏ 简ｎ 日９ 话・ 箱ｃ 测． 期０ 介ｏ 量） ：ｒ １ ｓ工 ．， ２ ｋ 陈 ３ ０ ｙ ８ １ 功 ０ ７ － ６ ７ ８ ａ ｎ ， 男
９ ｛２ １年第３卷第３ ６ ０１ ２ 期
ｓ ｔＮ Ｉ Ｉ Ａ Ｄ ＆ Ｒ Ｓ Ｕ Ｃ Ｓ上 海 国土 资 源 ≥ Ｇ Ｉ Ｎ Ａ Ｌ Ａ ＥＯ Ｒ Ｅ
缆直接 输送到 计算机 中，在 计算机 内按 预先设 定的程 序将 电压信号换算成倾角数据 ，再 根据尺体长度 （ ） Ｌ
计算 出沉 降量 ｄ ｉ ｉ（ 表示 尺链 中第ｉ 支尺 ） ，利用矢量相 加的方法可 以得到尺链范 围内的实 时竖向位移曲线 。 电子 水平尺安 装简 易且牢 固 ，采集 数据 时可遥控
人 力物力 ，另一 方面也不 能反映地 铁运行期 间 的真 实
情 况 。因此 ，需使 用 自动化 监测设备 进行数 据采集 。
电子水平尺 中的 电解质 斜传感 器 能根 据倾 角的
变化 输 出相 应 比例 的 电压 信 号。将 “ 尺链 ”上 各个 电
常 见设备有 电子水 平尺 、 巴赛特收 敛系统 、无反射棱
上 海 国土 资源 Ｓ￣Ｎ Ｈ Ｉ Ａ Ｄ ＆ Ｒ Ｓ Ｕ Ｃ Ｓ ｔ Ｇ Ａ ＬＮ 一 Ａ Ｅ Ｏ Ｒ Ｅ
自动 化 沉 降 监 测 系 统 的 组 建
陈 功 亮
（ 上海 市测绘 院， 上海 ２ ０ ６ ） ０ ０ ３
摘
要 ：在既有的沉降监测系统基础上 ，结合网络数据库技术 ，提 出了一套完整的自动化沉降监测系统 实现方案 。
围内的轨道 交通进行监测 。 本文介绍 一种 网络 化 自动监 测系统 ，利 用数据库 和 网络技术 实现监测 信息 的 自动获取 、传输 、展示及
Ｌ ｓｎ０ｌ ｉ ，其 中Ｌ （ｉ ｓｎ０ｏ — ） 为尺 体长度 、 ０１ 现时倾 角 为
值 、 ０。 初始 倾 角值 。若 将 一系 列 电子 水 平尺 首尾 是 相接 安装在 隧道 道床 结构上形成 “ 尺链 ” ，就 可得 出 “ 尺链”范围 内的竖向位 移曲线 （ ）。 图２
镜 自动跟踪 全站仪 隧道收敛变 形系统 、固定 式 自动侧 斜仪 、静力水 准仪等 ，其各有 优势 。其 中，电子水 平 尺的应用较为普遍 。
解质倾斜传感器 输 出的信号统一接入一 台Ｃ 系列数据 Ｒ 自动 采集器上 ，就可 按设定 的时间 间隔 （ 可调 范 围为 几秒 到几 小 时 ，一般 可取 一小 时 ）进行 采样读数 。每 次采样数据 暂存在 采集器 内供定期 处理 ，也可通过 电
电子水 平尺是用 于测量 物体位移和 结构旋转 的仪
器 ，其应 用包括 ：监测设 备的稳定 性 、监 测可能影 响 到 附近隧道 或挖掘 作业 的建筑物 、评价桥 梁的性能 或
负 载下的衡 梁 、监 测滑坡地 区构筑 物结 构 的稳定性 、 监测墙体的偏斜与畸变 、监测隧道 内的位移等等。 电子水 平尺 的核心部分 是一个 电解质 倾斜传 感器 （ １ 图 ），其 测量 倾斜角 的灵敏 度高达 １ （ 当于ｌ 秒 相 ｍ
备份 ，较之 既有的监 测系统 不仅提高 了 自动化程 度和
工作 效率 ，而且 加强 了数 据 的安 全性 ，经实 际应用 具
有 良好效果。
１ 监测数据采集
数据 采集既须实 时还须 准确 。传统 的数据 采集 ，
以人 工测量 为 主 ，而在运 营 的地铁 线路上 采集数据 ，
须在夜 间地 铁停运 时段作业 ，一方 面耗费大 量时 间和
Ｆｉ． Ｔ ｅｓ ｔ ａｅｆａ ｗｏ ｏ ａ ｔｍａｉ ｅｔ ｍｅ ｔ ｍｔｆｎ ｙｔｍ ｇ３ ｈ ｗ ｒ ｍｅ ￣ ｆ ｕｏ ｔ ｓｔｅ ｎ ｏｆ ｒ ｃ ｌ ｍｏ ｏ ｇｓ ｓ ｉ ｅ
为每尺段产生 的中误 差 ），当ｎ 超过 一定量 时 ，该误差 将超过 工程允 许误差 。因此 ，定 期随机选 择若干 测点 进行水 准测量 ，以第 一个 测点作 为水准 原点 ，依 次计 算后续 各测点 的高程 ，并将 结果 同 电子 水平尺 测得 的
在一支 空心的直 尺 内，就 构成 了 电子水平 尺 。用锚 栓
安装在 隧道 道床 （ 结构物 ）上 ，将 倾角传感 器调零 并
锁定 位置 。道床 （ 构物 ）的沉 降会改变尺 体倾角 ， 结 通过记 录倾角变化 即可掌握沉 降动态 。沉 降量（） ｄ等于
的安 全风险 】 ，因此需要对地 下工程 建设项 目影响范
文章编号 ：２ ９．３ ９２ １）３０ ９ ．３ ０ ５１２ （０ １ ０ ６０ ０
关键词 ：沉降监测 ；自动化系统 ；网络 数据库 中图分类号 ：Ｔ ９ ． Ｕ１６ ２ 文章标识码 ：Ｂ
直 尺上 两端５ ｍ高差 形成 的倾角 ）。将此 传感器 安装
０ 引言
随着 城市地下 空间开发 利用不断 发展 ，地铁 线路 日益增 多 ，不 可避 免地 出现线路 间穿越或新 旧结构施 工距离过 近的现象 ，增大 了城市轨道 交通施 工与运营
Ｆｇ． Ｔｈ ｒ ｉｇｐ ｎ ｉ ｅｏ ｌｃｒ ｎｃｓ ｒｔｅ ｅ ｏｍｏ ｉ ｒｔｅ ｉ２ ｅｗｏ ｋｎ ｒ ｃｐｌ ｆ ｅ ｔｏ ｉ ｐｉ ｖ ｌｔ ｎｔ ｉ ｅ ｉ ｌ ｏ ｈ ｖｅｔｃ ｌｄｓ ａ ｅ ｅ ｔａ ｄｔ ｉｆｒｎｉｌ ｅｔｅ ｎ ｌ ｖ ｒｉａ ｉｐｌｃｍ ｎ ｎ ｄｆｅ ｅ ｔａ ｔ ｍｅ ｔ ｌ ｅ ｈｅ ｓ ｌ ｃｒ
测读 ，数据可 靠且分辨 率高 ，可 以满足地 铁监护 工程
的要求。 考 虑到运用 电子水 平尺首尾 相连构 成的尺链 会产 生累积误 差 ，尺链越 长 ，累 积误差 越大 。根据误 差传 播定律及 误差 累加 关系 ，中误差 （ 为尺 链段数 ，ｍ。 ｎ
图３ 自动沉降观测 系统软件框架
卫 ５程 联＠ 从 电４ 要 事２主 作３， 修亮师 收５ 系１ 子３ 工（ 订— 稿． 者ｓ 电ｉ 邮０ 程Ｏ 简ｎ 日９ 话・ 箱ｃ 测． 期０ 介ｏ 量） ：ｒ １ ｓ工 ．， ２ ｋ 陈 ３ ０ ｙ ８ １ 功 ０ ７ － ６ ７ ８ ａ ｎ ， 男
９ ｛２ １年第３卷第３ ６ ０１ ２ 期
ｓ ｔＮ Ｉ Ｉ Ａ Ｄ ＆ Ｒ Ｓ Ｕ Ｃ Ｓ上 海 国土 资 源 ≥ Ｇ Ｉ Ｎ Ａ Ｌ Ａ ＥＯ Ｒ Ｅ
缆直接 输送到 计算机 中，在 计算机 内按 预先设 定的程 序将 电压信号换算成倾角数据 ，再 根据尺体长度 （ ） Ｌ
计算 出沉 降量 ｄ ｉ ｉ（ 表示 尺链 中第ｉ 支尺 ） ，利用矢量相 加的方法可 以得到尺链范 围内的实 时竖向位移曲线 。 电子 水平尺安 装简 易且牢 固 ，采集 数据 时可遥控
人 力物力 ，另一 方面也不 能反映地 铁运行期 间 的真 实
情 况 。因此 ，需使 用 自动化 监测设备 进行数 据采集 。
电子水平尺 中的 电解质 斜传感 器 能根 据倾 角的
变化 输 出相 应 比例 的 电压 信 号。将 “ 尺链 ”上 各个 电
常 见设备有 电子水 平尺 、 巴赛特收 敛系统 、无反射棱
上 海 国土 资源 Ｓ￣Ｎ Ｈ Ｉ Ａ Ｄ ＆ Ｒ Ｓ Ｕ Ｃ Ｓ ｔ Ｇ Ａ ＬＮ 一 Ａ Ｅ Ｏ Ｒ Ｅ
自动 化 沉 降 监 测 系 统 的 组 建
陈 功 亮
（ 上海 市测绘 院， 上海 ２ ０ ６ ） ０ ０ ３
摘
要 ：在既有的沉降监测系统基础上 ，结合网络数据库技术 ，提 出了一套完整的自动化沉降监测系统 实现方案 。
围内的轨道 交通进行监测 。 本文介绍 一种 网络 化 自动监 测系统 ，利 用数据库 和 网络技术 实现监测 信息 的 自动获取 、传输 、展示及
Ｌ ｓｎ０ｌ ｉ ，其 中Ｌ （ｉ ｓｎ０ｏ — ） 为尺 体长度 、 ０１ 现时倾 角 为
值 、 ０。 初始 倾 角值 。若 将 一系 列 电子 水 平尺 首尾 是 相接 安装在 隧道 道床 结构上形成 “ 尺链 ” ，就 可得 出 “ 尺链”范围 内的竖向位 移曲线 （ ）。 图２
镜 自动跟踪 全站仪 隧道收敛变 形系统 、固定 式 自动侧 斜仪 、静力水 准仪等 ，其各有 优势 。其 中，电子水 平 尺的应用较为普遍 。
解质倾斜传感器 输 出的信号统一接入一 台Ｃ 系列数据 Ｒ 自动 采集器上 ，就可 按设定 的时间 间隔 （ 可调 范 围为 几秒 到几 小 时 ，一般 可取 一小 时 ）进行 采样读数 。每 次采样数据 暂存在 采集器 内供定期 处理 ，也可通过 电
电子水 平尺是用 于测量 物体位移和 结构旋转 的仪
器 ，其应 用包括 ：监测设 备的稳定 性 、监 测可能影 响 到 附近隧道 或挖掘 作业 的建筑物 、评价桥 梁的性能 或
负 载下的衡 梁 、监 测滑坡地 区构筑 物结 构 的稳定性 、 监测墙体的偏斜与畸变 、监测隧道 内的位移等等。 电子水 平尺 的核心部分 是一个 电解质 倾斜传 感器 （ １ 图 ），其 测量 倾斜角 的灵敏 度高达 １ （ 当于ｌ 秒 相 ｍ
备份 ，较之 既有的监 测系统 不仅提高 了 自动化程 度和
工作 效率 ，而且 加强 了数 据 的安 全性 ，经实 际应用 具
有 良好效果。
１ 监测数据采集
数据 采集既须实 时还须 准确 。传统 的数据 采集 ，
以人 工测量 为 主 ，而在运 营 的地铁 线路上 采集数据 ，
须在夜 间地 铁停运 时段作业 ，一方 面耗费大 量时 间和
Ｆｉ． Ｔ ｅｓ ｔ ａｅｆａ ｗｏ ｏ ａ ｔｍａｉ ｅｔ ｍｅ ｔ ｍｔｆｎ ｙｔｍ ｇ３ ｈ ｗ ｒ ｍｅ ￣ ｆ ｕｏ ｔ ｓｔｅ ｎ ｏｆ ｒ ｃ ｌ ｍｏ ｏ ｇｓ ｓ ｉ ｅ
为每尺段产生 的中误 差 ），当ｎ 超过 一定量 时 ，该误差 将超过 工程允 许误差 。因此 ，定 期随机选 择若干 测点 进行水 准测量 ，以第 一个 测点作 为水准 原点 ，依 次计 算后续 各测点 的高程 ，并将 结果 同 电子 水平尺 测得 的
在一支 空心的直 尺 内，就 构成 了 电子水平 尺 。用锚 栓
安装在 隧道 道床 （ 结构物 ）上 ，将 倾角传感 器调零 并
锁定 位置 。道床 （ 构物 ）的沉 降会改变尺 体倾角 ， 结 通过记 录倾角变化 即可掌握沉 降动态 。沉 降量（） ｄ等于
的安 全风险 】 ，因此需要对地 下工程 建设项 目影响范
文章编号 ：２ ９．３ ９２ １）３０ ９ ．３ ０ ５１２ （０ １ ０ ６０ ０
关键词 ：沉降监测 ；自动化系统 ；网络 数据库 中图分类号 ：Ｔ ９ ． Ｕ１６ ２ 文章标识码 ：Ｂ
直 尺上 两端５ ｍ高差 形成 的倾角 ）。将此 传感器 安装
０ 引言
随着 城市地下 空间开发 利用不断 发展 ，地铁 线路 日益增 多 ，不 可避 免地 出现线路 间穿越或新 旧结构施 工距离过 近的现象 ，增大 了城市轨道 交通施 工与运营