[发明专利]一种在线实时沉降观测设备和方法

权利要求书

1.一种在线实时沉降观测设备，其特征在于，包括：

基准器(1)，设置于基准点处、且设有基准容腔(11)；

观测器(2)，设置于观测点处、且设有观测容腔(21)；

指示器(3)，通过连通管(5)分别与所述基准器(1)和所述观测器(2)连通、且设有指示管(31)，所述指示管(31)的一端与所述基准器(1)连通，另一端与所述观测器(2)连通，所述指示管(31)的横截面积分别小于所述基准容腔(11)和所述观测容腔(21)的横截面积，所述基准容腔(11)、所述观测容腔(21)、所述连通管(5)和所述指示管(31)形成连通腔体，所述连通腔体内设有流动的液体(6)；采集器(4)设置于所述指示器(3)的一侧，用于采集所述指示器(3)的图像信息，采集器4与远程图像识别设备连接，远程图像识别设备采用远程图像识别技术和算法，是利用数值图像识别技术，通过监测相机图像的实时识别；

所述指示器(3)包括：

指示面板(32)，与所述指示管(31)连接，所述指示面板(32)上设有指示示数；

移动件(33)，分别与所述指示管(31)和所述指示面板(32)连接，所述移动件(33)以所述液体(6)移动的推力为驱动力，用于显示所述液体(6)的移动量；所述指示管(31)弯曲设置于所述指示面板(32)上；所述指示管(31)内液面高度分别小于所述基准容腔(11)和所述观测容腔(21)内液面高度，所述指示管(31)与所述观测器(2)连通的一端高于另一端。

2.根据权利要求1所述的一种在线实时沉降观测设备，其特征在于，所述基准器(1)、所述观测器(2)和所述指示管(31)分别设有多个、且一一对应，多个所述指示管(31)均设置于所述指示面板(32)上；利用基准器、采集器和指示器的内径差对沉降信息进行放大处理，并用气泡移动进行信息采集，从而达到测试微小沉降的目的，实现沉降测量的高精度。

3.根据权利要求1所述的一种在线实时沉降观测设备，其特征在于，所述移动件(33)为气泡阀，所述气泡阀为单向阀。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种在线实时沉降观测设备，其特征在于，所述液体(6)为有色液体。

5.一种在线实时沉降观测方法，其特征在于，具体步骤包括：

步骤1、根据基准点水箱内径R₁、观测点水箱内径R₂和沉降量h，得到沉降测量过程中产生位移的水的体积其中h₁为基准点水箱液面下降高度，当R₁与R₂相同时，h₁＝0.5h；

步骤2、根据基准点水箱内径R1、观测点水箱内径R2、标尺板管路内径r、标尺板管路长度s、温度T、沉降量h得到气泡移动距离L，进而得到气泡移动距离L与基准点水箱液面下降高度h₁之间的关系：

步骤3、得到观测点沉降量h与气泡移动距离L之间的关系为

进而根据气泡移动距离L得到观测点沉降量h。

6.根据权利要求5所述的一种在线实时沉降观测方法，其特征在于，所述步骤2具体步骤包括：

步骤2.1、根据基准点水箱内径R1、观测点水箱内径R2、标尺板管路内径r、标尺板管路长度s、温度T、沉降量h进行正交实验，得到标尺板管路内气泡在沉降测量过程中产生的移动距离与时间的关系；

步骤2.2、建立气泡移动距离L与时间t的关系曲线，拟合一个趋势函数L＝f(t)即得到预测模型；

步骤2.3、观测得到多个时刻的气泡位置，根据预测模型预测气泡最终稳定位置即渐近线的位置，得到气泡移动距离L。

7.根据权利要求6所述的一种在线实时沉降观测方法，其特征在于，所述步骤2.3具体步骤包括：

步骤2.3.1、根据趋势函数L＝f(t)观测得到与趋势函数接近的气泡移动距离L与时间t的坐标取值(t₁,L₁)、(t₂,L₂)；

步骤2.3.2、将坐标取值结果代入L＝f(t)，确定待定参数，进而得到渐近线位置。