[實用新型]一種連續位移變化監測裝置和系統

有效

• 申請號: 201420140906.9
• 申請日: 2014-03-26
• 公開（公告）號: CN203785651U
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 毛良明;李濤;趙曉林
• 申請（專利權）人: 基康儀器股份有限公司
• 主分類號: G01B21/02
• 分類號: G01B21/02
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 高麗萍

技術領域

本實用新型涉及巖土工程的安全監測技術領域，特別涉及一種連續位移變化監測裝置和系統，用于巖土工程安全監測中如土壩、土石壩、堆石壩、邊坡及回填土體等的連續位移變化監測。

背景技術

在巖土工程安全監測領域，測斜儀是一種非常重要的位移監測儀器，通過測量安裝在穿過不穩定土層至下部穩定地層的垂直鉆孔內的測斜管軸線和鉛垂線之間的夾角變化量，實現巖土工程建筑物的側向位移監測。目前在巖土工程的監測領域內，該類儀器主要用于觀測分層水平位移、深層水平位移、斜向位移和混凝土面板的撓度、不穩定邊坡的滑動面的移動情況等。

目前的巖土工程安全監測領域采用的測斜儀主要是固定式測斜儀和活動式測斜儀，它們均存在技術局限性。固定式測斜儀是把若干支測斜傳感器固定在測斜管的特定部位，進行連續、自動的局部位置的傾斜角變化。由于受空間限制，一根測斜管內的測斜傳感器的數量受限制，各測斜傳感器之間的間距也較長，以有限的測點來推演整根管線的位移情況，無法實現連續位移變化的測量，誤差較大，而且會因為位置關系調整而需要進行零點修正等率定工作，施工工序及安裝步驟比較繁瑣。帶有導向滑動輪的活動式測斜儀在測斜管內能夠連續、逐段測出測斜管軸線與鉛垂線之間的夾角。通過計算可獲得分段的水平位移，經累加計算后獲得總的位移量及沿管軸線整個孔深的位移變化情況。其主要缺點是測量過程非常麻煩，基本上無法實現自動化測量。此外，目前常用的測斜儀主要存在的局限性還包括：a.)必須由測斜管確保直線度和導向。b.)只能按直線布置傳感器，無法實現曲線型面的位移監測；c.)無法實現真正意義的連續角度、位移變化測量。d.)分段或分散式結構，無法形成整體式結構。

實用新型內容

本實用新型針對目前的測斜儀存在技術局限性的問題，提供一種新型的連續位移變化監測裝置，能夠根據型面特性實現連續位移測量，具有型面定制、角度測量范圍大、整體式結構等優點。本實用新型還涉及一種連續位移變化監測系統。

本實用新型的技術方案如下：

一種連續位移變化監測裝置，其特征在于，包括若干個測量節點和柔性萬向節，所述各測量節點均包括剛性連接桿以及剛性連接桿內設置的電路板，所述各剛性連接桿根據被測斷面的型面特點通過柔性萬向節串聯連接，所述電路板包括電源管理電路以及分別與電源管理電路相連的CPU電路、AD轉換電路、存儲電路、通信電路以及實現三維測量的兩個角度傳感器電路，所述各角度傳感器電路與AD轉換電路相連，所述CPU電路分別與AD轉換電路、存儲電路以及通信電路相連。

所述測量節點包括一個父節點以及一個或一個以上的子節點，所述父節點包括剛性連接桿以及剛性連接桿內設置的父節點電路板，所述父節點電路板包括電源管理電路以及分別與電源管理電路相連的CPU電路、AD轉換電路、存儲電路、通信電路、通道切換電路以及實現三維測量的兩個角度傳感器電路，所述各角度傳感器電路通過通道切換電路與AD轉換電路相連，所述CPU電路分別與AD轉換電路、存儲電路、通道切換電路以及通信電路相連；所述各子節點包括剛性連接桿以及剛性連接桿內設置的子節點電路板，所述各子節點電路板包括相互連接的通道切換電路、電源管理電路以及實現三維測量的兩個角度傳感器電路。

所述柔性萬向節為中空波紋管，通過單根通信電纜在各剛性連接桿內通過中空波紋管依次傳遞且單根通信電纜與各通信電路相連。

所述角度傳感器電路包括MEMS加速度傳感器。

所述父節點電路板內還包括電子羅盤芯片，所述電子羅盤芯片分別與CPU電路以及電源管理電路相連。

所述剛性連接桿的長度相等，所述各測量節點包括一個父節點和N個子節點，且1≤N≤7。

一種連續位移變化監測系統，其特征在于，包括數據采集裝置、上位機以及上述的連續位移變化監測裝置，所述上位機、數據采集裝置和連續位移變化監測裝置依次連接。

所述上位機與數據采集裝置通過RS232通信電纜有線連接或通過藍牙無線連接，所述數據采集裝置與測量節點的通信電路通過RS485通信電纜有線連接。

本實用新型的技術效果如下：