[發明專利]采空區沉降監測方法及監測系統

在審

• 申請號: 201711046633.6
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107816967A
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 汪家林;徐湘濤;黃秋香
• 申請（專利權）人: 成都理工大學
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 王術蘭

技術領域

本發明涉及地質災害監測技術領域，具體而言，涉及一種采空區沉降監測方法及監測系統。

背景技術

礦產資源開采通常導致大面積的地面沉降，與沉降高易發區對應的地面區域沉降尤為明顯，而與沉降低易發區對應的地面區域沉降量相對較小，也就是說沿采空巷道走向的地面沉降量大，有礦柱部位的沉降量小。因此，在地面形成大范圍有規律的不均勻沉降，給礦區安全生產、工程建設和人民生命財產造成嚴重威脅。

目前通過沉降儀、GNSS、INSAR等技術可以對采空區進行沉降監測，然而還存在一些不足。比如，沉降儀的量程較小；采用沉降儀進行監測時需要布設基準點，但是對于大范圍沉降區而言，該基準點也在沉降，因此必須對該基準點進行監測，而針對大范圍沉降而言，若將沉降儀的基準點設置在沉降區外圍，由于距離較遠，對目前的沉降儀而言，無法實現；而GNSS技術較多適用于沉降相對均勻的部位，現有技術的精度約為±5mm，監測精度相對粗略，且成本較高。此外，由于沉降區面積較大，如果全部采用GNSS監測，則需要的儀器數量較多，監測精度有限；部分部位地面不均勻沉降將會導致GNSS監測站傾斜、甚至于傾倒，難以獲取有效的沉降數據。

因此，提供一種可以對采空區進行大范圍、高精度的合理可行的地面沉降監測的措施，對本領域技術人員而言是急需解決的問題。

發明內容

為了克服現有技術中的上述不足，本發明所要解決的技術問題是提供一種采空區沉降監測方法及監測系統，其能夠對采空區進行大范圍、全方位、高精度的地面沉降監測。

本發明實施例提供一種采空區沉降監測方法，應用于對采空區沉降監測的監測系統，所述系統包括通信連接的GNSS基準站、GNSS監測站、沉降儀及計算機設備，采空區包括沉降低易發區、沉降中易發區及沉降高易發區，其中，所述GNSS基準站設置在所述采空區外圍穩定區域，所述GNSS監測站設置在所述沉降低易發區，至少一個所述沉降儀以所述GNSS監測站為基準設置在所述沉降中易發區及沉降高易發區，所述方法包括：

所述GNSS基準站采集第一坐標信息，并將所述第一坐標信息發送給所述計算機設備；

所述GNSS監測站采集所述沉降低易發區的第二坐標信息，并將所述第二坐標信息發送給所述計算機設備；

所述沉降儀采集所述沉降中易發區及沉降高易發區的沉降數據，并將所述沉降數據發送給所述計算機設備；

所述計算機設備對接收的所述第一坐標信息、第二坐標信息及沉降數據進行處理得到所述采空區各監測部位的沉降數據，以實現對采空區全范圍的沉降監測。

本發明實施例還提供一種監測系統，所述系統包括通信連接的GNSS基準站、GNSS監測站、沉降儀及計算機設備，采空區包括沉降低易發區、沉降中易發區及沉降高易發區，其中，所述GNSS基準站設置在所述采空區外圍穩定區域，所述GNSS監測站設置在所述沉降低易發區，至少一個所述沉降儀以所述GNSS監測站為基準設置在所述沉降中易發區及沉降高易發區，

所述GNSS基準站用于采集第一坐標信息，并將所述第一坐標信息發送給所述計算機設備；

所述GNSS監測站采集所述沉降低易發區的第二坐標信息，并將所述第二坐標信息發送給所述計算機設備；

所述沉降儀采集所述沉降中易發區及沉降高易發區的沉降數據，并將所述沉降數據發送給所述計算機設備；

所述計算機設備對接收的所述第一坐標信息、第二坐標信息及沉降數據進行處理得到所述采空區各監測部位的沉降數據，以實現對采空區全范圍的沉降監測。

相對于現有技術而言，本發明具有以下有益效果：

本發明較佳實施例提供一種采空區沉降監測方法及監測系統。所述方法應用于所述系統，所述系統包括通信連接的GNSS基準站、GNSS移動站、沉降儀及計算機設備。采空區包括沉降低易發區、沉降中易發區及沉降高易發區。設置在采空區外圍穩定區域的所述GNSS基準站采集外圍穩定區域的第一坐標信息，并將所述第一坐標信息發送給所述計算機設備。設置在沉降低易發區的所述GNSS監測站采集沉降低易發區的第二坐標信息，并將所述第二坐標信息發送給所述計算機設備。以所述GNSS監測站為基準設置在沉降中易發區及沉降高易發區的沉降儀將采集的沉降數據發送給所述計算機設備。所述計算機設備對接收的所述第一坐標信息、第二坐標信息及沉降數據進行處理，從而得到采空區各監測部位的沉降數據。由此，通過GNSS對采空區實現了大范圍的地面沉降監測，同時通過沉降儀對采空區實現了局部范圍的精準沉降監測。