第一章、变形监测.ppt

六、变形监测的自动化 变形监测的自动化要求基于以下原因： 变形速度太快 需要在同一时刻获得许多点上的变形 变形过程需要大量短时间间隔的观测数据描述 监测环境恶劣，噪声、高压、高热、高磁场或人无法到达 不影响生产和运行管理 * * [教学目的]：使学生了解和掌握变形观测技术 方法及变形观测方案的设计. [教学重点]：1.变形观测方法 2.变形观测方案的设计. [教学方法]：讲授 第一章、变形监测 §1.1 变形监测技术 一、变形监测的定义及意义 变形监测 是对被监视的对象（变形体）进行测量以确定其 空间位置随时间的变化特征。 为变形分析和预报提供基础数据。 变形体：工程建筑物、技术设备以及其他自然或人工对象。 如：古塔与电视塔、桥梁与隧道、船闸与大坝、 大型天线、车船与飞机、油罐与贮矿仓、 崩滑体与泥石流、采空区与高边坡、 城市与灌溉沉降区. 变形观测意义： 对于工程建筑物：为改善建筑物理参数、地基强度参数提供依据，防止工程破坏事故，提高抗灾能力。 机械技术设备：保证设备安全、可靠、高效地运行，为改善产品质量和新产品设计提供技术依据. 滑坡：通过监测其随时间变化过程，可进一步研究引起滑坡的成因，预报大的滑坡灾害。 矿山：可采用控制开挖量和加固等方法，避免危险性变形的发生，同时可改进变形预报模型。 地壳构造运动监测。 二、变形观测方法 （一）常规的大地测量方法 指用常规的经典或现代的大地测量仪器测量方向、角度、边长和高差等量所采用的方法的总称。 仪器：光学经纬仪、水准仪、电子经纬仪、水准仪、测距仪、全站仪、 GPS等. 特点： 1.能提供变形体整体的变形状态； 2.观测量通过组网线可进行测量成果的校核和精度的评定； 3.灵活性大，能适用于不同的精度要求、不同形式的变形和不同的外界条件. 缺点：外业工作量大，作业时间长，不易实现连续监测和测量过程自动化. 沉降：几何水准测量（H） 位移：一维水平位移（X或Y） 二维水平位移（X Y） 倾斜：i 挠度 一维水平位移： ①测小角法 ②活动觇牌法 ③控制线法 ④激光经纬仪准直和波带板激光准直法 激光点光源、波带板装置、光电探测器 ⑤引张线法 三测回平均值中误差0.03mm 二维水平位移： ①极坐标法 ②导线法 ③前方交会法 ④单三角形 ⑤GPS 10-6 CMPU 双频监测器 双频监测器 双频监测器参考点 单频监测器 GPS连续监测系统框图 挠度：在建筑物的垂直面 内各不同高程点相 对于底点的水平位 移称为挠度。 美国纽约‘帝国大厦’高102层，在风荷载作用下，最大摆动达7.6cm.可由观测不同高度处的倾斜换算而得。 （二）特殊的大地测量方法 特点：①测量过程简单 ②容易实现自动化观测和连续观测 ③提供的是局部的变形信息 1、沉降测量：液体静力水准测量法 ① ② 当液面高度发生变化时，浮子带着铁心升降，由于铁心相对于电感线圈的上下移动，使线圈上的电感发生变化，用导线连接到离观测点一定距离的观测室内，再用专门的电桥将电感量的变化→电压变化，遥测仪器通过量测电压的变化，便知铁心的升降量，亦即为容器液面高度的变化量。 2、应变测量：设两点间距离为 ,第二周期测量时距离变化了 那么 为两点间平均线应变.当 与变形 体尺寸比很小时，则 看成为点应变. 测 有机械法：用因瓦丝、石英棒等作为长度的标准.长 度的变化用机械—电子传感器测量； 精度：几