[实用新型]一种近海远程水下地基沉降自动监测系统

说明书

本实用新型公开了一种近海远程水下地基沉降自动监测系统，包括沉降保护装置、数据采集发射模块、供电系统、数据传输模块和数据处理模块，沉降保护装置由混凝土基座、钢护管、上部支架以及居中定位杆组成，数据采集发射模块主要由传感器和相关配套设备如储液罐、线缆及数据收发器组成，供电系统采用太阳能或蓄电池供电。当进行水下施工时，就可通过混凝土基座的沉降来自动获得水下地基的沉降量。本实用新型的有益效果是：将传统的沉降监测设备从水下安装提升至水上安装，解决了仪器埋设成功率低及施工人员水下作业不安全等问题，提高了工作效率，降低工作强度；对水下地基沉降做到实时监控并将监测数据传输至数据库。

技术领域

本实用新型涉及水运工程建设领域，特别是涉及一种近海远程水下地基沉降自动监测系统。本系统具有水下沉降监测水上仪器安装并且数据自动采集发射及后处理的特点，有效避免了传统的水下作业，并将沉降保护装置、数据采集发射模块及供电系统组合成一体，降低了施工难度，简化了施工过程，提高采集数据的可靠性，保障了作业人员安全性。

背景技术

随着近几年中国经济的飞速发展，港口码头建设也进入了高速发展的阶段，为满足近海码头通航需求，码头防波堤越来越多地采用浅堤结构，即防波/砂堤顶面处于水面以下。为保证防波/砂堤工程在施工期地基和结构的稳定，控制施工期的加荷速率，保证工程质量，需要在水工建/构筑物的施工期进行地基沉降、侧向位移和孔隙水压力的现场监测工作，因此近海离岸防波堤在施工过程中的监测成为重中之重。由于海上施工环境复杂，施工难度大，人工监测工作量大、监测数据不完整等因素，造成近海水下地基自动沉降观测在国内一直是一个较少涉足的领域。最近几年随着防波堤浅堤结构的应用越来越多，其监测需求越来越高，而地基沉降观测是其最为重要的指标之一。

传统的沉降观测方法是将沉降盘放于水下泥面指定位置，并在附近海上搭建观测平台，采用水准仪进行观测，如图1所示。此方法主要有以下缺点：一是前、后站要求有距离限制，基准点要设置在岸上，距离太远；二是根据实际的沉降监测数量需要在海上搭建观测一个或多个观测平台；三是受海上气象条件、波浪等因素影响，人员有时无法进入现场进行观测。基于以上原因，采用传统的水准仪观测，不仅投入巨大，而且无法做到实时观测。

随着信息技术的发展，出现了一种自动监测方法，此法为将传感器埋设于水面以下的泥面附近，再通过线缆将数据传输到终端，再由采集终端通过无线传输技术将数据发回室内进行处理，如图2所示。此法的缺点除了需要另行搭设平台之外，最大的缺点是仪器安装全程处于水下作业，施工难度大，效率低，人员在作业过程中存在极大的安全隐患，而且由于数据传输线缆较长，保护难度大，成活率很低，很难获得完整的监测数据。

因此，为满足现代的工程需要，并基于现有技术设备解决上述诸多问题，如施工人员安全性、埋设工艺成活率、降低施工难度等，成为了现今水下自动监测的研究热点。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种针对近海远程水下地基沉降监测而研制的一种具有水下沉降监测水上仪器安装并且数据自动采集发射及后处理特点的自动监测系统，将地基沉降量转化为钢护管顶部位移量，再通过储液罐、传感器将相对位移量转化为电信号，经数据收发器采用2G/3G/4G信号无线传输至数据处理模块，将数据经过处理后实时反馈给观测人员，并且输入数据库。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种近海远程水下地基沉降自动监测系统，将沉降保护装置、数据采集发射模块、供电系统、数据传输及处理模块等有机的结合为一体。

沉降保护装置由混凝土基座、钢护管、上部支架以及居中定位杆组成：