申请/专利权人：香港科技大学深港协同创新研究院(深圳福田)

申请日：2022-09-15

公开（公告）日：2024-06-11

公开（公告）号：CN115540819B

主分类号：G01C5/04

分类号：G01C5/04;G01L11/02;G01L19/04;G01K11/3206

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.11#授权;2023.01.20#实质审查的生效;2022.12.30#公开

摘要：本发明公开了一种压差式光纤光栅静力水准沉降测量装置及监测方法，涉及沉降监测技术领域，针对现有技术沉降监测工程中易受环境影响等缺陷提出本方案，包括：至少一组压差式光纤光栅静力水准仪、通液系统和静力水准仪气压平衡系统，每个压差式光纤光栅静力水准沉降仪均包含通液管连接口、气压平衡连接端和光纤信号连接端，压差式光纤光栅静力水准沉降仪通过通液管连接口与通液系统连接，压差式光纤光栅静力水准沉降仪通过气压平衡连接端和光纤信号连接端与静力水准仪气压平衡系统连接。优点在于，采用封闭式液压传感器测量监测点高程的变化而导致的压力变化，抗振动；采用光纤光栅液压传感器，测量精度高且不易收到干扰。

主权项：1.一种压差式光纤光栅静力水准沉降测量装置，其特征在于，包括：若干组压差式光纤光栅静力水准仪、通液系统和静力水准仪气压平衡系统，每组压差式光纤光栅静力水准仪包括若干个压差式光纤光栅静力水准沉降仪12，每个压差式光纤光栅静力水准沉降仪12均包含通液管连接口15、气压平衡连接端17和光纤信号连接端18，压差式光纤光栅静力水准沉降仪12通过通液管连接口15与通液系统连接，压差式光纤光栅静力水准沉降仪12通过气压平衡连接端17和光纤信号连接端18与静力水准仪气压平衡系统连接；所述压差式光纤光栅静力水准沉降仪12包括静力水准仪固定底座11，所述静力水准仪固定底座11位于压差式光纤光栅静力水准沉降仪12的上部，静力水准仪固定底座11中部设有中空卡槽13，充液液压腔19设于静力水准仪固定底座11的下部，光纤光栅液压传感器16设于充液液压腔19的下部并与充液液压腔19相连通；静力水准仪固定底座11的一侧设有液压腔排气阀14，通液管连接口15位于充液液压腔19的一侧；气压平衡连接端17和光纤信号连接端18位于光纤光栅液压传感器16的下部；所述通液系统包括水管控制阀门、充液硅胶管23和储液罐27，所述每个压差式光纤光栅静力水准沉降仪12至少配有一个水管控制阀门，所述每个压差式光纤光栅静力水准沉降仪12上的通液管连接口15连接有充液硅胶管23，所述充液硅胶管上设有用于连接充液硅胶管的充液连接管23，储液罐27位于充液硅胶管23远离若干压差式光纤光栅静力水准仪12的一侧，储液罐27的一端与充液硅胶管23气密连接，所述储液罐27下侧设有储液罐安装架210，储液罐27顶部设有密封盖26，储液罐27内装有充腔和平衡用液体25，所述充腔和平衡用液体25上表面覆盖防冷冻防蒸发液29；所述若干压差式光纤光栅静力水准仪包括第一静力水准沉降仪31、第二静力水准沉降仪32和第三静力水准沉降仪33；所述第一静力水准沉降仪31通过第一静力水准沉降仪31的中空卡槽与第一钻孔241和第二钻孔242螺纹连接固定，第一静力水准沉降仪31所设置的高度由第一静力水准仪水管控制高度点281决定,第一静力水准沉降仪31的通液管气密连接口充液硅胶管23，第一静力水准沉降仪31的通液管连接口与第一充液连接管221之间还设有第一水管控制阀门211，充液硅胶管23之间通过第一充液连接管221气密连接；所述第二静力水准沉降仪32通过第二静力水准沉降仪32的中空卡槽与第三钻孔243和第四钻孔244螺纹连接固定，第二静力水准沉降仪32所设置的高度由第二静力水准仪水管控制高度点282决定,第二静力水准沉降仪32的通液管气密连接口充液硅胶管23，第二静力水准沉降仪32的通液管连接口与第二充液连接管222之间还设有第二水管控制阀门212，充液硅胶管23之间通过第二充液连接管222气密连接；所述第三静力水准沉降仪33通过第三静力水准沉降仪33的中空卡槽与第五钻孔245和第六钻孔246螺纹连接固定，第三静力水准沉降仪33所设置的高度由第三静力水准仪水管控制高度点283决定,第三静力水准沉降仪33的通液管气密连接口充液硅胶管23，第三静力水准沉降仪33的通液管连接口与第三充液连接管223之间还设有第三水管控制阀门213，充液硅胶管23之间通过第三充液连接管223气密连接；所述静力水准仪气压平衡系统包括光纤光栅信号解调仪37和气压控制接口35，所述第一静力水准沉降仪31、第二静力水准沉降仪32和第三静力水准沉降仪33分别通过各自的光纤信号连接端与光纤光栅信号传输线36信号连接，光纤光栅信号传输线36与光纤光栅信号解调仪37上的光纤光栅信号连接接口39信号连接；所述第一静力水准沉降仪31、第二静力水准沉降仪32和第三静力水准沉降仪33分别通过各自的气压平衡连接端与平衡气压管34气密连接，平衡气压管34与气压控制接口35气密连接；光纤光栅信号解调仪37上设有光纤光栅信号显示界面38。

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