[發(fā)明專利]一種海底淤泥面的沉降監(jiān)測系統(tǒng)及沉降監(jiān)測方法

在審

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• 申請日: 2021-07-08
• 公開（公告）號: CN113503855A
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設計）人: 廖廣超;賴文輝;鄭偉文;藍育柱;陳俊英;況聯(lián)飛
• 申請（專利權）人: 中煤江南建設發(fā)展集團有限公司;中國礦業(yè)大學
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 程化銘;陶得天

1.一種海底淤泥面的沉降監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述沉降監(jiān)測系統(tǒng)包括多個測點，所述測點包括不銹鋼儲液罐（2）以及高精度浮子式液位傳感器（3），所述高精度浮子式液位傳感器（3）安裝在不銹鋼儲液罐（2）上，用于采集不銹鋼儲液罐（2）中液體的液位；所有測點中的不銹鋼儲液罐保持連通，并且所有測點不銹鋼儲液罐中的氣壓相等；

所述沉降監(jiān)測系統(tǒng)還包括基準點樁（4），所述基準點樁（4）固定設置在海底中；所述測點分為基準測點和預設測點，所述基準測點還包括用于放置不銹鋼儲液罐（2）的基準托盤（6），所述基準托盤（6）與基準點樁（4）固定相連；所述預設測點還包括用于放置不銹鋼儲液罐（2）的不銹鋼沉降板（1），所述不銹鋼沉降板（1）布置在選定的沉降監(jiān)測點上。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種海底淤泥面的沉降監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，相鄰測點中的不銹鋼儲液罐的底部通過導液管（7）保持連通，并且相鄰測點中的不銹鋼儲液罐的頂部通過導氣管保持氣壓平衡。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種海底淤泥面的沉降監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述導液管、導氣管穿設于高壓波紋保護管（9）中。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種海底淤泥面的沉降監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述測點之外還設有罩在不銹鋼儲液罐（2）之外的不銹鋼保護罩（8）。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種海底淤泥面的沉降監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述沉降監(jiān)測系統(tǒng)還包括固定連接在基準點樁（4）頂端的還設有自動化數(shù)據(jù)采集器（11）與太陽能供電系統(tǒng)（12），通過自動化數(shù)據(jù)采集器（11）采集所有高精度浮子式液位傳感器（3）的讀數(shù)，并進行計算；通過太陽能供電系統(tǒng)（12）給自動化數(shù)據(jù)采集器（11）以及所有高精度浮子式液位傳感器（3）供電。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種海底淤泥面的沉降監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述基準樁點（4）包括多根首尾相接的不銹鋼管以及多個從上到下直徑逐漸變小的錨板，所述不銹鋼管的兩端開設有內螺紋，相鄰不銹鋼管之間通過內螺紋連接件固定相連，多根不銹鋼管首尾相接形成長桿，多個錨板均固定連接在長桿的底端。

7.一種基于權利要求1所述的海底淤泥面的沉降監(jiān)測系統(tǒng)的沉降監(jiān)測方法，按以下步驟進行監(jiān)測：

S1、布置預設測點；

S1.1、在選定的沉降監(jiān)測點上，布設不銹鋼沉降板（1）；

S1.2、在不銹鋼沉降板（1）上安裝不銹鋼儲液罐（2）；

S1.3、在不銹鋼儲液罐（2）上安裝高精度浮子式液位傳感器（3）；

S1.4、經(jīng)過步驟S1.1-S1.3完成一個預設測點的布置后，在下一個選定的沉降監(jiān)測點上重復步驟S1.1-S1.3，直至完成所有預設測點的布置；

S2、布置基準測點；

S2.1、選取多根不銹鋼管，各不銹鋼管依次串連，形成長桿；

S2.2、在長桿的最底部，安裝多塊從上到下直徑逐漸變小的錨板（5）；

S2.3、在海底或江底鉆孔，并將長桿以及錨板（5）樁在海底或江底的淤泥中，形成基準點樁（4），并具有更大的錨固力；

S2.4、將基準點托盤（6）緊固在基準點樁（4）上；

S2.5、在基準點托盤（6）上，也同樣安置不銹鋼儲液罐（2）以及高精度浮子式液位傳感器（3），組成基準測點；

S3、將預設測點與基準測點，用不銹鋼保護罩（8）保護起來；

S4、先通過導氣管使得所有預設測點以及基準測點中的不銹鋼儲液罐的頂部保持連通，再通過導液管（7）使得所有預設測點以及基準測點中的不銹鋼儲液罐的底部保持連通；向整個系統(tǒng)注入適量的防凍液；

S5、開始沉降監(jiān)測；

由于各儲液罐內的氣壓相等，一旦某一預設測點所在的位置發(fā)生沉降，則所有預設測點以及基準測點中，各個高精度浮子式液位傳感器的讀數(shù)將發(fā)生變化，計算所有高精度浮子式液位傳感器讀數(shù)的相對變化量，即可精確得出各個預設測點所在的位置的沉降量。