[實用新型]一種基于陣列式氣壓傳感的差分沉降監測裝置

有效

• 申請號: 201821899108.9
• 申請日: 2018-11-19
• 公開（公告）號: CN209085600U
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 秦代倫;魏世玉;陳柏林;傅饒;李川;胡祝敏;王玥;鄭華敬;王劍峰;王偉;余杰;黃勤;李凱;向學坤;何濤
• 申請（專利權）人: 重慶地質礦產研究院;巫山縣地質災害整治中心
• 主分類號: G01C5/06
• 分類號: G01C5/06
• 代理公司: 深圳市興科達知識產權代理有限公司 44260
• 代理人: 賈慶

本實用新型公開了一種基于陣列式氣壓傳感的差分沉降監測裝置，包括基準點監測設備和監測點監測設備，所述基準點監測設備與監測點監測設備之間無線連接，基準點監測設備包括氣壓傳感器陣列一、主控電路板一、LoRa通訊模組一、供電模組一、采集電路、遠程傳輸模組、本地存儲模組、氣溫傳感器一和預警驅動模組，本實用新型采用氣壓傳感、LoRa通訊、遠程通訊、現場預警等傳感傳輸技術，發明一種遠程交互式沉降監測預警裝置，對目前地質災害、采空區塌陷等場景下，傳統作業方式進行有效補充，所采用監測裝置支持數據上行及控制指令下行、支持前端?后臺聲光預警。最終能客觀監測散點或面域沉降變化，更加有效地保障受威脅對象的生命財產安全。

技術領域

本實用新型涉及氣象監測技術領域，具體是一種基于陣列式氣壓傳感的差分沉降監測裝置。

背景技術

目前，常用的高程觀測也即沉降觀測方法主要有幾何水準、靜力水準全球導航衛星系統定位(GNSS)觀測、差分干涉雷達測量技術(D-InSAR)技術等，其中幾何水準為較為傳統的觀測方法，在工程建設領域應用廣泛，其觀測精度高，但勞動強度大，觀測作業受地形起伏影響大；靜力水準觀測其實質為液位測量，根據不同原理大致可分為壓差式或電感式等，主要應用于建構筑物相對沉降監測；GNSS觀測可測得大地高，其應用不受通視條件影響，但觀測誤差因素眾多，精度有限；D-InSAR技術以同一地區的兩張SAR圖像為基本處理數據,通過求取兩幅SAR圖像的相位差,獲取干涉圖像,然后經相位解纏,從干涉條紋中獲取地形高程數據的空間對地觀測新技術，特別適用于大面積的沉降監測，但其數據處理難度大、作業成本高。

現有技術存在以下缺陷:

目前采用電子或光學水準儀進行幾何水準觀測作業難度大，勞動強度大，難以實現自動化觀測。采用靜力水準儀測量精度較高，但當觀測區域坡度較大時，存在布設困難、量程范圍大等缺點，不適用于地形復雜的地質災害等監測領域。

采用GNSS設備更適用于平面位移觀測，由于高程觀測精度較低，在工程測量或地質災害監測中GNSS尚未用于沉降監測。

D-InSAR技術受兩期觀測隨機噪聲不同或不相關、受多變的大氣條件影響、圖像配準困難，其數據處理難度高。

所述差分沉降監測裝置即利用氣壓傳感器感應大氣壓力，根據氣壓與海拔(高程)之間的確定函數關系(拉普拉斯壓高方程)間接獲取高程信息，該裝置不受信號干擾、植被遮擋或人為因素影響，實現沉降觀測，可作為地質災害應急監測的補充手段，也可應用于大區域(如采煤沉陷區)沉降監測等領域。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種基于陣列式氣壓傳感的差分沉降監測裝置，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種基于陣列式氣壓傳感的差分沉降監測裝置，包括基準點監測設備和監測點監測設備，所述基準點監測設備與監測點監測設備之間無線連接，基準點監測設備包括氣壓傳感器陣列一、主控電路板一、LoRa通訊模組一、供電模組一、采集電路、遠程傳輸模組、本地存儲模組、氣溫傳感器一和預警驅動模組，所述監測點監測設備的內部設有氣壓傳感器陣列二、主控電路板二、LoRa通訊模組二、供電模組二和氣溫傳感器二。

作為本實用新型的進一步技術方案：所述基準點監測設備通過LoRa通訊模組與監測點監測設備之間內部的LoRa通訊模組二相連接。

作為本實用新型的進一步技術方案：所述氣壓傳感器陣列一和氣壓傳感器陣列二均由奇數個氣壓傳感器組成。

作為本實用新型的進一步技術方案：所述本地存儲模組采用SD或RF存儲介質。

作為本實用新型的進一步技術方案：所述供電模組包括內置磷酸鐵鋰電池組、預留外置充電接口以及外圍光伏、風光一體或市電供應部分，其中外置供電為選配部分。