[发明专利]一种考虑温度效应的长大隧道高精度沉降监测系统及方法

权利要求书

1.一种考虑温度效应的长大隧道高精度沉降监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、在长大隧道入口选取测量基准点，并在测量基准点布设沉降测量模块和温度测量模块；

沿隧道方向，隔一定距离，设置测点，直至测点布设到隧道出口，在测点处布设沉降测量模块和温度测量模块，同时确定各测点的测距；

将数据采集模块分别和布设沉降测量模块和温度测量模块相连接，运行沉降监测系统；

步骤2、利用环境温度修正模型，对整个测试系统的压差式静力水准仪测得的沉降量进行环境温度修正，获取环境温度沉降量，具体为：

其中，ΔH_E为环境温度对各测点沉降影响量，D_test为各测点与基站的测距，ΔT_E为环境温度变化量；

步骤3、将各测点与基站测得温度差异作为温度梯度，利用温度梯度修正模型，对整个测试系统的压差式静力水准仪测得的沉降量进行温度梯度修正，获取温度梯度沉降量，具体为：

其中，ΔH_G为温度梯度对各测点沉降影响量，D_test为各测点与基站的测距，ΔT_G为温度梯度；

步骤4、将各测点的测试沉降量，减去环境温度影响沉降量和减去温度梯度影响沉降量，确定各测点真实沉降量；

步骤5、通过各测点的修正沉降数据与基站的对比，获取长大隧道高精度沉降监测数据；

其中，所述沉降测量模块，用于测量基准点与各测试点的沉降或隆起量；

温度测量模块，用于测试基准点与各测试点的温度变化量；

数据采集模块，用于采集沉降测量装置和温度测量装置的数据；

所述沉降测量模块分别与温度测量模块和数据采集模块相连接。

2.根据权利要求1所述的考虑温度效应的长大隧道高精度沉降监测方法，其特征在于，所述步骤4中的确定各测点真实沉降量，具体为：

Set_true＝Set_test-ΔH_E-ΔH_G

其中，Set_true为各测点的消除温度效应影响的真实沉降量，Set_test为各测点的压差式静力水准仪测试沉降量。

3.根据权利要求1所述的考虑温度效应的长大隧道高精度沉降监测方法，其特征在于，所述沉降测量模块包括压差式静力水准仪、储液罐、气体联通管、液体联通管，冷媒；

所述压差式静力水准仪设置在各基准点和测试点内，通过气体联通管与大气联通，并通过液体联通管与储液罐联通；

所述储液罐内设置冷媒；

各个基准点与测试点的压差式静力水准仪分别与数据采集模块相连接。

4.根据权利要求3所述的考虑温度效应的长大隧道高精度沉降监测方法，其特征在于，所述温度测量模块包括温度传感器，所述温度传感器分别尽可能靠近各个测量基准点与各测试点的压差式静力水准仪，获取实时的温度数据；

所述温度传感器与数据采集模块相连接。

5.根据权利要求1所述的考虑温度效应的长大隧道高精度沉降监测方法，其特征在于，所述数据采集模块包括数据采集箱、屏蔽电缆线、开关电源；

所述数据采集箱用于采集沉降测量模块及温度测量模块的数据，屏蔽电缆线用于数据采集箱与各沉降测量模块和温度测量模块，开关电源用于转换电压。

6.根据权利要求3所述的考虑温度效应的长大隧道高精度沉降监测方法，其特征在于，所述冷媒采用二甲基硅油。

7.根据权利要求3所述的考虑温度效应的长大隧道高精度沉降监测方法，其特征在于，所述气体联通管和液体联通管采用聚四氟乙烯管。