本发明涉及沉降监测，具体为一种采空区变电站的沉降监测方法、装置及系统。
背景技术：
1、电网是关系能源安全和国家安全的重要基础性设施，变电站是电网工程的重要电力设施。随着我国经济建设和社会快速发展，对电网建设需求不断提高。特别是随着我国矿区老城改造和城镇化发展，越来越多变电站需建设在煤矿采空区。在采空区变电站工程建设扰动及变电站荷载作用下，变电站老采空区地基原始平衡状态被打破，采空区上覆岩土体相互作用、协同沉降，进一步叠加老采空区残余沉降变形，从而引起采空区地表移动和变形。因此，沉降变形是威胁变电站建（构）筑物和设备运行安全的最主要因素之一。
2、目前在采空区变电站运行区域安装的静力水准观测传感器虽然可以实现沉降检测，但单一的检测点不能对大型建筑变电站沉降检测，需要在变电站区域内安装多个静力水准观测传感器，由于各静力水准观测传感器之间存在一定的距离，因此在静力水准观测传感器安装时，导致变电站内各静力水准观测传感器之间存在较大的高度误差，以及传感器安装过程中缺少稳定的支撑，安装误差大，从而影响沉降监测的精度，安装、监测难度大。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种采空区变电站的沉降监测方法、装置及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种采空区变电站的沉降监测方法，该沉降监测方法包括以下步骤：
3、步骤一、监测安装：通过辅助安装设备将若干个静力水准观测传感器安装在采空区变电站沉降监测点，构成检测系统；
4、步骤二、沉降监测：通过采空区变电站沉降监测点安装的静力水准观测传感器进行采空区变电站沉降监测，检测系统采用静力水准观测方法对采空区变电站建构筑物及设备基础沉降进行自动实时观测与监测；
5、步骤三、监测反馈：若干个静力水准观测传感器构成的检测系统通过通讯总线将监测数据反馈至数据解调仪器设备，数据解调仪器设备通过局域网将数据传输至现场数据采集分析计算机，现场数据采集分析计算机通过无线通信网络将数据传输至云平台数据管理中心，云平台数据管理中心通过数据服务器将数据传输反馈至应用服务器。
6、优选的，所述监测安装的具体步骤包括：
7、s1、将辅助安装设备移动至安装位置，静力水准观测传感器放置在辅助安装设备上，通过辅助安装设备将静力水准观测传感器调节至所需的安装高度；
8、s2、将静力水准观测传感器固定安装在采空区变电站沉降监测点安装面上，然后通过辅助安装设备激光找寻下一个静力水准观测传感器安装点位置，并作出安装定点标记；
9、s3、将辅助安装设备与固定安装的静力水准观测传感器分离，通过辅助安装设备在安装定点标记处安装静力水准观测传感器，重复操作；
10、s4、将采空区变电站沉降监测安装的若干个静力水准观测传感器进行统一编号。
11、一种采空区变电站的沉降监测装置，包括静力水准观测传感器，所述静力水准观测传感器通过辅助安装设备在采空区变电站沉降监测点辅助安装，所述辅助安装设备包括安装平台、液压升降机、找点机构、安装架、安装机构和底座，所述底座的顶部通过液压升降机设有安装平台，所述安装平台顶部的一端通过连接机构设有安装架，所述安装架由安装座、安装套筒和安装缺口组成，所述安装座的顶部一体设有安装套筒，所述安装套筒的一侧设有安装缺口，所述安装架的底部设有找点机构，所述静力水准观测传感器设于安装架上，所述静力水准观测传感器的一侧通过安装机构与采空区变电站沉降监测点安装面固定安装，所述底座的底部通过电动伸缩杆设有滚轮，所述底座远离安装架的一端设有把手，所述底座远离液压升降机一侧的顶部设有水平仪。
12、优选的，所述连接机构包括滑槽、导杆、支撑座支撑台和弹簧，安装平台顶部远离把手的一端设有滑槽，滑槽的内部设有导杆，安装座的底部设有支撑台，支撑台的底部设有支撑座，支撑座设于滑槽的内部，支撑座通过导孔滑动设于导杆上，支撑座远离安装缺口一侧的导杆上套设有弹簧。
13、优选的，所述找点机构包括外齿盘、滑轨、找点转盘、找点激光探头、齿轮、蜗轮、蜗杆和伺服电机，外齿盘的顶部设有滑轨，安装座的底部设有导轨槽，滑轨滑动设于导轨槽内，外齿盘通过滑轨转动设于安装座的底部，外齿盘的底部设有找点转盘，找点转盘和外齿盘的中间均设有通孔，外齿盘和找点转盘均通过通孔套设在支撑台的外部，找点转盘的外圆周上设有找点激光探头，安装座内部远离安装缺口的一侧设有蜗轮，蜗轮的底部通过连接轴与安装座下方的齿轮连接，齿轮与外齿盘之间啮合设置，蜗轮的一侧啮合设有蜗杆，蜗杆远离支撑台的一端通过联轴器与伺服电机的输出端连接。
14、优选的，所述安装机构包括安装块、安装板、安装卡座和装配螺栓，静力水准观测传感器的一侧设有安装块，安装块通过安装缺口设于安装套筒的外侧，安装块设于安装卡座内，安装块通过装配螺栓与安装卡座固定安装，安装卡座的一侧设有安装板，安装板通过螺栓与采空区变电站沉降监测点安装面固定安装。
15、优选的，所述安装座顶部的中间设有凹陷槽，所述安装套筒内部空间与静力水准观测传感器的形状对应设置。
16、一种采空区变电站的沉降监测系统，所述沉降监测系统包括感知层、传输层和应用层，所述感知层用于静力水准观测传感器布置、数据采集及数据解调分析，所述传输层用于沉降监测数据汇聚与网络传输，所述应用层用于平台系统集成管理分析与工程应用。
17、优选的，所述感知层包括静力水准观测传感器、通讯线、通讯总线、数据解调仪器设备、局域网、现场数据采集分析计算机；所述传输层包括网关、无线发射装置、无线通信网络、无线接收装置；所述应用层包括云平台数据管理中心、数据服务器和应用服务器。
18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
19、1、本采空区变电站的沉降监测方法、装置及系统，通过采空区变电站安装若干个静力水准观测传感器构成检测系统，采用静力水准观测方法实现对采空区变电站建构筑物及设备基础沉降进行自动实时观测与监测，及时、精准监测采空区变电站沉降变化。
20、2、本采空区变电站的沉降监测方法、装置及系统，通过设置的辅助安装设备与静力水准观测传感器配合，便于静力水准观测传感器在采空区变电站监测点的安装，可以根据静力水准观测传感器监测点安装高度调节支撑高度，稳定支撑使静力水准观测传感器安装操作方便、精准；辅助安装设备上设置的找点机构，利用找点激光探头发出的激光线，方便多个监测点静力水准观测传感器安装的找点定位，使若干个监测点的静力水准观测传感器通过辅助安装设备能够在同一水平位置高度精准安装，减小各监测点之间的高度差，从而减小监测误差，提高采空区变电站沉降监测精度，且找点转盘与外齿盘、齿轮、蜗轮、蜗杆配合，找点激光探头可旋转进行同一水平位置高度下的360度圆周任意方向的找点，找点空间范围广，且找点激光探头找点后自锁保持稳定的状态。
21、3、本采空区变电站的沉降监测方法、装置及系统，通过感知层、传输层和应用层构成的沉降监测系统，可以将采空区变电站沉降监测数据分析传输反馈至应用服务器，使采空区变电站可远程沉降监测，沉降监测管理方便。
1.一种采空区变电站的沉降监测方法，其特征在于：该沉降监测方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的采空区变电站的沉降监测方法，其特征在于：所述监测安装的具体步骤包括：
3.一种采空区变电站的沉降监测装置，其特征在于：包括静力水准观测传感器（5），所述静力水准观测传感器（5）通过辅助安装设备在采空区变电站沉降监测点辅助安装，所述辅助安装设备包括安装平台（1）、液压升降机（2）、找点机构（3）、安装架（4）、安装机构（6）和底座（7），所述底座（7）的顶部通过液压升降机（2）设有安装平台（1），所述安装平台（1）顶部的一端通过连接机构设有安装架（4），所述安装架（4）由安装座（41）、安装套筒（42）和安装缺口（43）组成，所述安装座（41）的顶部一体设有安装套筒（42），所述安装套筒（42）的一侧设有安装缺口（43），所述安装架（4）的底部设有找点机构（3），所述静力水准观测传感器（5）设于安装架（4）上，所述静力水准观测传感器（5）的一侧通过安装机构（6）与采空区变电站沉降监测点安装面固定安装，所述底座（7）的底部通过电动伸缩杆设有滚轮（8），所述底座（7）远离安装架（4）的一端设有把手（9），所述底座（7）远离液压升降机（2）一侧的顶部设有水平仪（10）。
4.根据权利要求3所述的采空区变电站的沉降监测装置，其特征在于：所述连接机构包括滑槽（11）、导杆（12）、支撑座（13）支撑台（14）和弹簧（15），安装平台（1）顶部远离把手（9）的一端设有滑槽（11），滑槽（11）的内部设有导杆（12），安装座（41）的底部设有支撑台（14），支撑台（14）的底部设有支撑座（13），支撑座（13）设于滑槽（11）的内部，支撑座（13）通过导孔滑动设于导杆（12）上，支撑座（13）远离安装缺口（43）一侧的导杆（12）上套设有弹簧（15）。
5.根据权利要求4所述的采空区变电站的沉降监测装置，其特征在于：所述找点机构（3）包括外齿盘（31）、滑轨（32）、找点转盘（33）、找点激光探头（34）、齿轮（35）、蜗轮（36）、蜗杆（37）和伺服电机（38），外齿盘（31）的顶部设有滑轨（32），安装座（41）的底部设有导轨槽，滑轨（32）滑动设于导轨槽内，外齿盘（31）通过滑轨（32）转动设于安装座（41）的底部，外齿盘（31）的底部设有找点转盘（33），找点转盘（33）和外齿盘（31）的中间均设有通孔，外齿盘（31）和找点转盘（33）均通过通孔套设在支撑台（14）的外部，找点转盘（33）的外圆周上设有找点激光探头（34），安装座（41）内部远离安装缺口（43）的一侧设有蜗轮（36），蜗轮（36）的底部通过连接轴与安装座（41）下方的齿轮（35）连接，齿轮（35）与外齿盘（31）之间啮合设置，蜗轮（36）的一侧啮合设有蜗杆（37），蜗杆（37）远离支撑台（14）的一端通过联轴器与伺服电机（38）的输出端连接。
6.根据权利要求3所述的采空区变电站的沉降监测装置，其特征在于：所述安装机构（6）包括安装块（61）、安装板（62）、安装卡座（63）和装配螺栓（64），静力水准观测传感器（5）的一侧设有安装块（61），安装块（61）通过安装缺口（43）设于安装套筒（42）的外侧，安装块（61）设于安装卡座（63）内，安装块（61）通过装配螺栓（64）与安装卡座（63）固定安装，安装卡座（63）的一侧设有安装板（62），安装板（62）通过螺栓与采空区变电站沉降监测点安装面固定安装。
7.根据权利要求3所述的采空区变电站的沉降监测装置，其特征在于：所述安装座（41）顶部的中间设有凹陷槽，所述安装套筒（42）内部空间与静力水准观测传感器（5）的形状对应设置。
8.一种采空区变电站的沉降监测系统，其特征在于：所述沉降监测系统包括感知层、传输层和应用层，所述感知层用于静力水准观测传感器（5）布置、数据采集及数据解调分析，所述传输层用于沉降监测数据汇聚与网络传输，所述应用层用于平台系统集成管理分析与工程应用。
9.根据权利要求8所述的采空区变电站的沉降监测系统，其特征在于：所述感知层包括静力水准观测传感器（5）、通讯线、通讯总线、数据解调仪器设备、局域网、现场数据采集分析计算机；所述传输层包括网关、无线发射装置、无线通信网络、无线接收装置；所述应用层包括云平台数据管理中心、数据服务器和应用服务器。
