[發明專利]一種柔性智能測斜繩

有效

• 申請號: 201510213929.7
• 申請日: 2015-04-29
• 公開（公告）號: CN104833328B
• 公開（公告）日: 2020-07-21
• 發明（設計）人: 趙其華;李慧生;賴光程
• 申請（專利權）人: 深圳市北斗云信息技術有限公司;成都理工大學;廣州市地平線巖土工程有限公司
• 主分類號: G01B21/02
• 分類號: G01B21/02;G01C9/00
• 代理公司: 廣州市智遠創達專利代理有限公司 44619
• 代理人: 卓幼紅

本發明提供一種柔性智能測斜繩，其特征在于：包括柔性護管、傳輸電纜、若干個測斜模塊、數據采集器和數據處理及應用服務系統，所述數據采集器設在測斜繩的頂部，所述若干個測斜模塊分段排布在柔性護管內壁，能夠測量所在位置夾角變化，所述測斜模塊是一種帶電子羅盤或不帶電子羅盤的測斜構件，若干個測斜模塊相互之間通過傳輸電纜用總線方式連接，并與數據采集器相連，數據采集器可將監測信息上傳至數據處理及應用服務系統進行存儲與管理。當監測值超過工程預警值時，數據處理及應用服務系統發布預警信號。本發明實現對地下指定深度范圍的水平位移進行實時監測，并及時將監測信息處理，對超過工程預警值的監測值發出預警。

技術領域

本發明涉及一種用于土木工程、地質工程、地質災害監測領域的監測設備，特別是一種能夠自動測量深部水平位移連續變化的監測智能測斜繩。

背景技術

在工程實踐和科學研究中，往往需要對地面以下一定深度的巖土體或者工程結構物進行位移監測。然而，由于該部分的巖土體或者工程結構物深埋地下，往往無法直接測量，因此，人們一般利用測斜儀器，對地下一定深度范圍的位移進行監測。

目前測斜儀一般有兩種，分為活動式測斜儀和固定式測斜儀。現有測斜儀都是由測斜探頭、測讀儀、電纜和測斜管構成的。測量時，測斜管先埋入巖土體內部，并作為測斜儀的導軌使用。固定式測斜儀是將測斜探頭沿導軌放入指定深度處，待巖土體變形時，整個測斜管隨土體發生變形。測斜探頭測得傾斜角度，數據由電纜傳輸至測讀儀，通過計算可以得到實測土體的水平位移增量。活動式測斜儀測量原理與固定式測斜儀原理相同，不同之處在于，活動式測斜儀需要測量人員將測斜探頭放入預定深度，然后逐段提升電纜，使測斜探頭可以測量一定深度范圍的水平位移增量。

但是這兩種測斜方式都存在很大的弊端。固定式測斜儀由于結構限制，一般只能測量一個或幾個特定深度的位移情況，無法全面反映地下巖土體或地下結構物指定深度范圍的位移變化情況，而且監測精度受限，監測效果不理想，難以反映對象的實際變形情況。另外該測斜儀機械結構復雜，人工操作繁瑣。活動式測斜儀操作過程繁瑣，過分依賴人工，每次都需要專業人員親臨現場全程測量，但是由于測量人員的人為操作，往往導致測量結果誤差較大。而且，每次測量都需要安裝和操作測斜儀，每測一個深度位置，都需要量測讀數，操作重復率高，效率極低。另外對一些野外的監測對象，由于客觀條件的限制，長期現場作業不利于保證人身安全。對于偏遠地區的監測對象，反復的長途運輸變相增加監測成本。

發明內容：

本發明的目的在于針對上述兩種測斜儀的諸多不足，提出一種可實現對地下指定深度范圍的水平位移進行實時監測的柔性智能測斜繩。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

一種柔性智能測斜繩，其特征在于：包括柔性護管、傳輸電纜、若干個測斜模塊、數據采集器、數據處理及應用服務系統。所述的數據采集器設在測斜繩的頂部，所述的若干個測斜模塊分別分段排布在柔性護管內壁上，所述的測斜模塊是一種帶電子羅盤或不帶電子羅盤的測斜構件，能夠測量所在位置夾角變化，若干個測斜模塊相互之間通過傳輸電纜用總線方式連接，并與數據采集器相連；數據采集器可將監測信息上傳至數據處理及應用服務系統，數據處理及應用服務系統可以對監測值進行解譯與管理，對當監測值超過工程預警值時，發布預警信號。。

作為技術的進一步改進，所述的數據采集器內設置有讀數模塊、存儲模塊、電源模塊和通信模塊。

作為技術的進一步改進，所述數據處理及應用服務系統可以放在局域網內的終端，也可放在遠程服務器。

作為技術的進一步改進，所述測斜模塊本身內置傾角傳感器，可以測量測斜模塊所在位置傾角的變化；而所述測斜模塊是一種帶電子羅盤的測斜構件時，電子羅盤可以測量方位角。

作為技術的進一步改進，所述的測斜模塊是一種不帶電子羅盤的測斜儀器時，在柔性護管外圍設有帶彈簧的滑動導輪和標定方向的導向測斜管用來測量方位角。