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路基监测装置 

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申请/专利权人:中铁第五勘察设计院集团有限公司

摘要:本申请实施例提供一种路基监测装置,包括:多个位移传感器,分别设置在路基的表层和基底层的各待测点处,位于路基表层的各位移传感器相连形成表层测线,位于路基基底层的各位移传感器相连形成基底层测线;基底层基准卫星坐标传感器,设置在位于路基基底层的第一位移传感器的上方;基底层校核卫星坐标传感器,设置在位于路基基底层的第二位移传感器的上方;表层基准卫星坐标传感器,设置在位于路基表层的第三位移传感器的上方;表层校核卫星坐标传感器,设置在位于路基表层的第四位移传感器的上方;处理设备,与各位移传感器和各卫星坐标传感器电连接;供电设备。本申请实施例提供的路基监测装置能够提高对路基的沉降进行监测的精度。

主权项:1.一种路基监测装置,其特征在于,包括:多个位移传感器,分别设置在路基的表层和基底层的各待测点处,位于路基表层的各位移传感器相连且沿横向方向依次排布形成表层测线,位于表层测线两端的位移传感器分别为第三位移传感器和第四位移传感器;位于路基基底层的各位移传感器相连且沿横向方向依次排布形成基底层测线,位于基底层测线两端的位移传感器分别为第一位移传感器和第二位移传感器;基底层剖面管,埋设在路基的基底层;基底层测线中的各位移传感器设置在所述基底层剖面管内;表层剖面管,埋设在路基的表层;表层测线中的各位移传感器设置在所述表层剖面管内;用于获取基底层待测点基准坐标的基底层基准卫星坐标传感器,设置在位于路基基底层的第一位移传感器的上方;用于获取基底层待测点校核坐标的基底层校核卫星坐标传感器,设置在位于路基基底层的第二位移传感器的上方;用于获取表层待测点基准坐标的表层基准卫星坐标传感器,设置在位于路基表层的第三位移传感器的上方;用于获取表层待测点校核坐标的表层校核卫星坐标传感器,设置在位于路基表层的第四位移传感器的上方;处理设备,与各位移传感器和各卫星坐标传感器电连接;用于向各位移传感器、各卫星坐标传感器和处理设备供电的供电设备。

全文数据:路基监测装置技术领域本申请涉及路基监测技术,尤其涉及一种路基监测装置。背景技术路基是铁路设施的基础,路基的稳定性决定了铁路运营是否安全。在铁路设施的建设和铁路运营过程中,都需要对路基进行监测,在监测到路基发生沉降时,需采用相应的措施,避免对铁路的运行过程造成严重影响。目前,对路基的监测通常采用多个压差式静力水准仪分布在路基的各个待测点,以对待测点的沉降情况进行监测。图1为相关技术中路基监测装置应用于对路基进行监测的结构示意图。如图1所示,在路基10基底层的各测点和基准点都设置有静力水准仪11,在基准点处还设有储液箱12,各静力水准仪11和储液箱12之间通过气管和液管连通。在路基10表层的各测点也设置有静力水准仪11,并在端部的测点设置有储液箱12,各静力水准仪11与储液箱12之间通过气管和液管连通。位于路基10表层端部的测点与其垂向下方的测点之间设置有垂向中继杆14,用于传导基准点的基准值。位于路基10表层及基底层的各静力水准仪11还通过导线与设置在基准点的电气箱13电连接,电气箱13内设有处理设备及相应的连接线等器件,处理设备根据各静力水准仪11发送的检测信号能够得出各测点是否发生沉降,实现对路基10的沉降进行监测。但是,在实际应用的过程中,发明人发现上述装置的监测结果不够准确,不能精确地体现出沉降数据。发明内容本申请实施例中提供了一种路基监测装置,能够提高对路基的沉降情况进行监测的精度。本申请第一方面实施例提供一种路基监测装置,包括:多个位移传感器,分别设置在路基的表层和基底层的各待测点处,位于路基表层的各位移传感器相连形成表层测线,位于路基基底层的各位移传感器相连形成基底层测线;用于获取基底层待测点基准坐标的基底层基准卫星坐标传感器,设置在位于路基基底层的第一位移传感器的上方;用于获取基底层待测点校核坐标的基底层校核卫星坐标传感器,设置在位于路基基底层的第二位移传感器的上方;用于获取表层待测点基准坐标的表层基准卫星坐标传感器,设置在位于路基表层的第三位移传感器的上方;用于获取表层待测点校核坐标的表层校核卫星坐标传感器,设置在位于路基表层的第四位移传感器的上方;处理设备,与各位移传感器和各卫星坐标传感器电连接;用于向各位移传感器、各卫星坐标传感器和处理设备供电的供电设备。本申请第二方面实施例提供一种路基监测装置,包括:多个位移传感器,分别设置在路基的各待测点处,各位移传感器相连形成测线;用于获取待测点基准坐标的基准卫星坐标传感器,设置在其中的第一位移传感器的上方;用于获取待测点校核坐标的校核卫星坐标传感器,设置在其中的第二位移传感器的上方;处理设备,与各位移传感器和各卫星坐标传感器电连接;用于向各位移传感器、各卫星坐标传感器和处理设备供电的供电设备。本申请实施例所提供的技术方案,通过采用位移传感器设置在路基的表层和基底层的待测点处,分别形成表层测线和基底层测线,采用基底层基准卫星坐标传感器设置在位于路基基底层的第一位移传感器的上方,用于获取基底层待测点基准坐标,以使基底层测线上的其余位移传感器均以第一位移传感器作为检测基准;采用基底层校核卫星坐标传感器设置在位于路基基底层的第二位移传感器的上方,用于获取基底层待测点校核坐标,以对基底层测线上的各位移传感器的检测值进行平差校核;以及采用表层基准卫星坐标传感器设置在位于路基表层的第三位移传感器的上方,用于获取表层待测点基准坐标,以使表层测线上的其余位移传感器均以第三位移传感器作为检测基准;采用表层校核卫星坐标传感器设置在位于路基表层的第四位移传感器的上方,用于获取表层待测点校核坐标,以对表层测线上的各位移传感器的检测值进行平差校核;能够提高各位移传感器的检测精度,进而能够精确地获知路基的沉降位置及沉降量,提高对整个路基沉降的监测精度。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:图1为相关技术中路基监测装置应用于对路基进行监测的结构示意图;图2为本申请实施例提供的路基监测装置应用于对路基进行监测的结构示意图;图3为本申请实施例提供的路基监测装置中位移传感器的检测原理示意图一;图4为本申请实施例提供的路基监测装置中位移传感器的检测原理示意图二;图5为图2中A区域的放大视图;图6为图2中B区域的放大视图;图7为图2中C区域的放大视图;图8为图2中D区域的放大视图;图9为路基监测数据的传输及流向示意图。附图标记:10-路基;11-静力水准仪;12-储液箱;13-电气箱;14-垂向中继杆;20-位移传感器;21-液管;22-气管;23-测压腔体;24-隔板;25-压差感应器;30-基底层基准卫星坐标传感器;31-基底层储液箱;32-基底层剖面管;33-基底层基准平台;34-设备箱;35-供电设备;40-基底层校核卫星坐标传感器;41-基底层校核平台;50-表层基准卫星坐标传感器;51-表层储液箱;52-表层剖面管;53-表层基准平台;60-表层校核卫星坐标传感器;61-表层校核平台;62-辅助支撑平台。具体实施方式为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明,显然,所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例,而不是所有实施例的穷举。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。实施例一本实施例提供一种路基监测装置,用于对路基的沉降状态进行监测。相比于传统的监测方式,本实施例提供的监测装置具有较高的监测精度。依照尺寸的不同,将路基大致分为两类:第一类路基从下向上依次分为:本体层、底层和表层,将本体层的底部称为路基的基底层;第二类路基的高度较低,从下向上依次分为:底层和表层,则将底层的底部称为路基的基底层。图2为本申请实施例提供的路基监测装置应用于对路基进行监测的结构示意图。本实施例中,将竖直方向称为:垂向或竖向,将路基10的长度方向称为纵向,将路基10的宽度方向即:图2中的左右方向称为:横向。如图2所示,本实施例提供的路基监测装置包括:位移传感器20、基底层基准卫星坐标传感器30、基底层校核卫星坐标传感器40、表层基准卫星坐标传感器50、表层校核卫星坐标传感器60、处理设备及供电设备。其中,位移传感器20的数量为多个,分别设置在路基10表层和基底层的各待测点处。具体的,根据路基10的土层特性和尺寸在表层和基底层预先设定多个待测点,每个待测点处设置一个位移传感器20。位于路基10表层的各位移传感器20相连形成表层测线,表层测线中的各位移传感器20位于同一高度。通过表层测线中各位移传感器20的检测信号能够获知对应待测点的竖向位移变化,进而获知路基10是否发生沉降,以及具体在哪个位置发生了沉降。位于路基10基底层的各位移传感器20相连形成基底层测线,基底层测线中的各位移传感器20位于同一高度。通过基底层测线中各位移传感器20的检测信号能够够获知对应待测点的竖向位移变化,进而获知路基10是否发生沉降以及具体在哪个位置发生沉降。位移传感器20可以为本领域中用于测量路基沉降的常用类型及型号。在上述表层测线中设定两个位移传感器20,分别称为第一位移传感器和第二位移传感器。在第一位移传感器的上方设置基底层基准卫星坐标传感器30,二者同步移动;在第二位移传感器的上方设置基底层校核卫星坐标传感器40,二者同步移动。基底层基准卫星坐标传感器30和基底层校核卫星坐标传感器40可采用本领域中常用的能够与卫星进行通信来获知当前坐标的传感器,坐标包括横向坐标、纵向坐标及竖向坐标。将基底层基准卫星坐标传感器30获取到的坐标作为基底层待测点基准坐标,将基底层校核卫星坐标传感器40获取到的坐标作为基底层待测点校核坐标。根据基底层基准卫星坐标传感器30先后两次发来的坐标能够确定该待测点的位移是否发生变化,例如:若先后两次发来的横向坐标和纵向坐标相同,但竖向坐标相差10cm,则表明该待测点在竖向方向发生了沉降,沉降量为10cm。基底层基准卫星坐标传感器30与第一位移传感器在竖向方向上同步动作,即二者具有相同的竖向位移变化量,通过基底层基准卫星坐标传感器30获取到的竖向沉降量,也就是第一位移传感器的竖向沉降量,作为基底层测线中其它各位移传感器20的基准。基底层测线中的各位移传感器20均以第一位移传感器作为检测基准,由于位移传感器20的制造工艺、地基土层等诸多因素的存在会影响各位移传感器20的检测值与实际值之间存在误差。本实施例采用基底层校核卫星坐标传感器40对基底层测线中的各位移传感器20的检测值进行校正,以提高各位移传感器20的检测精度。具体的,通过基底层校核卫星坐标传感器40先后两次获取到的竖向坐标可以获知该待测点的沉降量,作为真实值。第二位移传感器以第一位移传感器的沉降量作为基准检测到的沉降量作为相对值。由于基底层校核卫星坐标传感器40与第二位移传感器是同步移动的,即二者具有相同的沉降量,则上述通过基底层校核卫星坐标传感器40获取到的真实值与第二位移传感器检测到的相对值之间的差就是测量偏差。基底层测线中的其余位移传感器20均是以第一位移传感器的沉降量为基准确定的,存在与第二位移传感器相同的测量偏差,因此,根据基底层校核卫星坐标传感器40与第二位移传感器之间的测量偏差对基底层测线中的各位移传感器20的检测值进行平差校核,能够提高各位移传感器20的检测精度。类似的,在上述表层测线中设定两个位移传感器20,分别称为第三位移传感器和第四位移传感器。在第三位移传感器的上方设置表层基准卫星坐标传感器50,二者同步移动;在第四位移传感器的上方设置表层校核卫星坐标传感器60,二者同步移动。表层基准卫星坐标传感器50和表层校核卫星坐标传感器60可采用本领域中常用的能够与卫星进行通信来获知当前坐标的传感器,坐标包括横向坐标、纵向坐标及竖向坐标。将表层基准卫星坐标传感器50获取到的坐标作为表层待测点基准坐标,将表层校核卫星坐标传感器60获取到的坐标作为表层待测点校核坐标。根据表层基准卫星坐标传感器50先后两次发来的坐标能够确定该待测点的位移是否发生变化。表层基准卫星坐标传感器50与第三位移传感器在竖向方向上同步动作,即二者具有相同的竖向位移变化量,通过表层基准卫星坐标传感器50获取到的竖向沉降量,也就是第三位移传感器的竖向沉降量,作为表层测线中其它各位移传感器20的基准。表层测线中的各位移传感器20均以第三位移传感器作为检测基准,由于位移传感器20的制造工艺、地基土层等诸多因素的存在会影响各位移传感器20的检测值与实际值之间存在误差。本实施例采用表层校核卫星坐标传感器60对表层测线中的各位移传感器20的检测值进行校正,以提高各位移传感器20的检测精度。具体的,通过表层校核卫星坐标传感器60先后两次获取到的竖向坐标可以获知该待测点的沉降量,作为真实值。第四位移传感器以第三位移传感器的沉降量作为基准检测到的沉降量作为相对值。由于表层校核卫星坐标传感器60与第四位移传感器是同步移动的,即二者具有相同的沉降量,则上述通过表层校核卫星坐标传感器60获取到的真实值与第四位移传感器检测到的相对值之间的差就是测量偏差。表层测线中的其余位移传感器20均是以第三位移传感器的沉降量为基准确定的,存在与第四位移传感器相同的测量偏差,因此,根据表层校核卫星坐标传感器60与第四位移传感器之间的测量偏差对表层测线中的各位移传感器20的检测值进行平差校核,能够提高各位移传感器20的检测精度。处理设备与各位移传感器20和各卫星坐标传感器电连接,用于接收各传感器发来的电信号。处理设备还可以用于对各传感器发来的电信号进行处理和计算,以得到上述沉降量、测量偏差等数值。供电设备设置在路基10的坡脚处,用于向各位移传感器20、各卫星坐标传感器和处理设备供电。本实施例所提供的技术方案,通过采用位移传感器设置在路基的表层和基底层的待测点处,分别形成表层测线和基底层测线,采用基底层基准卫星坐标传感器设置在位于路基基底层的第一位移传感器的上方,用于获取基底层待测点基准坐标,以使基底层测线上的其余位移传感器均以第一位移传感器作为检测基准;采用基底层校核卫星坐标传感器设置在位于路基基底层的第二位移传感器的上方,用于获取基底层待测点校核坐标,以对基底层测线上的各位移传感器的检测值进行平差校核;以及采用表层基准卫星坐标传感器设置在位于路基表层的第三位移传感器的上方,用于获取表层待测点基准坐标,以使表层测线上的其余位移传感器均以第三位移传感器作为检测基准;采用表层校核卫星坐标传感器设置在位于路基表层的第四位移传感器的上方,用于获取表层待测点校核坐标,以对表层测线上的各位移传感器的检测值进行平差校核;能够提高各位移传感器的检测精度,进而能够精确地获知路基的沉降位置及沉降量,提高对路基沉降进行监测的精度。在上述技术方案的基础上,本实施例提供一种路基监测装置的具体实现方式:如图2所示,图2展示的是路基10的横截面,图2中的左右方向为横向方向。在路基10的基底层设置有多个位移传感器20,多个位移传感器20位于同一高度,且沿横向方向依次排布形成基底层测线。位于基底层测线最右端的位移传感器20作为第一位移传感器,位于基底层测线最左端的位移传感器20为第二位移传感器。基底层测线中的各位移传感器20以路基10的竖直中心线图2中的虚线为对称轴对称排布。在路基10的表层设置有多个位移传感器20,多个位移传感器20位于同一高度,且沿横向方向依次排布形成表层测线。位于表层测线最右端的位移传感器20作为第三位移传感器,位于表层测线最左端的位移传感器20为第四位移传感器。表层测线中的各位移传感器20以路基的竖直中心线为对称轴对称排布。进一步的,表层测线中的各位移传感器20均与基底层测线中的一个位移传感器20在竖直方向上位置对应。上述各位移传感器可采用本领域中常用的用于对路基沉降进行检测的传感器,本实施例提供一种具体的实现方式:图3为本申请实施例提供的路基监测装置中位移传感器的检测原理示意图一,图4为本申请实施例提供的路基监测装置中位移传感器的检测原理示意图二。如图3和图4所示,位移传感器20可采用压差式的竖向位移传感器,具体的,位移传感器20包括:测压腔体23、隔板24和压差感应器25。其中,隔板24水平设置在测压腔体23内,将测压腔体23的内部空间分隔为上下两部分,上部分作为气体腔室与大气连通,下部分作为液体腔室密闭且其内部充满测压液体。具体的,可以在每个气体腔室的通气口处连接气管22,气管22向外延伸与大气连通。或者,一条测线中的各位移传感器中的气体腔室之间也可以通过气管22相互连通,其中一个或两个位移传感器20通过气管22与大气连通。测压液体充满在密闭的液体腔室内,一条测线中的各位移传感器的液体腔室之间通过液管21连通,还可以通过液管与储液箱连通,储液箱中的液位高度高于任一个位移传感器中的液体高度,储液箱中的液位始终保持在恒定的高度。在测线安装完毕后,测线中的各位移传感器处于测量初始状态,其测量值为未发生沉降的初始值。一条测线中的各位移传感器中测压液体的液位高度在初始状态下是相同的。隔板24的中心开设测压孔,压差感应器25设置在该测压孔内。压差感应器25的上表面暴露在气体腔室中,下表面暴露在液体腔室中且与测压液体接触。压差感应器25能够感知其上下表面所收到的压力差,并根据该压力差的变化输出相应的电流信号。图3和图4均以三个位移传感器20为例来对传感器的检测原理进行详细说明。图3中,三个位移传感器20处于同一高度,液体腔室之间是连通的,且与储液箱连通;气体腔室之间也是连通的,且与大气连通。测压液体的液面与储液箱的恒定液位线之间的高度差为H1。图4中,中间的位移传感器20发生了沉降,其内部测压液体的液面与恒定液位线之间的高度差为:H1+ΔH。由于三个位移传感器20的液体腔室之间的连通的,则中间的液体腔室压力增大,压差感应器25两端的压力差增大,通过对压力差的增大量进行计算即可得到该测点位置的沉降量。对于上述路基监测装置,基底层测线中的各位移传感器20的液体腔室之间通过液管相连通,各气体腔室通过气管与大气相通,可对路基的沉降情况进行监测。进一步的,在路基10的基底层还设置有基底层储液箱,设置在第一位移传感器的上方。基底层储液箱通过液管与基底层测线中的各位移传感器20的液体腔室相连通。表层测线中的各位移传感器20的液体腔室之间通过液管相连通,各气体腔室通过气管与大气相通,可对路基表层的沉降情况进行监测。进一步的,在路基10的表层还设置有表层储液箱,设置在第三位移传感器的上方。表层储液箱通过液管与表层测线中的各位移传感器20的液体腔室相连通。除了上述实现方式之外,位移传感器20还可以采用其它方式实现,例如可采用与已有技术中的静力水准仪相同的原理来实现,其内部的压差感应器也可以为其它测量原理对应的液位传感器,例如超声波传感器、电容传感器等,可根据所选用的具体类型进行安装。在上述技术方案的基础上,可采用剖面管埋设在路基10内,各位移传感器20设置在剖面管内,以对位移传感器20进行保护,避免出现由于路基沉降变形而造成位移传感器20发生损坏且不易更换的问题。对于基底层测线,采用基底层剖面管32埋设在路基10的基底层,基底层测线中的各位移传感器20均设置在基底层剖面管32内。基底层测线中的各位移传感器20之间相连的液管、气管、与液位检测器件相连的电导线也位于基底层剖面管32内。另外,还可以进一步采用线管对各位移传感器20之间相连的液管、气管、与液位检测器件相连的电导线进行保护,即:各位移传感器20之间相连的液管、气管、与液位检测器件相连的电导线从线管中穿过。基底层测线中的各线管连接在一起,相当于将各位移传感器20串接在一起,能够从基底层剖面管32的一端将位移传感器20挨个拉入基底层剖面管32内,方便装配。而且当其中的位移传感器20出现故障时,可以将几个测线上的位移传感器20拉出剖面管,并进行更换后再拉入剖面管内,便于后期维护更换及回收。对于表层测线,采用表层剖面管52埋设在路基10的表层,表层剖面管52可全部位于表层内,也可以部分位于表层内而另一部分位于底层,具体可根据表层与底层之间的分界线来确定。表层测线中的各位移传感器20均设置在表层剖面管52内。表层测线中的各位移传感器20之间相连的液管、气管、与液位检测器件相连的电导线也位于表层剖面管52内。另外,还可以进一步采用线管对各位移传感器20之间相连的液管、气管、与液位检测器件相连的电导线进行保护。表层测线中的各线管连接在一起,相当于将各位移传感器20串接在一起,能够从表层剖面管52的一端将位移传感器20挨个拉入表层剖面管52内,方便装配。上述基底层剖面管32和表层剖面管52可以采用具有一定强度的材料制成,例如:聚氯乙烯PVC管等。上述线管具体可以为钢丝波纹管等。上述基底层剖面管32的两端穿出路基10,第一位移传感器和第二位移传感器分别位于基底层剖面管32的两端。图5为图2中A区域的放大视图。如图5所示,在基底层剖面管32的下方设置基底层基准平台33,基底层基准平台33可以由混凝土浇注形成。基底层储液箱31固定在基底层基准平台33上,并通过液管与第一位移传感器内的液体腔室连通。液管可以从基底层剖面管32的端部穿出后与基底层储液箱31相连,或者,也可以在基底层剖面管32的周面开孔,供液管穿过。基底层剖面管32的端部采用硅酮胶进行密封。基底层基准卫星坐标传感器30固定在基底层储液箱31上。在基底层基准平台33的一侧设置有设备箱34,设备箱34内可设置有处理设备及相关的接线端子等器件,设置在基底层剖面管32内的各位移传感器20中与液位检测器件相连的电导线从基底层剖面管32的端部穿出后与设备箱34内的对应接线端子相连,进而将检测数据发送给处理设备。在设备箱34的一侧设置有供电设备35,供电设备35可以为太阳能发电设备,为各传感器及处理设备供电。图6为图2中B区域的放大视图。如图6所示,位于基底层剖面管32左端的为第二位移传感器。在基底层剖面管32的外围设置有基底层校核平台41,基底层校核平台41可由混凝土浇注而成。基底层校核卫星坐标传感器40固定在基底层校核平台41上。图7为图2中C区域的放大视图。如图7所示,在表层剖面管52对应于第三位移传感器的下方设置有表层基准平台53,表层基准平台53可由混凝土浇注而成。表层储液箱51固定在表层基准平台53上,并通过液管21与第三位移传感器中的液体腔室连通。表层基准卫星坐标传感器50固定在表层储液箱51上。图8为图2中D区域的放大视图。如图8所示,位于表层剖面管52对应于第四位移传感器的外围设置有表层校核平台61,表层校核平台61可由混凝土浇注而成。在表层校核平台61上设置有辅助支撑平台62,表层校核卫星坐标传感器60固定在辅助支撑平台62上。辅助支撑平台62的作用是抬高表层校核卫星坐标传感器60的高度,使其露出路基10,以与卫星进行通信。辅助支撑平台62与表层校核平台61可以为混凝土一体浇注而成。表层测线中的各液位检测器件相连的电导线也接入设备箱34,通过处理设备统一进行数据采集和处理。处理设备可将采集到的监测数据通过无线网络发送给数据处理平台进行分析,产生路基沉降结果。当沉降结果较为严重时,数据处理平台通过无线网络向用户手持的客户端发出预警信息。本实施例采用卫星坐标传感器不但能够获知路基沿竖向的沉降值,还能够对路基的水平移动进行监测。图9为路基监测数据的传输及流向示意图。如图9所示,各卫星坐标传感器与卫星定位系统进行通信,该卫星定位系统可以为全球定位系统GPS、北斗卫星定位系统或其它卫星定位系统。卫星定位系统通过加密控制网向对应的卫星坐标传感器发送加密控制网数据,卫星坐标传感器从加密控制网数据中解析得到对应的基准点数据及校核点数据。基准点数据和校核点数据通过无线网络发送至互联网平台进行后台处理分析。另外,通过各位移传感器检测到的沉降数据及校核数据也通过无线网络发送至互联网平台进行后台处理分析,互联网平台将监控数据及预警信息发布给客户端。下面对路基监测装置的装配过程进行详细说明:待地基处理工程完毕后,先安装基底层测线。具体的,将原地面整平开槽,开槽贯通整个路基基床的底部宽度。采用套管将多段剖面管连接起来,作为基底层剖面管32。然后将基底层剖面管32放入槽内,回填原土并压实。按照待测点的位置设定相邻位移传感器20之间的距离,将各位移传感器20之间的液管21、气管22及电导线对应连接,然后从基底层剖面管32的一端逐个将位移传感器20拉入管内,直至到达目标位置。最后将基底层剖面管32的两端用硅酮胶进行密封。在基底层剖面管32的一端采用混凝土浇注形成基底层基准平台33,在基底层基准平台33上依次安装基底层储液箱31和基底层基准卫星坐标传感器30。并在附近设置设备箱34和供电设备35,将各位移传感器20对应的电导线及基底层基准卫星坐标传感器30的供电线和数据线均与设备箱34和供电设备35对应连接。在基底层剖面管32的另一端采用混凝土浇注形成基底层校核平台41,然后在基底层校核平台41上安装基底层校核卫星坐标传感器40。在路基填筑的过程中,通过基底层测线对路基10的稳定性进行监测。当监测到基底层基准平台33或基底层校核平台41的沉降值或水平位移超出限定阈值时,平台向客户端发送预警信息,以提醒相关人员应立即停止施工,分析原因并处理,避免路基10发生变形过大而导致失稳。待路基填筑至表层时,按照与基底层剖面管32相同的方式装配表层剖面管52和管内的位移传感器20。然后在表层剖面管52的一端采用混粘土浇注形成表层基准平台53,然后依次在表层基准平台53上设置表层储液箱51和表层基准卫星坐标传感器50。在表层剖面管52的另一端采用混凝土浇注形成表层校核平台61和辅助支撑平台62,然后在辅助支撑平台62上安装表层校核卫星坐标传感器60。将从表层剖面管52穿出的电导线以及各卫星坐标传感器的电导线沿着路基10的边坡铺设,对应连接至设备箱34及供电设备35。本实施例所提供的路基监测装置,通过卫星坐标传感器提供表层测线和基底层测线的沉降基准和数据校核、以及边坡水平位移监测数据,数据实时更新,也具有较高的精度;通过分布在不同待测点的位移传感器监测各待测点的沉降变化,监测精度较高,并能实现自动校核和预警功能,避免了人为复测所存在的误差和干扰,可广泛应用于铁路、公路等新建路基和既有路基,并能够在路基的施工期和运营期都能够对沉降状况和边坡水平位移进行监测,为路基的稳定和安全性提供可靠的保障。另外,将各位移传感器穿设在剖面管内,避免出现各位移传感器受路基沉降而发生损坏失效的问题,延长其使用寿命,提高对路基进行监控的可靠性。剖面管为全封闭的,可以避免雨水、地下水对内部设备的渗透和腐蚀。在某个位移传感器损坏的情况下,可以将对应的测线从剖面管内拉出进行维修或更换,其过程较为便捷。本实施例还提供另一种路基监测装置的实现方式:对于高度较低的路基或受其它因素的影响,可采用单层测线,即:只采用上述实现方式中的基底层测线对路基进行监测。具体的,路基监测装置包括:多个位移传感器、基准卫星坐标传感器、校核卫星坐标传感器、处理设备及供电设备。其中,多个位移传感器分别设置在路基的各待测点处,各位移传感器相连形成测线。将测线中的其中一个传感器设定为第一位移传感器,将另一个传感器设定为第二位移传感器。上述基准卫星坐标传感器设置在第一位移传感器的上方,用于通过与卫星进行通信来获取当前坐标作为基准坐标。上述校核卫星坐标传感器设置在第二位移传感器的上方,用于通过与卫星进行通信来获取当前坐标作为校核坐标。处理设备与各位移传感器和各卫星坐标传感器相连,用于对各位移传感器发来的检测数据、基准卫星坐标传感器发来的基准坐标及校核卫星坐标传感器发来的校核坐标进行处理。供电装置用于向各位移传感器、各卫星坐标传感器及处理设备进行供电。进一步的,各位移传感器沿横向方向依次排布形成测线,位于测线两端的位移传感器分别为第一位移传感器和第二位移传感器。各位移传感器以路基的竖直中心线为对称轴对称排布。上述位移传感器为压差式竖向位移传感器,包括:测压腔体、隔板和压差感应器。隔板水平设置在测压腔体内,将测压腔体的内部空间分隔为上下两部分,下部分作为密闭的液体腔室其内部充满测压液体,上部分作为气体腔室与大气连通。隔板的中心开设测压孔,压差感应器设置在测压孔内。压差感应器的上表面暴露在气体腔室内,下表面与测压液体接触,压差感应器上下两侧表面之间的压力差与其输出的电流信号具有一定的对应关系。压差感应器与处理设备通过电导线电连接。一条测线中的各位移传感器的液体腔室之间通过液管相连通,各位移传感器的气体腔室之间通过气管连通,且与大气相通;采用储液箱,设置在第一位移传感器的上方,该储液箱通过液管与各位移传感器的液体腔室相连通,用于提供一个恒定的液位线。采用剖面管埋设在路基内,各位移传感器设置在剖面管内。各位移传感器之间相连的气管、液管和与液位检测器件相连的电导线均从线管内穿过,各位移传感器之间的线管连接在一起。将剖面管埋设在路基中,能够对各位移传感器进行保护,并且提高后期维修的便捷性。剖面管的两端分别穿出路基,第一位移传感器和第二位移传感器分别位于剖面管的两端。在剖面管对应第一位移传感器端部的下方设置基准平台,基准卫星坐标传感器设置在基准平台上。设备箱设置在基准平台的一侧,处理设备设置于设备箱内。校核平台设置在剖面管对应第二位移传感器端部的下方,校核卫星坐标传感器设置在校核平台上。各位移传感器的实现方式可参照本实施例前面所提到的基底层测线,基准卫星坐标传感器的实现方式可参照前面所提到的基底层基准卫星坐标传感器30,校核卫星坐标传感器的实现方式可参照前面所提到的基底层校核卫星坐标传感器40。相当于仅采用前面提到的位于路基基底层的部件来对路基进行监测。剖面管可参照前面提到的基底层剖面管,基准平台和校核平台分别参照前面的基底层基准平台和基底层校核平台来设置,此处均不再赘述。在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“表”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或可以互相通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

权利要求:1.一种路基监测装置,其特征在于,包括:多个位移传感器,分别设置在路基的表层和基底层的各待测点处,位于路基表层的各位移传感器相连形成表层测线,位于路基基底层的各位移传感器相连形成基底层测线;用于获取基底层待测点基准坐标的基底层基准卫星坐标传感器,设置在位于路基基底层的第一位移传感器的上方;用于获取基底层待测点校核坐标的基底层校核卫星坐标传感器,设置在位于路基基底层的第二位移传感器的上方;用于获取表层待测点基准坐标的表层基准卫星坐标传感器,设置在位于路基表层的第三位移传感器的上方;用于获取表层待测点校核坐标的表层校核卫星坐标传感器,设置在位于路基表层的第四位移传感器的上方;处理设备,与各位移传感器和各卫星坐标传感器电连接;用于向各位移传感器、各卫星坐标传感器和处理设备供电的供电设备。2.根据权利要求1所述的路基监测装置,其特征在于,位于路基基底层的各位移传感器沿横向方向依次排布形成所述基底层测线,位于基底层测线两端的位移传感器分别为所述第一位移传感器和第二位移传感器;位于路基表层的各位移传感器沿横向方向依次排布形成所述表层测线,位于表层测线两端的位移传感器分别为所述第三位移传感器和第四位移传感器。3.根据权利要求2所述的路基监测装置,其特征在于,基底层测线中的各位移传感器以路基的竖直中心线为对称轴对称排布,表层测线中的各位移传感器以路基的竖直中心线为对称轴对称排布;表层测线中的各位移传感器均与基底层测线中的一个位移传感器在竖直方向上位置对应。4.根据权利要求1所述的路基监测装置,其特征在于,所述位移传感器为压差式竖向位移传感器;所述位移传感器包括:测压腔体;隔板,水平设置在所述测压腔体内,将所述测压腔体的内部空间分隔为上下两部分,下部分作为密闭的液体腔室其内部充满测压液体,上部分作为气体腔室与大气连通;所述隔板的中心开设测压孔;压差感应器,设置在所述测压孔内;所述压差感应器的上表面暴露在气体腔室内,下表面与测压液体接触;所述压差感应器与所述处理设备通过电导线电连接。5.根据权利要求4所述的路基监测装置,其特征在于,表层测线中的各位移传感器的液体腔室之间通过液管连通;基底层测线中的各位移传感器的液体腔室之间通过液管连通;表层测线中的各位移传感器的气体腔室之间通过气管连通;基底层测线中的各位移传感器的气体腔室之间通过气管连通。6.根据权利要求5所述的路基监测装置,其特征在于,还包括:线管;各位移传感器之间相连的气管、液管和与压差感应器相连的电导线均从线管内穿过;表层测线中的各线管连接在一起,基底层测线中的各线管连接在一起。7.根据权利要求5所述的路基监测装置,其特征在于,还包括:基底层储液箱,设置在第一位移传感器的上方;所述基底层储液箱通过液管与基底层测线中的各位移传感器的液体腔室相连通;表层储液箱,设置在第三位移传感器的上方;所述表层储液箱通过液管与表层测线中的各位移传感器的液体腔室相连通。8.根据权利要求1或6所述的路基监测装置,其特征在于,还包括:基底层剖面管,埋设在路基的基底层;基底层测线中的各位移传感器设置在所述基底层剖面管内;表层剖面管,埋设在路基的表层;表层测线中的各位移传感器设置在所述表层剖面管内。9.根据权利要求8所述的路基监测装置,其特征在于,所述基底层剖面管的两端分别穿出路基,第一位移传感器和第二位移传感器分别位于所述基底层剖面管的两端。10.根据权利要求9所述的路基监测装置,其特征在于,所述路基监测装置还包括:基底层基准平台,设置在所述基底层剖面管对应第一位移传感器端部的下方,所述基底层基准卫星坐标传感器设置在所述基底层基准平台上;设备箱,设置在所述基底层基准平台的一侧;所述处理设备设置于所述设备箱内;基底层校核平台,设置在所述基底层剖面管对应第二位移传感器端部的下方,所述基底层校核卫星坐标传感器设置在所述基底层校核平台上。11.根据权利要求9所述的路基监测装置,其特征在于,还包括:表层基准平台,设置在所述表层剖面管对应第三位移传感器处的下方,所述表层基准卫星坐标传感器设置在所述表层基准平台上;表层校核平台,设置在所述表层剖面管对应第四位移传感器处的下方,所述表层校核卫星坐标传感器设置在所述表层校核平台上。12.一种路基监测装置,其特征在于,包括:多个位移传感器,分别设置在路基的各待测点处,各位移传感器相连形成测线;用于获取待测点基准坐标的基准卫星坐标传感器,设置在其中的第一位移传感器的上方;用于获取待测点校核坐标的校核卫星坐标传感器,设置在其中的第二位移传感器的上方;处理设备,与各位移传感器和各卫星坐标传感器电连接;用于向各位移传感器、各卫星坐标传感器和处理设备供电的供电设备。13.根据权利要求12所述的路基监测装置,其特征在于,各位移传感器沿横向方向依次排布形成所述测线,位于测线两端的位移传感器分别为所述第一位移传感器和第二位移传感器。14.根据权利要求13所述的路基监测装置,其特征在于,各位移传感器以路基的竖直中心线为对称轴对称排布。15.根据权利要求12所述的路基监测装置,其特征在于,所述位移传感器为压差式竖向位移传感器;所述位移传感器包括:测压腔体;隔板,水平设置在所述测压腔体内,将所述测压腔体的内部空间分隔为上下两部分,下部分作为密闭的液体腔室其内部充满测压液体,上部分作为气体腔室与大气连通;所述隔板的中心开设测压孔;压差感应器,设置在所述测压孔内;所述压差感应器的上表面暴露在气体腔室内,下表面与测压液体接触;所述压差感应器与所述处理设备通过电导线电连接。16.根据权利要求15所述的路基监测装置,其特征在于,测线中的各位移传感器的液体腔室之间通过液管连通;测线中的各位移传感器的气体腔室之间通过气管连通。17.根据权利要求15所述的路基监测装置,其特征在于,还包括:线管;各位移传感器之间相连的气管、液管和与压差感应器相连的电导线均从线管内穿过,各位移传感器之间的线管连接在一起。18.根据权利要求15所述的路基监测装置,其特征在于,还包括:储液箱,设置在第一位移传感器的上方;所述储液箱通过液管与各位移传感器的液体腔室相连通。19.根据权利要求12或17所述的路基监测装置,其特征在于,还包括:剖面管,埋设在路基内;各位移传感器设置在所述剖面管内。20.根据权利要求19所述的路基监测装置,其特征在于,所述剖面管的两端分别穿出路基,第一位移传感器和第二位移传感器分别位于所述剖面管的两端。21.根据权利要求20所述的路基监测装置,其特征在于,所述路基监测装置还包括:基准平台,设置在所述剖面管对应第一位移传感器端部的下方,所述基准卫星坐标传感器设置在所述基准平台上;设备箱,设置在所述基准平台的一侧;所述处理设备设置于所述设备箱内;校核平台,设置在所述剖面管对应第二位移传感器端部的下方,所述校核卫星坐标传感器设置在所述校核平台上。

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