[发明专利]一种竖向位移监测设备及系统

说明书

本发明公开了一种竖向位移监测设备及系统，该设备包括水准尺及数据采集单元，水准尺由主尺体及基柱组成，主尺体的底部设有第一连接板，第一连接板与主尺体的竖直轴线相互垂直，基柱顶部设有第二连接板，第一连接板和第二连接板通过调节结构相连；数据采集单元包括位于主体尺内部的望远镜、分光镜、分划板、调焦装置、CCD传感器、单片机、发送模块及电源模块，望远镜连接分光镜，分光镜分别连接分划板及CCD传感器，分划板连接调焦装置，CCD传感器、单片机及发送模块依次连接，电源模块为整个设备提供电能。该发明可以节约人工成本、提高人员安全性、工作效率及监测精度。该发明广泛应用于工程检测监测技术领域。

技术领域

本发明涉及工程检测检测监测技术领域，尤其涉及一种竖向位移监测设备及系统。

背景技术

竖向位移监测方法目前有几何水准和液体静力水准等方法。

几何水准：根据国家水准测量规范要求，历次竖向位移监测是通过工作基点间联测一条闭合或附合路线，由线路的工作基点来测量各点高程，各监测点高程初始值为监测工程前期两次测定的平均值，某监测点本次高程与前次高程的差值为本次竖向位移，本次高程减初始高程得到的差值为累计竖向位移。几何水准测量存在以下几个问题：1、需要3个测量人员才能完成一次完整的水准测量，人工成本高；2、联测所需时间较长，影响工作效率，影响监测精度；3、测量人员长时间在户外作业，夏季时，室外温度高，紫外线强，影响测量人员的身体健康。

静力水准：测量两点间或多点间相对高程变化。静力水准系统一般安装在被测物体等高的测墩上或被测物体墙壁等高线上，通过观测和记录液面高度的变化，再通过与静力水准仪的基点进行比对，计算出各个静力水准仪之间的相对差异沉降量；通常采用一体化模块化自动测量单元采集数据，通过有线或无线通讯与计算机连接，从而实现自动化观测。静力水准系统对外界环境的适应性差，例如：静力水准系统需安装在被测物体等高的测墩上或被测物体墙壁等高线上，无法满足高程落差较大的环境；各个静力水准仪之间需采用连通管串联，而连通管在复杂环境中容易损坏，且受温度影响较大。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的是提供一种竖向位移监测设备及系统。该发明可以节约人工成本、提高人员安全性、工作效率及监测精度。

第一方面，本发明实施例提供了一种竖向位移监测设备，包括水准尺及数据采集单元，水准尺由主尺体及基柱组成，主尺体呈具有第一侧面、第二侧面和第三侧面的正三棱柱状，第一侧面和第二侧面上各设有一铟钢尺面，第三侧面设有一个圆水准器；主尺体的底部设有第一连接板，第一连接板与主尺体的侧面轴线相互垂直，基柱顶部有第二连接板，第一连接板和第二连接板通过调节结构相连，调节结构可调节主尺体至竖直状态；数据采集单元包括位于主体尺内部的望远镜、分光镜、分划板、调焦装置、CCD传感器、单片机、发送模块及电源模块，望远镜连接分光镜，分光镜分别连接分划板及CCD传感器，分划板连接调焦装置，CCD传感器连接单片机，单片机连接发送模块，电源模块为整个设备提供电能。

优选地，所述望远镜、分光镜、分划板、调焦装置及CCD传感器嵌入主尺体第三侧面的竖向中间位置，所述单片机、发送模块及电源模块设置于主尺体最下端。

优选地，所述基柱的高度可调。

优选地，所述基柱包括套筒和螺杆，螺杆底部设置有螺栓，螺杆相对套筒可上下移动。

优选地，所述电源模块为蓄电池。

优选地，还包括设置在外部的太阳能电池板，太阳能电池板通过导线连接蓄电池。

第二方面，本发明实施例提供了一种竖向位移监测系统，包括接收模块、数据读取模块及上述的竖向位移监测设备，接收模块连接数据读取模块，接收模块用于接收发送模块发送的信号。

优选地，所述发送模块和所述接收模块均为无线传输。