[发明专利]基于卫星定位与静力水准测量的分层沉降监测系统及方法

权利要求书

1.一种基于卫星定位与静力水准测量的分层沉降监测系统，其特征在于：包括布设在地面上的基准站、布设在沉降监测区的监测站和以无线通信方式与所述监测站进行通信的监测中心，所述基准站与所述监测站之间以无线通信方式进行通信；

所述基准站为北斗卫星地面基站，且其包括第一北斗卫星信号接收机(1-1)和与第一北斗卫星信号接收机(1-1)相接的第一无线通信设备(1-2)；

所述监测站包括第二北斗卫星信号接收机(2-1)、数据传输单元(2-4)、第二无线通信设备(2-6)、多个分别埋设在所述沉降监测区内的分层沉降标(2-2)和对所述沉降监测区进行分层沉降监测的静力水准系统，所述静力水准系统包括多个静力水准仪(2-3)，每个所述分层沉降标(2-2)上均安装有一个静力水准仪(2-3)，多个所述静力水准仪(2-3)均与数据采集单元(2-5)相接，所述第二北斗卫星信号接收机(2-1)和数据采集单元(2-5)均与数据传输单元(2-4)相接，所述监测站通过第二无线通信设备(2-6)和第一无线通信设备(1-2)与所述基准站进行通信；多个所述分层沉降标(2-2)的结构均相同且其埋设深度均不相同，多个所述分层沉降标(2-2)均呈竖直向布设，所述沉降监测区内设置有多个分别供多个所述分层沉降标(2-2)安装的钻孔(5)；所述分层沉降标(2-2)包括将监测地层处的沉降量引至地面上测量的引测标杆(2-21)和多个安装在引测标杆(2-21)上的标杆扶正器(2-22)，多个所述标杆扶正器(2-22)由上至下安装在引测标杆(2-21)上；所述监测站还包括布设在所述沉降监测区内的观测墩(2-7)，所述观测墩(2-7)呈竖直向布设；所述分层沉降标(2-2)的数量为M个，其中M为正整数且M≥2；所述静力水准仪(2-3)的数量为M+1个，M+1个所述静力水准仪(2-3)包括一个布设在观测墩(2-7)上的静力水准仪(2-3)和M个分别布设在M个所述分层沉降标(2-2)上的静力水准仪(2-3)；所述第二北斗卫星信号接收机(2-1)安装在观测墩(2-7)上；所述观测墩(2-7)所处位置为所述静力水准系统的基准点，M个所述分层沉降标(2-2)所处位置分别为所述静力水准系统的M个监测点；

所述监测中心包括对所述监测站所传送数据进行接收、存储与处理的服务器(3-1)，所述第二北斗卫星信号接收机(2-1)和数据采集单元(2-5)均通过数据传输单元(2-4)与服务器(3-1)进行通信。

2.按照权利要求1所述的基于卫星定位与静力水准测量的分层沉降监测系统，其特征在于：所述监测站的数量为一个或多个；所述第一北斗卫星信号接收机(1-1)、第二北斗卫星信号接收机(2-1)和所述监测中心组成北斗卫星定位系统，所述第一北斗卫星信号接收机(1-1)和第二北斗卫星信号接收机(2-1)均为双频接收机；所述基准墩(1-3)呈竖直向布设，所述基准墩(1-3)固定在支撑基础(1-6)上，所述支撑基础(1-6)上安装有第一避雷针(1-4)；所述基准墩(1-3)和观测墩(2-7)均为混凝土现浇墩；所述第一无线通信设备(1-2)为无线信号发射设备，所述第二无线通信设备(2-6)为无线信号接收设备，所述数据传输单元(2-4)为GPRS无线通信模块，所述服务器(3-1)为带有固定IP地址的服务器。

3.按照权利要求1或2所述的基于卫星定位与静力水准测量的分层沉降监测系统，其特征在于：M+1个所述静力水准仪(2-3)的结构均相同；所述静力水准仪(2-3)包括储液罐(2-31)、对储液罐(2-31)内液位高度进行实时检测的液位检测单元、安装在储液罐(2-31)上部的气体连通管(2-32)和安装在储液罐(2-31)底部的液体连通管(2-33)，所述液体连通管(2-33)和气体连通管(2-32)均与储液罐(2-31)内部连通；M+1个所述静力水准仪(2-3)的储液罐(2-31)均通过液体连通管(2-33)和气体连通管(2-32)相互连通，布设在M个所述监测点上的静力水准仪(2-3)为监测点静力水准仪。