[发明专利]一种面向城市地下空间的绝对位移检测方法

说明书

本发明公开了一种面向城市地下空间的绝对位移检测方法，包括：一、将若干个上述脉冲磁场发生器装置排序编号，并按规定坐标位置，顺序安装在地下空间内部；二、在地面用三轴磁通门传感装置测出每个地磁异常点位置的磁场强度的动态值；三、取动态值中的峰值和与相应脉冲磁场发生器装置的初始值做差分运算；四、通过将差分得到的磁场强度计算推导，得到每个脉冲磁场发生器装置的坐标位置参数，实现定位；通过对每个脉冲磁场发生器装置的实际位置与其初始给定坐标比较，获得每个脉冲磁场发生器装置的绝对偏移量；五、再将每个脉冲磁场发生器装置的绝对偏移量进行统筹整理，推导出整个地下空间的绝对偏移量。本发明成本较低，操作简单，自动化程度高。

技术领域

本发明涉及地下空间量测技术领域，具体为一种一种面向城市地下空间的绝对位移检测方法。

背景技术

随着我国经济和社会不断发展，如地下商场、地铁、地下通道等地下空间建设规模逐步扩大，可是在地下勘查、地铁隧道掘进等地壳运动中，必然会扰动原岩的自然平衡状态，引起地下空间附近围岩内的应力重新分布，形成新的应力状态，使之岩层产生变形、移动，进而导致地下空间发生位移。为避免地下空间发生坍塌等事故，需对整个地下空间进行安全监测，对其因发生绝对偏移导致的失稳破坏进行及时预报。

常规采用的相对位移监控量测虽然能够监测出地下空间拱顶下沉量和周边收敛量，但无法监测出地下空间整体位移情况。目前，在测量地下空间绝对位移技术中，测量的方法有三维位移监测系统、时域反射技术(TDR)等。

三维位移监测系统的基本思想是将一台全站仪固定在地下空间适当位置，并选定一个固定的后视方向，通过极坐标法获得各监测点的三维坐标，利用差分定位求得监测点的三维绝对变形量。这种方法存在以下缺点：监测整个地下空间需要运用多台全站仪，全站仪造价昂贵且设备长时间处于地下容易损坏；需要技术人员到现场人工测量，操作繁琐，耗时费力。

时域反射技术(TDR)是一种电子测量技术，该技术是将同轴电缆埋入地下内部的监测钻孔内，并连接监测设备。监测设备实时监测同轴电缆中的反射波信号，把测试信号与反射信号相比较，根据二者的异常情况就可以判别同轴电缆的状态。由此可以推断出同轴电缆发生变化的位置，然后推算出该位置的变形位移量。这种方法存在以下缺点：它不能无法确定偏移方向；需要从地面打通一个通道至地下空间内部，用于放置电缆，其工程量大，成本高，操作繁琐。

发明内容

本发明为了克服上述背景技术中提到的缺陷，提供了一种面向城市地下空间的绝对位移检测方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种面向城市地下空间的绝对位移检测方法，该方法中需要若干个用于产生周期性电磁场的脉冲磁场发生器装置。

所述脉冲磁场发生器装置包括：用于保护整个装置不受损坏的外部保护壳，用于产生磁场的激磁线圈，具有RF通信接收模块和电源封装的单片机控制系统，开关线路，定向稳定仪；所述开关线路使单片机控制系统和激磁线圈相连接；所述单片机控制系统用于控制开关线路闭合、提供电源；所述激磁线圈、单片机控制系统、开关线路封装在定向稳定仪内部；所述定向稳定仪封装在外部保护壳内部。

工作时，由单片机控制开启、关闭的激磁线圈用于装置通电后产生磁场；开关线路由单片机系统控制其打开和关闭，另一端连接激磁线圈；具有RF通信接收模块和电源封装的单片机控制系统与激磁线圈通过开关线路相连，根据RF通信信号启动或关闭，单片机控制系统根据烧录的程序周期性打开、关闭线路开关，用于使激磁线圈不断地开启和关闭，从而产生一个周期性的脉冲磁场；天线模块封装在单片机系统内部，用于使单片机接收RF控制信号；定向稳定仪用于将上述器件封装在其内部，保证内部激磁线圈的方向始终保持一致；保护外壳将上述所有器件放置内部，用于保护装置不受破坏。