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水位監(jiān)測范文1
關(guān)鍵詞:水位監(jiān)測 自動測報(bào) 遙測站
1、引言
河流是工業(yè)、農(nóng)業(yè)等發(fā)展的重要資源,是人類不可缺少的資源,對區(qū)域生態(tài)資源有著重要影響。伴隨著自然條件的變化和工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展,洪澇災(zāi)害和各種水污染問題嚴(yán)重影響了河流的健康狀況。2011年8月31日,水利部在北京召開了全國中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)工作會議,會議指出:中小河流監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè),不僅關(guān)系到區(qū)域防洪安全,也關(guān)系到流域防洪安全,還涉及生態(tài)環(huán)境保護(hù)和水資源可持續(xù)利用。建設(shè)實(shí)時(shí)高效的河流監(jiān)測系統(tǒng)不僅僅對防洪及水污染治理有著重要意義,還關(guān)系到能否保障人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全,更關(guān)系到國家可持續(xù)發(fā)展的大戰(zhàn)略。
2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 總體闡述
在水位自動測報(bào)系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)傳輸常用的工作體制有3種（自報(bào)式、應(yīng)答式和混合式）。經(jīng)分析比較,水位自動監(jiān)測系統(tǒng)的工作體制采用自報(bào)和查詢應(yīng)答相結(jié)合的工作體制。具有現(xiàn)地和遠(yuǎn)地編程控制功能、定時(shí)自報(bào)或事件自報(bào)（參數(shù)變化達(dá)到設(shè)定值加報(bào)）功能、查詢應(yīng)答和自動報(bào)警等功能。
水位自動監(jiān)測系統(tǒng)的信息流程為:遙測站定時(shí)自動采集水位數(shù)據(jù),定時(shí)自動發(fā)送到中心站,中心站將接收到的數(shù)據(jù)經(jīng)處理后存入數(shù)據(jù)庫;中心站能定時(shí)接收或隨時(shí)召測各遙測站的實(shí)時(shí)水情信息同時(shí)有險(xiǎn)情報(bào)警并監(jiān)控各遙測站設(shè)備的運(yùn)行情況。
系統(tǒng)由中心站和遙測水位站組成,中心站設(shè)在黑龍江省航道局信息中心,遙測站分別設(shè)置在哈爾濱碼頭、佳木斯碼頭,系統(tǒng)收集的水情信息為黑龍江省航運(yùn)服務(wù)。綜合考慮現(xiàn)有通信條件、數(shù)據(jù)傳輸可靠性要求以及系統(tǒng)的可擴(kuò)展功能,確定系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)為:遙測站自動采集水情信息,通過GPRS/GSM通信方式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街行恼?中心站經(jīng)處理后將水情信息存入數(shù)據(jù)庫。
2.2 水位采集
目前國內(nèi)常用于水位自動觀測的水位傳感器主要包括浮子式水位計(jì)、壓力式水位計(jì)、超聲波水位計(jì)和雷達(dá)水位計(jì)等類型。根據(jù)這3種水位計(jì)的個(gè)自特點(diǎn),選用壓力式水位計(jì)較為合適。根據(jù)原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能的不同,壓力式水位計(jì)可分為投入式和氣泡式兩類,其適用條件和范圍不盡相同,其特點(diǎn)如下:
2.2.1 壓阻式水位計(jì)
是將擴(kuò)散硅集成壓阻式半導(dǎo)體壓力傳感器或壓力傳感器壓力變送器直接投入水下測點(diǎn)感應(yīng)靜水壓力的水位測量設(shè)備。主要適用于江河、湖泊、水庫及其他密度比較穩(wěn)定的天然水體。相對于某一個(gè)測點(diǎn)而言,測點(diǎn)的水位為測點(diǎn)相對于河口基面的絕對高程與實(shí)際水深之和,測點(diǎn)水位表示為:Hw=H0+p/γ。式中:H0—測點(diǎn)的絕對高程;Hw—測點(diǎn)對應(yīng)的水位;p—測點(diǎn)的靜水壓力;γ—水體容量。
在水體容量已知情況下,用壓力傳感器或壓力變送器精確地測量出測點(diǎn)的靜水壓力值,即可推算出相應(yīng)的水位。
壓阻式壓力傳感器采用集成電路工藝,在硅基片上擴(kuò)散電阻條形成一組電阻,由于硅晶體的壓阻效應(yīng),將輸出一個(gè)對應(yīng)于靜水壓力大小的電壓信號,壓力傳感器將此信號經(jīng)放大、條理和電壓/電流轉(zhuǎn)換,最后輸出對應(yīng)于靜水壓力大小的4～20mA的電流信號。
2.2.2 氣泡壓力水位計(jì)
氣泡壓力水位計(jì)是在工作過程中通過氣管向水中吹放氣泡,測量出氣管出口處靜水壓力,經(jīng)換算測得水位。氣泡壓力水位計(jì)和被測水體完全沒有“電氣”上的聯(lián)系,只有一根氣管進(jìn)入水中,從而可以避免很多干擾、影響。氣泡壓力水位計(jì)測量原理與投入式水位計(jì)相同,即:Hw=H0+p/γ。式中:H0—測點(diǎn)（即出氣口）的絕對高程;Hw—測點(diǎn)（即出氣口）對應(yīng)的水位;p—出氣口（即吹氣管內(nèi)）的靜水壓強(qiáng);γ—被測水體容量。
將壓力傳感器的感壓口置于吹氣的官腔內(nèi),壓力傳感器可直接感應(yīng)到出氣口的靜水壓力值,即可換算到該測點(diǎn)位置對應(yīng)的水位。
2.3 通信方式
目前,在水位自動測報(bào)系統(tǒng)中常用于水情信息傳輸?shù)耐ㄐ欧绞接?衛(wèi)星通信、超短波通信、PSTN通信、GSM通信、GPRS通信等。超短波通信適合小范圍組網(wǎng),PSTN通信需要架設(shè)電話線路且易受雷擊。因?yàn)樗蛔詣颖O(jiān)測系統(tǒng)站點(diǎn)主要分布在河流沿岸,需要建設(shè)的遙測站點(diǎn)的地理位置不盡相同,綜合考慮系統(tǒng)的可擴(kuò)展性以及運(yùn)行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性,本系統(tǒng)通信方式確定采用GPRS/GSM通信方式。在GPRS通信中,信道的信噪比、誤碼率等通信性能指標(biāo)可依靠GSM網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)和通信協(xié)議得到保證,免去了數(shù)據(jù)傳輸過程中對數(shù)據(jù)校驗(yàn)、檢錯(cuò)、糾錯(cuò)等工作,使得數(shù)據(jù)通信的可靠性得到提高,同時(shí),系統(tǒng)配置的GPRS通信模塊可以滿足在GPRS信道數(shù)據(jù)傳輸失敗的情況下自動切換到GSM狀態(tài)以短消息方式發(fā)送,增加了系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/p>
2.4 遙測站結(jié)構(gòu)
為保證系統(tǒng)可靠、有效地運(yùn)行,遙測站的建設(shè)使用最新的自動測報(bào)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)和遠(yuǎn)地編程控制技術(shù),采用測、報(bào)、控一體化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。以自動監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集終端（RTU）為核心,實(shí)現(xiàn)信息的采集、預(yù)處理、存儲、傳輸及控制指令接收和發(fā)送等測控功能。測報(bào)控一體化遙測站主要由傳感器、自動監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集終端、通信設(shè)備和供電系統(tǒng)等四部分組成,遙測站數(shù)據(jù)采集采用事件啟動、定時(shí)采樣和指令查詢等三種啟動工作方式,將各種水文要素的變化經(jīng)過數(shù)字化處理,按一定的存貯格式存入現(xiàn)場固態(tài)存貯器,供現(xiàn)場和遠(yuǎn)地調(diào)用查看。采樣周期（定時(shí)間隔）、事件（增減量）變化量的確定,數(shù)據(jù)傳輸信道和傳輸路徑的選擇,均可進(jìn)行現(xiàn)場或遠(yuǎn)地編程。
3、結(jié)語
由遙控站采集數(shù)據(jù),由GPRS/GSM網(wǎng)絡(luò)提供傳輸通道,建立河流水位自動監(jiān)測系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)控水位變化量,能夠?yàn)閼?yīng)急防汛提供預(yù)警,為河流上的作業(yè)船舶提供實(shí)時(shí)有效的數(shù)據(jù)保障船舶的安全行駛,同時(shí)輔助調(diào)度決策,提高現(xiàn)代化的科學(xué)管理水平。
參考文獻(xiàn)
[1]郝迎吉.遠(yuǎn)距離水位智能監(jiān)測系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).儀器儀表學(xué)報(bào),2004(6):809-812.
水位監(jiān)測范文2
關(guān)鍵詞：地下水位；壓力式傳感器；RS485；Modbus
前言
眾所周知，滑坡一旦發(fā)生，會造成一定范圍內(nèi)的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，也會對周邊道路交通造成阻塞。而造成滑坡的因素有很多，如：降雨量，地下水位，深部位移等。為避免以及減少滑坡造成的危害，對滑坡進(jìn)行監(jiān)測預(yù)警是必需的，其中地下水位的監(jiān)測是滑坡監(jiān)測預(yù)警中的重要環(huán)節(jié)。故對地下水位監(jiān)測要做到信號傳輸穩(wěn)定，適合較長距離探測，及時(shí)且有效，易于實(shí)現(xiàn)。
1 傳感器的選擇和使用
采用打井方式監(jiān)測地下水位[1-2]，在此采用的傳感器是投入式壓力傳感器，根據(jù)傳感器所受到的液體靜壓與此時(shí)液體的高度所成的比例來測得水位。當(dāng)把傳感器投入到被測液體中某一深度時(shí)，傳感器受到液體壓力公式為：
P=ρ×g×H+P0
P為傳感器所受液體壓力；ρ為被測液體密度；g為重力加速度（調(diào)試時(shí)按照9.8015處理）；P0為液面上大氣壓；H為傳感器投入液體的深度。當(dāng)傳感器投入到被測液體的某一深度時(shí)，傳感器測得的實(shí)時(shí)壓力為：ρgH，根據(jù)計(jì)算就可得出水位。
此次選用的壓力式水位計(jì)傳感器型號為CYW15，它是投入式的液位傳感器，具有防雷擊、截屏干擾設(shè)計(jì)、抗干擾能力強(qiáng)。供電電壓為9～36VDC，過載能力為200%FS，響應(yīng)頻率≤500Hz，防護(hù)等級為IP68。同時(shí)能夠很好的過壓保護(hù)和限流保護(hù)，穩(wěn)定性好、響應(yīng)速度快。該壓力式水位傳感器封裝性能好，探頭直徑為28mm，有兩種輸出接線方式：電流輸出接線（兩線制）和RS485（數(shù)字信號）輸出接線（四線制），本次采用四線制輸出。
2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
傳感器、傳感器信號處理電路、STM32F407、電源等構(gòu)成了本次設(shè)計(jì)的地下水位實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。選用的主控芯片STM32F407，其微處理器工作頻率可達(dá)168MHz，內(nèi)置了高速存儲器和4K字節(jié)的SRAM。為了提高轉(zhuǎn)換精度，ADC配有獨(dú)立電源，可以單獨(dú)濾波并屏蔽PCB上的噪聲。
2.1 傳感器信號處理電路
傳感器信號處理電路主要進(jìn)行的是I/V轉(zhuǎn)換和信號分壓及其阻抗匹配，使傳感器輸出的電流信號進(jìn)入到主控芯片的模擬量檢測輸入端，實(shí)現(xiàn)水位量到電壓值的轉(zhuǎn)換。傳感器輸出信號為小信號（4～20mA電流信號），為防止干擾以便于后續(xù)電路的處理，故需要對此電流信號進(jìn)行放大將其轉(zhuǎn)換為0～5V的電壓信號。
使用I/V轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換，此電路使用的是雙電源±12V供電，電源去耦采用1μF鉭電容。采用RCV420能夠使得輸出信號為0～5V，總變換誤差小于0.1%。RCV420具有兩個(gè)信號輸入端口+In和-In，輸入信號連接哪一個(gè)端口取決于輸入信號的極性。傳感器的輸入信號極性為正，連接的是+In。
2.2 A/D轉(zhuǎn)換
STM32F407微處理器內(nèi)部集成的12位逐次逼近式ADC轉(zhuǎn)換模塊共有19路輸入，允許測量來自兩個(gè)內(nèi)部來源，16個(gè)外部來源及VBAT通道的信號。每個(gè)通道可以進(jìn)行單次、連續(xù)、掃描或者斷續(xù)模式的A/D轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換結(jié)果存儲在左對齊或者右對齊的16位存儲器中，ADC可以配置12位、10位、8位或6位分辨率。ADC模塊供電要求：2.4～3.6V下可以全速運(yùn)行，當(dāng)電壓降至1.8V時(shí)，以較慢的速度進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
由于STM32F407內(nèi)部集成的ADC已經(jīng)具有較高精度，足以滿足此次設(shè)計(jì)的要求，所以A/D轉(zhuǎn)換直接使用ADC模塊，把模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。
2.3 電平轉(zhuǎn)換
本設(shè)計(jì)中采用半雙工的是RS485通信方式進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，串口數(shù)據(jù)為9600bps，同時(shí)使用Modbus-RTU模式協(xié)議。Modbus-RTU模式的數(shù)據(jù)報(bào)文幀，在最大字節(jié)為256：設(shè)備地址為1字節(jié)、功能碼為1字節(jié)、CRC校驗(yàn)碼為2字節(jié)和數(shù)據(jù)區(qū)為0～252字節(jié)。其中傳感器參數(shù)采集的Modbus-RTU協(xié)議模式功能碼為：0x03表示讀取寄存器；0x06表示寫單個(gè)寄存器；0x10表示寫多個(gè)寄存器。
3 實(shí)際應(yīng)用
現(xiàn)利用PVC管實(shí)現(xiàn)地下水位模擬裝置，驗(yàn)證本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)功能是否能實(shí)現(xiàn)。PVC管透明且高2m，刻度為2mm，通過改變傳感器在PVC里面放置的位置，以測得實(shí)時(shí)水位，實(shí)際應(yīng)用測得的數(shù)據(jù)如表1所示。
從實(shí)際應(yīng)用結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)測量值和實(shí)際值存在一定誤差，隨著水位加深，相對誤差逐漸減小，最小相對誤差為1.2%。由于所選擇的傳感器的精度是0.1%FS，所以誤差在傳感器的精度范圍內(nèi)，結(jié)果較為理想。在實(shí)際應(yīng)用期間，數(shù)據(jù)信息能夠進(jìn)行及時(shí)發(fā)送和返回，監(jiān)測實(shí)時(shí)水位。同時(shí)本系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行，在野外進(jìn)行實(shí)地監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果理想。
4 結(jié)束語
文章利用STM32F407作為主控芯片對傳感器信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，采用RS485通信技術(shù)和Modbus通信協(xié)議對數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)發(fā)送接收，最終實(shí)現(xiàn)地下水位的實(shí)時(shí)監(jiān)測。本系統(tǒng)易于實(shí)現(xiàn)，減輕了人員的勞動強(qiáng)度，方便快捷，可提供可靠的數(shù)據(jù)，具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。但在數(shù)據(jù)處理上還存在一定的誤差，后續(xù)還需進(jìn)一步處理將精度提到更高。
參考文獻(xiàn)
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水位監(jiān)測范文3
關(guān)鍵詞：淺談；八道溝；水位站；測流能力；建設(shè)
中圖分類號：P331 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20160230022
1 基本情況
八道溝水位站位于吉林省長白朝鮮族自治縣八道溝鎮(zhèn)東興村，在鴨綠江的右岸，測驗(yàn)河段順直約1200m。河床由卵石組成，斷面穩(wěn)定。
本流域的氣候雖處在溫帶大陸性季風(fēng)性氣候區(qū)，由于地處海拔較高的長白山脈，所以大陸性氣候較為明顯，夏季受太平洋季風(fēng)影響，炎熱潮濕多雨，冬季受西伯利亞和蒙古冷高壓控制，嚴(yán)寒而干燥。平均降水量為700～800mm左右，形成本流域降雨的天氣系統(tǒng)主要是臺風(fēng)、華北氣旋、江淮氣旋等。
八道溝水位站降水采用普通雨量器人工觀測和自動測報(bào)雨量計(jì)遙測。水位觀測有直立式水尺人工觀測和水位自記井兩種方式進(jìn)行。當(dāng)水位變化急劇時(shí)，根據(jù)具體情況靈活增加測次，以控制住水位變化過程為標(biāo)準(zhǔn)，峰頂峰谷觀測段次加密。為了提高測驗(yàn)精度，特別是在發(fā)生洪水時(shí)增加觀測段次。
本站在升級并具備了測流能力之后，為了提高洪水期間測驗(yàn)人員和測驗(yàn)設(shè)施安全性，同時(shí)也為了提高資料精度。在中低水時(shí)，利用機(jī)動測船和常規(guī)流速儀測流設(shè)備配合進(jìn)行測驗(yàn)。高水時(shí)，采用沖鋒舟和相控陣ADCP進(jìn)行流量測驗(yàn)，非常洪水時(shí)，采用雷達(dá)水位計(jì)，利用比降面積法測流，同時(shí)還可采取電波流速儀來輔助測驗(yàn)。
2 現(xiàn)狀及存在問題
2.1 現(xiàn)狀
2.1.1 測驗(yàn)河段及斷面
本站測驗(yàn)河段順直，鴨綠江右岸有人工修筑的漿砌石壩，壩頂距河道約有2m以上的高差。斷面處河床為天然卵石、礫石組成。
2.1.2 降水觀測設(shè)施設(shè)備
該站降水測驗(yàn)采用普通雨量器和自動測報(bào)雨量計(jì)。沒有建設(shè)雨量觀測場。
2.1.3 水位觀測設(shè)施設(shè)備
該站現(xiàn)有直立式水尺4根，人工觀讀水位。水位自記井1座，主要在大水時(shí)期使用。
2.1.4 流量測驗(yàn)設(shè)施設(shè)備
本站原來為水位站，沒有流量相關(guān)測驗(yàn)設(shè)施設(shè)備。
2.2 存在問題
2.2.1 降水測驗(yàn)
現(xiàn)有降水觀測設(shè)備老化而且沒有備用，一旦發(fā)生損壞，無法保證資料完整性。需要購置雨量筒及遙測雨量計(jì)。
2.2.2 水位觀測
該站水位主要人工觀測為主，測驗(yàn)手段落后。水位自記觀測井在大洪水時(shí)被部分破壞。需新建先進(jìn)的水位觀測設(shè)施設(shè)備。
2.2.3 流量測驗(yàn)
該站原來主要觀測項(xiàng)目為水位記錄觀測，沒有流量測驗(yàn)方面的設(shè)施設(shè)備，無法進(jìn)行流量監(jiān)測。鴨綠江流經(jīng)該河段的地理位置非常重要，水文測驗(yàn)對上下游工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及當(dāng)?shù)厝嗣竦纳?cái)產(chǎn)安全起到至關(guān)重要的作用。因此，使得該站具有測驗(yàn)流量的能力十分必要。為此，需購置普通測驗(yàn)常用的流速儀、測算儀，用于一般水勢的水文測驗(yàn)。在中水時(shí)期配備沖鋒舟和ADCP測驗(yàn)，高水時(shí)，采用比降面積法，利用雷達(dá)水位計(jì)進(jìn)行施測。在冰期測驗(yàn)時(shí)還需配備冰鉆及冰流量測具等相關(guān)設(shè)備。
2.2.4 測繪儀器
現(xiàn)有儀器只有水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺，而且使用時(shí)間較長，老化比較嚴(yán)重，手段落后，給測驗(yàn)帶來一定難度，測驗(yàn)資料的質(zhì)量也難以得到保障。現(xiàn)購置全站儀、電子水準(zhǔn)儀等精密測繪儀器，保證測量成果的精度和準(zhǔn)確性。
2.2.5 其他附屬設(shè)備
八道溝乃至鴨綠江沿線一帶通訊信號時(shí)常受到干擾和屏蔽，對我方通信產(chǎn)生很大影響。現(xiàn)需購置對講機(jī)，衛(wèi)星電話等通訊設(shè)備。為保證辦公正常運(yùn)行，需配備臺式桌椅、計(jì)算機(jī)、打印機(jī)等辦公設(shè)備。
往年時(shí)常發(fā)生偷盜物品的情況，所以需配備視頻監(jiān)控設(shè)備，對水文站所在測驗(yàn)處實(shí)時(shí)觀察，為突發(fā)事件做好預(yù)防準(zhǔn)備。同時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)也可以對測驗(yàn)斷面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視和錄制。
3 建設(shè)方案
3.1 建設(shè)內(nèi)容
針對八道溝水位站的現(xiàn)狀和存在的問題，筆者認(rèn)為必須按《水文基礎(chǔ)設(shè)施及技術(shù)裝備標(biāo)準(zhǔn)》（SL276-2002）的要求并結(jié)合本站的實(shí)際情況來進(jìn)行建設(shè)。據(jù)此，應(yīng)包括以下建設(shè)內(nèi)容：
3.1.1 建筑工程
斷面樁3個(gè)，基線樁3個(gè)，斷面標(biāo)志牌、標(biāo)志桿1組，基本水準(zhǔn)點(diǎn)1個(gè)，校核水準(zhǔn)點(diǎn)2個(gè)，臺階路70m，直立式水尺9根，雷達(dá)水位計(jì)臺2座，降水觀測場4×6（m）1座，生產(chǎn)業(yè)務(wù)用房120.3m2（新建），低壓供電線路0.8km，供水設(shè)施、排水設(shè)施、供暖設(shè)施各1套，站院硬化100m2，環(huán)境綠化80 m2，大門1處，圍墻150 m，防雷設(shè)施1套，征地0.13hm2。
3.1.2 儀器設(shè)備
雷達(dá)水位計(jì)1套，衛(wèi)星通信終端及天饋線1套，普通流速儀10臺，流速測算儀3臺，流速直讀儀1臺，探照燈1盞，冰鉆及冰流量測具1套，測船1艘，沖鋒舟1艘，相控陣ADCP1套，手持ADC/ADV1套，電波流速儀1套，便攜計(jì)算機(jī)1臺，雨量筒1臺，翻斗式雨量計(jì)（遙測）1套，岸溫計(jì)5個(gè)，水溫計(jì)5個(gè)，電子水準(zhǔn)儀1臺，對講機(jī)2對，衛(wèi)星電話1部，臺式計(jì)算機(jī)2套，打印機(jī)1臺，數(shù)傳儀2臺，全站儀1臺，辦公桌椅2套，電視機(jī)1臺，望遠(yuǎn)鏡1個(gè)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)1套。
3.2 建設(shè)方案
3.2.1 水準(zhǔn)點(diǎn)
應(yīng)保證長期穩(wěn)定和可靠，可根據(jù)測站具體地質(zhì)條件設(shè)計(jì)建設(shè)，一般應(yīng)設(shè)在最高水位以上不易損壞且便于引測的地方。基本水準(zhǔn)點(diǎn)宜用暗標(biāo)，校核水準(zhǔn)點(diǎn)宜用明標(biāo)。水準(zhǔn)點(diǎn)由基座、鋼管等組成，基座尺寸為上部300mm×300mm，下部600mm×600mm，高400mm，砼強(qiáng)度等級為C25；鋼管直徑為70mm，壁厚4mm。
3.2.2斷面樁、基線樁
采用石材、混凝土、玻璃鋼等材料制作，本方案采用混凝土材料制作，砼強(qiáng)度等級為C10；鋼筋基點(diǎn)出上表面10mm。根據(jù)地質(zhì)條件確定埋深，保證穩(wěn)固，高出地面200mm。
3.2.3 斷面標(biāo)志牌、標(biāo)志桿
斷面標(biāo)志由標(biāo)志牌、桿、基礎(chǔ)組成。標(biāo)志牌的尺寸以及桿的高度根據(jù)斷面寬度、地形、視距、能見度等因素確定，要求以觀測清楚為原則。斷面標(biāo)志牌桿采用鋼管，斷面標(biāo)志牌桿上端安裝三角形鍍鋅鐵皮標(biāo)志牌，鉛直中心線左邊刷紅色熒光漆，右邊刷白色熒光漆；標(biāo)志牌采用混凝土基座混凝土強(qiáng)度等級為C25。
3.2.4 臺階路
坡度較大的觀測道路度設(shè)計(jì)為臺階道路，路面寬度1.2m，踏步寬300mm，高150mm。采用120mm厚梯板，臺階路欄桿采用不銹鋼管結(jié)構(gòu)，欄桿扶手采用Φ50mm鋼管，欄桿采用Φ10mm鋼管。
3.2.5 直立式水尺
直立式水尺由水尺板、水尺樁和基礎(chǔ)等部分組成。水尺樁采用重軌，采用混凝土基礎(chǔ)。水尺樁設(shè)置應(yīng)與水面垂直，并高于測站歷年最高水位和低于測站歷年最低水位0.5m；同一組水尺應(yīng)設(shè)置在同一斷面線上，相鄰2支水尺的觀測范圍應(yīng)有0.2m的重合。
3.2.6 雷達(dá)水位計(jì)臺
砼支架型雷達(dá)水位計(jì)臺由基礎(chǔ)、柱體、平臺、欄桿組成。基礎(chǔ)為擴(kuò)大基礎(chǔ)。立柱采用混凝土澆筑，頂端澆筑十字梁及平臺，上部做圍欄，材質(zhì)為不銹鋼。基礎(chǔ)形式根據(jù)測驗(yàn)河段河床地質(zhì)條件確定。
3.2.7 流量測驗(yàn)設(shè)施工程
購置流量測驗(yàn)所必備的儀器設(shè)備，滿足中低水時(shí)測驗(yàn)需要。在高水時(shí)，利用相控陣ADCP進(jìn)行流量測驗(yàn)，滿足高水時(shí)流量測驗(yàn)。
3.2.8 降水觀測設(shè)施
水位監(jiān)測范文4
1、地面滲水
地面與墻體之間很容易產(chǎn)生積水，而且會發(fā)生滲透，若地面用水時(shí)，樓下有滲漏水現(xiàn)象，地面不使用水時(shí)，樓下不再滲漏水，那說明衛(wèi)生間地面滲水。
2、管道滲水的判斷
水位監(jiān)測范文5
【關(guān)鍵詞】 水庫大壩 水平位移 垂直位移 監(jiān)測方法
在水庫大壩水平位移與垂直位移監(jiān)測技術(shù)與方法的運(yùn)用中，通過結(jié)合GPS技術(shù)布網(wǎng)以及視準(zhǔn)線測量相結(jié)合的方式，對水庫大壩的水平位移進(jìn)行監(jiān)測，并采用全局控制欲局部控制相結(jié)合的方式，建立水庫大壩垂直位移的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，形成水庫變形技術(shù)處理的有效方式，能起到更好的實(shí)際效果。
1 概述水庫大壩水平位移與垂直位移監(jiān)測的概念
1.1 水平位移監(jiān)測
從傳統(tǒng)的水庫大壩監(jiān)測方式來看，水平位移通常使用的是采用經(jīng)緯儀三角測量或者視準(zhǔn)測量的有效方法，尤其是在結(jié)合水庫大壩變形量的整體因素，在監(jiān)測精確度要求高的情況下，就會產(chǎn)生更新的檢測方式。從傳統(tǒng)方法向垂線、引張線的發(fā)展，更好的顯示出自動化監(jiān)測技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是步進(jìn)電機(jī)式、光電式、感應(yīng)式等自動遙感器的設(shè)備運(yùn)用，更加促進(jìn)了整個(gè)監(jiān)測效果的精確度。
1.2 垂直位移監(jiān)測
垂直監(jiān)測在水庫大壩中的運(yùn)用，主要采用人工光學(xué)水準(zhǔn)測量，尤其是在自動化遙感測量的發(fā)展基礎(chǔ)上，并伴隨著靜力遙測技術(shù)的出現(xiàn)，在我國研制的差動變壓器以及電容式靜力水準(zhǔn)裝置的運(yùn)用，更好的提升了垂直位移監(jiān)測技術(shù)的整體運(yùn)用，并得到了廣泛的應(yīng)用。
2 分析當(dāng)前水庫大壩變形監(jiān)測的主要技術(shù)手段
2.1 土石壩安全監(jiān)測技術(shù)運(yùn)用
土石壩安全監(jiān)測技術(shù)是一項(xiàng)綜合性的管路方式，其中，對于整個(gè)大壩的變形監(jiān)測包括有更多的內(nèi)容，主要有表面變形、內(nèi)部形狀轉(zhuǎn)變、裂縫的形成、滲水現(xiàn)象的出現(xiàn)、岸坡位移等現(xiàn)象，要從安全的角度出發(fā)，將大壩表面的變形監(jiān)測形成豎向位移監(jiān)測與水平位移監(jiān)測。在豎向位移監(jiān)測的技術(shù)使用上，主要采用精密水準(zhǔn)的方法，或者采用靜力水準(zhǔn)的方法；在水平位移監(jiān)測的使用中，可以從橫向位移與縱向位移進(jìn)行監(jiān)測，橫向位移也就是垂直壩軸線，縱向位移就是平行于壩軸線，在橫向位移監(jiān)測中，主要的方法就是采用活動標(biāo)法、小角度、大氣激光準(zhǔn)直方法等，在條件允許的情況下，還可以采用三角網(wǎng)前方教會觀測增設(shè)工作基點(diǎn)的方法，同時(shí)，還要注意在混凝土面板變形以及岸坡位移的iqngkuangxia，這種技術(shù)方法應(yīng)該與大壩表面變形監(jiān)測的基本相同。
2.2 混泥土壩安全監(jiān)測技術(shù)運(yùn)用
在水庫大壩監(jiān)測位移的技術(shù)處理中，還要圍繞混泥土壩的安全監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行深入分析，其中，主要的監(jiān)測項(xiàng)目包括喲壩體變形、裂縫、接縫以及壩基變形、滑坡或者高邊坡位移等，在具體的安全技術(shù)運(yùn)用中，要充分結(jié)合大壩的實(shí)際情況，做到更加精準(zhǔn)的安全監(jiān)測。對于壩體、壩基以及滑坡現(xiàn)象的安全監(jiān)測，主要采用水平監(jiān)測的方式，尤其是重力壩或者支墩壩壩體的水平監(jiān)測唯一方式主要使用引張線發(fā)或者真空激光準(zhǔn)直方法，相對于短壩而言，條件允許也可以使用視準(zhǔn)線方法。同時(shí)，對于拱壩壩體的水平位移采用垂線監(jiān)測。對于壩基、壩體、滑坡的垂直位移監(jiān)測，在一般情況下，可以使用精密水準(zhǔn)方法或者流動靜力垂直位移監(jiān)測，并采用三角高程方法進(jìn)行深入分析，從而形成更加有效的檢測方式。
3 探討水庫大壩水平位移與垂直位移監(jiān)測的具體方法運(yùn)用
3.1 工程實(shí)況
水庫位于約40km處的河干流上，是一座以防洪、灌溉為主的中型水利樞紐工程，總庫容量1786萬。大壩均為土壩，壩頂寬6m，最大壩高38.5m，壩頂高程500.61m，壩頂長198m，防浪墻頂高程501.10m，大壩水平位移監(jiān)測采用人工視線小角度標(biāo)法（活動標(biāo)法）測量垂直位移采用人工方式精密水準(zhǔn)法測量，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力、勞動強(qiáng)度大，而且由于水平位移視準(zhǔn)線長度超過規(guī)范要求，使觀測精度降低，嚴(yán)重違背實(shí)時(shí)、連續(xù)、準(zhǔn)確等觀測優(yōu)點(diǎn)，故擬對大壩位移監(jiān)測進(jìn)行自動化改造。
3.2 沉降觀測垂直位移監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)方法
（1）基準(zhǔn)點(diǎn)。要求建立在沉降變形區(qū)以外的穩(wěn)定地區(qū)，同大地測量點(diǎn)的比較，要求具有更高的穩(wěn)定性，其平面控制點(diǎn)一般應(yīng)設(shè)有強(qiáng)制歸心裝載。基準(zhǔn)點(diǎn)使用全線二等精密高程控制測量布設(shè)的基巖點(diǎn)、深埋水準(zhǔn)點(diǎn)。
（2）工作點(diǎn)。要求這些點(diǎn)在觀測期間穩(wěn)定不變，測定沉降變形點(diǎn)時(shí)作為高程和坐標(biāo)的傳遞點(diǎn)，同基準(zhǔn)點(diǎn)一樣，其平面控制點(diǎn)應(yīng)設(shè)有強(qiáng)制歸心裝置。工作點(diǎn)除使用普通水準(zhǔn)點(diǎn)外，按照國家二等水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求進(jìn)一步加密水準(zhǔn)基點(diǎn)或設(shè)置工作基點(diǎn)至滿足工點(diǎn)垂直位移監(jiān)測需要。加密后的水準(zhǔn)基點(diǎn)（含工作基點(diǎn)）間距200m左右時(shí)，可基本保證整體工程垂直位移監(jiān)測需要。
（3）沉降變形點(diǎn)。直接埋設(shè)在要測定的沉降變形體上。點(diǎn)位應(yīng)設(shè)立在能反映沉降變形體沉降變形的特征部位，不但要求設(shè)置牢固，便于觀測，還要求形式美觀，結(jié)構(gòu)合理，且不破壞沉降變形體的外觀和使用。沉降變形點(diǎn)按路基、橋涵、隧道等各專業(yè)布點(diǎn)要求進(jìn)行。
3.3 GPS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的綜合運(yùn)用方式
系統(tǒng)由一個(gè)監(jiān)測中心和多個(gè)野外監(jiān)測區(qū)域構(gòu)成。每個(gè)監(jiān)測區(qū)域設(shè)置一個(gè)機(jī)箱，內(nèi)含一臺GPS接收機(jī)、一塊數(shù)據(jù)采集器電路板、一個(gè)GSM數(shù)據(jù)傳輸模塊以及直流電源等部分；監(jiān)測中心只包含GSM模塊和用作GPS差分解算的PC機(jī)。系統(tǒng)工作時(shí)將GPS接收機(jī)安放于監(jiān)測點(diǎn)的位置上，各點(diǎn)的GPS接收機(jī)都按預(yù)先設(shè)定好的時(shí)段參數(shù)同時(shí)進(jìn)行觀測，原始數(shù)據(jù)暫存于各自采集器的RAM中。觀測結(jié)束后，各監(jiān)測區(qū)依次通過GSM模塊及GSM網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送至監(jiān)測中心PC機(jī)，進(jìn)行后臺差分解算，得出各監(jiān)測點(diǎn)間基線向量的長度及高程差。若把其中一個(gè)或多個(gè)監(jiān)測點(diǎn)設(shè)置于絕對固定的參考位置上，則每次解算后均可得到其它監(jiān)測點(diǎn)較參考點(diǎn)的相對位移值，包括水平位移和垂直位移。在兩個(gè)或多個(gè)觀測站同步觀測相同衛(wèi)星的情況下，衛(wèi)星的軌道誤差、衛(wèi)星鐘差、接收機(jī)鐘差以及電離層和對流層的折射誤差等對觀測量的影響具有一定的相關(guān)性，利用這些觀測量的不同線性組合，如在衛(wèi)星間求差、在接收機(jī)間求差或者在不同歷元間求差等可有效地消除或減弱相關(guān)誤差的影響，提高系統(tǒng)的相對定位的精度。
3.4 流動式半自動變形監(jiān)測系統(tǒng)的綜合方式
流動式半自動化變形監(jiān)測系統(tǒng)一方面可用于基點(diǎn)和工作基點(diǎn)三角網(wǎng)的邊角觀測；另一方面還可在基點(diǎn)或工作基點(diǎn)上對變形點(diǎn)進(jìn)行邊角交會測量。由于自動化全站儀在機(jī)載軟件的控制下，可實(shí)現(xiàn)對棱鏡目標(biāo)的自動識別與照準(zhǔn)，因此測站工作實(shí)現(xiàn)了自動化觀測、記錄與限差檢核。但因多站觀測，需要人工在有關(guān)的網(wǎng)點(diǎn)（基點(diǎn)或工作基點(diǎn)）之間搬動儀器。因此，此系統(tǒng)應(yīng)用的特點(diǎn)是監(jiān)測方案傳統(tǒng)成熟，但使用的設(shè)備是現(xiàn)代化的。該系統(tǒng)的軟硬件主要配置如下：
（1）硬件配置：1臺NET05或NET1自動化全站儀、若干單棱鏡組（根據(jù)監(jiān)測點(diǎn)位數(shù)量而定）及其它附件。
（2）軟件配置：NET05、NET1全站儀機(jī)載軟件，或PDA、PC機(jī)版專業(yè)軟件，用于變形監(jiān)測過程中的基準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)、位移監(jiān)測點(diǎn)的自動化觀測。軟件功能滿足中國現(xiàn)行規(guī)范的要求；在PC機(jī)上運(yùn)行的變形監(jiān)測網(wǎng)后處理平差軟件。主要用于測前基準(zhǔn)網(wǎng)的精度估計(jì)、測后的觀測數(shù)據(jù)平差處理、基點(diǎn)（工作基點(diǎn)）的穩(wěn)定性分析、變形監(jiān)測點(diǎn)的變形計(jì)算與分析等。流動式半自動化變形監(jiān)測系統(tǒng)方案成熟，設(shè)備先進(jìn)，已在國內(nèi)許多大型水電大壩的變形監(jiān)測中發(fā)揮了很好的作用。
4 結(jié)語
通過以上的具體分析，結(jié)合工程的整體情況來看你，采用水平位移與垂直位移的監(jiān)測方法，尤其是結(jié)合新時(shí)期的技術(shù)運(yùn)用方式，從不同技術(shù)指數(shù)進(jìn)行觀測與監(jiān)測應(yīng)用，能全面提高整體的可操作性，并采用現(xiàn)代化的GPS接收機(jī)與全站儀器的綜合運(yùn)用，對整個(gè)水庫大壩形成動態(tài)的變形顯示，能起到良好的研究效果，可以結(jié)合當(dāng)前的理論與實(shí)踐操作，探索更為先進(jìn)的管理技術(shù)，能起到良好的效果。
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[3]馬海信.南江水庫大壩變形觀測資料分析.浙江水利科技，2012年05期.
水位監(jiān)測范文6
關(guān)鍵詞：基坑監(jiān)測；位移測量
中圖分類號：TU47文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
隨著國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，城市建設(shè)也突飛猛進(jìn)，各大城市的建設(shè)發(fā)展越來越向地下尋找發(fā)展空問，那么基坑工程也日漸增多起來，建設(shè)除考慮滿足使用功能要求外，還十分注重建筑物外觀造型，故近年具有復(fù)雜外型的超大規(guī)模超高建筑不斷增多，給施工測量帶來了一定的難度。施工現(xiàn)場方案是否合理，獲得的數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確可靠，以及測量人員的專業(yè)技術(shù)水平等都會直接對工程質(zhì)量造成影響，必須重視并做好測量施工質(zhì)量控制工作，尤其是基坑施測工作。當(dāng)前，基坑支護(hù)設(shè)計(jì)尚無成熟的方法用于計(jì)算基坑周圍的土體變形。施工中通過準(zhǔn)確及時(shí)的監(jiān)測，可以指導(dǎo)基坑開挖和基坑支護(hù)，有利于及時(shí)采取應(yīng)急措施，避免或減輕破壞性的后果。
1、工程概況
某工程基坑?xùn)|西長450m，南北寬270m，為一個(gè)近似矩形基坑。工程設(shè)兩層地下室，挖深11m，采用連續(xù)墻加錨索作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)。根據(jù)相關(guān)規(guī)程，以及基坑開挖深度、支護(hù)結(jié)構(gòu)、所處的地質(zhì)和周邊環(huán)境條件，確定本基坑工程為一級監(jiān)測項(xiàng)目，基坑施工監(jiān)測重點(diǎn)為基坑周邊圍護(hù)結(jié)構(gòu)的位移。
2基坑變形監(jiān)測的重要性和必要性
2.1掌握基坑變形程度 根據(jù)監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)，可以及時(shí)了解基坑及周邊建筑物和設(shè)施在施工過程中所受的影響及影響程度，發(fā)生的變形及變形程度，為施工單位提供變形系統(tǒng)資料，方便施工單位安排施工方案和進(jìn)度。 2.2提供實(shí)時(shí)動態(tài)信息 基坑開挖過程中，由于各種因素的影響，基坑和周邊建筑物和設(shè)施一直處于不穩(wěn)定狀態(tài)，并且其變化和變形無規(guī)律可循，這就必須靠施工現(xiàn)場的監(jiān)測數(shù)據(jù)來了解基坑的實(shí)時(shí)變化，為施工單位提供動態(tài)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，方便施工單位安排施工方案和進(jìn)度。 2.3發(fā)現(xiàn)和預(yù)報(bào)險(xiǎn)情，根據(jù)很多已發(fā)生的基坑安全事故的工程分析、統(tǒng)計(jì)可知，幾乎所有事故的發(fā)生都是由于施工單位對基坑施工過程中的監(jiān)測工作的不重視，從而造成較嚴(yán)重的工程事故，甚至造成人員傷亡事故。分析研究監(jiān)測數(shù)據(jù)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)和預(yù)報(bào)險(xiǎn)情及險(xiǎn)情的發(fā)展程度，為設(shè)計(jì)方改進(jìn)設(shè)計(jì)方案和施工方采取安全補(bǔ)救措施提供可靠依據(jù)。
3、做好基坑監(jiān)測中的位移測量工作
3.1 基坑監(jiān)測在基坑的開挖施工至使用過程中是一項(xiàng)重要工作。雖然基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行了盡可能詳盡的計(jì)算，但設(shè)計(jì)與實(shí)際施工狀況的脫節(jié)仍不可避免，一方面是由于設(shè)計(jì)理論所限，另一方面是建設(shè)單位對投資的限制，在基坑監(jiān)測的具體操作上需按規(guī)范要求精心進(jìn)行，而圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移變形測量是重中之重。
3.2 在測量過程中，必須按規(guī)范和設(shè)計(jì)要求認(rèn)真操作儀器，嚴(yán)格把關(guān)。具體做好以下幾點(diǎn):
（1）水平基準(zhǔn)點(diǎn)網(wǎng)的設(shè)立要穩(wěn)妥。基準(zhǔn)點(diǎn)網(wǎng)是檢驗(yàn)和直接測定觀測點(diǎn)的依據(jù)，要求在整個(gè)觀測過程中穩(wěn)定不變。必須埋設(shè)在變形范圍以外，且不受施工干擾的穩(wěn)定的位置，盡可能的靠近被監(jiān)測目標(biāo)。同時(shí)為了便于校核，以驗(yàn)證基準(zhǔn)點(diǎn)的穩(wěn)定性，基準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)目應(yīng)不少于三個(gè)。
（2）位移測量時(shí)采用的儀器設(shè)備應(yīng)通過計(jì)量部門檢驗(yàn)合格，并在有效期內(nèi)。同時(shí)在整個(gè)基坑監(jiān)測過程中應(yīng)采用固定儀器，以減小測量誤差。
（3）位移測量方法要講究。監(jiān)測人員應(yīng)充分了解所采用的測量儀器的構(gòu)造、原理，對儀器固有誤差對變形數(shù)據(jù)影響做到心中有數(shù)，測量方法對儀器誤差減弱要充分應(yīng)用。
（4）誤差橢圓要正確擺放。由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移測量只要求獲得垂直于基坑邊線方向的變化量，對限于現(xiàn)行測量技術(shù)不能減小的誤差，在實(shí)際測量中對誤差橢圓要正確擺放，將誤差橢圓短軸盡量垂直與基坑邊線，利用誤差最小的方向。
（5）測量時(shí)間要正確選擇。測量目標(biāo)的清晰、穩(wěn)定的程度在一天之內(nèi)隨時(shí)間的不同而變化著。一般晴天時(shí)，成像清晰、穩(wěn)定的時(shí)間是日出一小時(shí)至九點(diǎn)鐘前和下午三四點(diǎn)鐘以后。陰天時(shí)，成像的情況比晴天有利，可以觀測的時(shí)間比晴天長得多。
（6）測量的圖示與記錄要準(zhǔn)確、清楚。基坑監(jiān)測測量實(shí)施過程中應(yīng)事先畫好觀測示意圖并對每次觀測認(rèn)真做好記錄，及時(shí)計(jì)算各種限差和閉合差，確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
3.3 基準(zhǔn)點(diǎn)和工作點(diǎn)的設(shè)置
1.基準(zhǔn)點(diǎn)網(wǎng)是檢驗(yàn)和直接測定觀測點(diǎn)的依據(jù)，要求在整個(gè)觀測過程中穩(wěn)定不變，必須埋設(shè)在變形范圍以外，且不受施工干擾的穩(wěn)定的位置，盡可能的靠近被監(jiān)測目標(biāo)。同時(shí)，為了便于校核，以驗(yàn)證基準(zhǔn)點(diǎn)的穩(wěn)定性，基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在基坑變形影響范圍之外的地方，且數(shù)目應(yīng)不少于3個(gè)。
2.工作點(diǎn)應(yīng)選擇在離基坑變形區(qū)較近的比較穩(wěn)定的位置，以方便監(jiān)測。
3.要求基準(zhǔn)點(diǎn)和工作點(diǎn)之間能相互通視，以便根據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)定期對工作點(diǎn)的穩(wěn)定性進(jìn)行檢驗(yàn)。
3.4 位移測量的儀器設(shè)備
1.位移測量時(shí)采用的儀器設(shè)備，應(yīng)通過計(jì)量部門檢驗(yàn)合格，并在有效期內(nèi)。
2.在測量時(shí)，宜采用固定的儀器，以減小測量誤差。
3.在進(jìn)行位移測量時(shí)，一般采用全站儀進(jìn)行觀測，要求全站儀的標(biāo)稱精度為角度測量方向中誤差為2"，距離觀測中誤差為±2 mm+ 2 ppm。同時(shí)要求全站儀在檢定有效期內(nèi)。
3.5 觀測方法
在過去，基坑水平位移監(jiān)測的常用方法主要有經(jīng)緯儀視準(zhǔn)線法、小角度法等，但由于在測量基坑不同邊水平位移時(shí)需要搬動儀器，在一定程度上會影響測量精度，且觀測時(shí)間也過長，逐漸不適于建筑基坑工程的測量了。當(dāng)前，隨著智能全站儀的普及，現(xiàn)今一般采用極坐標(biāo)法或以極坐標(biāo)法為基礎(chǔ)的自由設(shè)站法
4、本基坑監(jiān)測工程的位移測量技術(shù)
4.1基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)置
本工程水平基準(zhǔn)點(diǎn)網(wǎng)由八個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，四個(gè)工作基點(diǎn)組成，成中心對稱形。基坑每邊布置兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，一個(gè)工作基點(diǎn)。
4.2 采用的儀器設(shè)備
本項(xiàng)目位移觀測采用日本拓普康GTS332N 型全站儀進(jìn)行觀測，儀器標(biāo)稱精度為角度測量方向中誤差為2"，距離觀測中誤差為±2mm+2ppm。儀器在檢定有效期內(nèi)。
4.3 觀測方法
現(xiàn)場觀測時(shí)，采用極坐標(biāo)法進(jìn)行觀測。每次觀測前對基準(zhǔn)點(diǎn)和工作基點(diǎn)進(jìn)行檢測，以確認(rèn)基準(zhǔn)點(diǎn)的穩(wěn)定性，對工作基點(diǎn)的位置值及時(shí)進(jìn)行修正。
角度觀測時(shí)方向觀測法進(jìn)行觀測，連續(xù)觀測2測回，取方向平均值作為結(jié)果值。距離測量采用測回法進(jìn)行觀測，連續(xù)觀測2測回，每測回讀數(shù)5次，取平均值作為距離結(jié)果值。測站現(xiàn)場對2C、2C互差、半測回歸零差、距離測回差等各種限差實(shí)時(shí)計(jì)算，對觀測限差超限的觀測及時(shí)進(jìn)行重測。
4.4觀測數(shù)據(jù)處理
觀測數(shù)據(jù)處理首先進(jìn)行的是觀測成果測站平差，測站平差的目的是根據(jù)測站上的觀測成果求出個(gè)監(jiān)測點(diǎn)方向和距離的量或值，同時(shí)可以計(jì)算出方向值、距離值的中誤差，以評定測站的觀測成果質(zhì)量。各監(jiān)測點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)的計(jì)算采用極坐標(biāo)法進(jìn)行，計(jì)算時(shí)假定坐標(biāo)系X 軸平行與基坑?xùn)|西邊平行。本次坐標(biāo)值和上一次坐標(biāo)值差在垂直基坑邊方向的分量值為監(jiān)測點(diǎn)本次變形值。
4.5誤差分析
本工程為超大基坑，監(jiān)測工作基點(diǎn)距離監(jiān)測變形點(diǎn)距離長達(dá)500m，角度觀測中誤差為5"，對監(jiān)測點(diǎn)的變形影響最終可達(dá)±12mm，距離變化值中誤差為±1mm，可見最終監(jiān)測點(diǎn)的誤差橢圓為一個(gè)長軸為24mm，短軸為2mm的橢圓。圖1為本基坑監(jiān)測工程位移測量的誤差橢圓放置圖，可見在不同方向誤差值可能相差幾倍到十幾倍，而位移測量只提取在基坑邊垂直方向的分量，控制了誤差橢圓也就控制了位移測量成果質(zhì)量。
4.6 資料整理與提交
每周期觀測結(jié)束后，應(yīng)對觀測數(shù)據(jù)和計(jì)算資料及時(shí)進(jìn)行整理、平差，計(jì)算出各觀測點(diǎn)的位移量，填制觀測成果表，并及時(shí)提交次監(jiān)測簡報(bào)給相關(guān)單位。本基坑監(jiān)測工程的位移測量最終及時(shí)準(zhǔn)確的反映了基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的位移變形情況，為工程相關(guān)單位優(yōu)化下一步施工參數(shù)提供參考，保證施工安全。
