[發(fā)明專利]用于深層測斜的具有數(shù)據(jù)采集與控制功能的測斜系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710180368.4
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN106843014A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉子江;江雷子;李瑋煜;張鵬;郭巍
• 申請（專利權(quán)）人: 上海米度測控科技有限公司
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04;G01C9/00;G08C17/02
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土體深層水平位移測量的變形監(jiān)測領(lǐng)域，具體涉及一種用于深層測斜的具有自動化數(shù)據(jù)采集與控制功能的測斜系統(tǒng)及其測斜方法。

背景技術(shù)

測斜儀是一種用于測量鉆孔、基坑、地基基礎(chǔ)、墻體和壩體坡等工程構(gòu)筑物的頂角、方位角的儀器；測斜管的安裝埋設(shè)工作，是測斜儀的前期重要組成部分，測斜管的主要作用是傾斜觀測；深層土體測斜監(jiān)測是建筑深基坑施工監(jiān)測的重要組成部分，通過測斜監(jiān)測可以了解深層土體的變形大小和運動趨勢。目前，常規(guī)的土體測斜監(jiān)測儀主要分為固定式測斜儀和便攜式測斜儀。

固定式測斜儀通常固定在測斜管內(nèi)，根據(jù)被測深度，將固定式測斜儀進行串聯(lián)固定至測斜管內(nèi)，進行數(shù)據(jù)的實時采集和傳輸；例如中國專利CN102305618A公開了一種串聯(lián)固定式無線測斜儀，該測斜儀包括測斜管、與監(jiān)測主機無線通信的無線采集器，采集測量信號的多個測斜傳感變送器，無線采集器設(shè)置在測斜管孔口位置，測斜傳感變送器設(shè)在測斜管內(nèi)，無線采集器和測斜傳感變送器采用RS485工業(yè)總線進行通信，該無線測斜儀雖然具有功耗低、測斜精度高，單孔測量量程大等優(yōu)點，但該固定式測斜儀串聯(lián)使用成本高，固定式測斜儀安裝相對復雜，單個損壞時，更換難度大，并且因固定式測斜儀的長度，測點分布通常無法滿足規(guī)范0.5m/1m的分布要求；中國專利CN103063197A公開了一種固定式測斜儀系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含一組傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，數(shù)據(jù)發(fā)送系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)，其傳感器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與數(shù)據(jù)發(fā)送系統(tǒng)相連，數(shù)據(jù)發(fā)送系統(tǒng)將數(shù)據(jù)通過GPRS傳遞給數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)，其傳感器同樣也是采用串聯(lián)式的傳感器連接方式，雖然該測斜系統(tǒng)逐級分時供電給傳感器完成采集并上傳信號，保證了信號的可靠傳遞且實現(xiàn)了整個系統(tǒng)的低功耗，但因其多個傳感器采用串聯(lián)的方式其同樣存在與上述固定式測斜儀相同的技術(shù)缺陷和問題。

便攜式測斜儀通常是人工使用，定期到測斜管按操作規(guī)范，進行測量，無法擺脫人工，測量頻率和測點分布受限，工作效率低，受氣候和時間的限制無法實現(xiàn)全天候?qū)崟r化測量。例如中國專利CN105444736A公開了一種智能化手持式深孔測斜儀及測斜方法，該測斜儀包括測量探頭、滑輪、手持功能端和后臺服務器，通過滑輪在測斜管中滑動進行測量，其方法中，逐一對測斜管內(nèi)多個測量位置進行傾斜度的測量，其中在同一測量位置處同時對該測量位置所在平面內(nèi)兩個設(shè)定方向的傾斜度進行測量，相鄰兩測量位置具有設(shè)定距離，獲取各測量位置處的傾斜度數(shù)據(jù)，根據(jù)各測量數(shù)據(jù)進行處理得到變形位移數(shù)據(jù)；中國專利CN105973200A公開了一種自動化便攜式測斜儀，該測斜儀包括傳感器探頭、電纜、定位孔蓋、繞線盤和設(shè)備終端等，其傳感器探頭與電纜的一端相連，電纜的另一端與繞線盤相連，定位孔蓋設(shè)置在測斜管的上端部用于對電纜進行定位，該測斜儀采用數(shù)據(jù)采集方式和測量軟件，一定程度上實現(xiàn)了預埋測斜管的傾斜變形的自動化測量，但該測斜儀同樣仍需人工輔助，并且測斜頻率和測斜點分布受限，其數(shù)據(jù)采集與傳輸為非同步模式，采集數(shù)據(jù)通過設(shè)備終端自帶的藍牙傳輸，數(shù)據(jù)傳輸距離有限，且穩(wěn)定、可靠性相對較差。

另外，《建筑施工》2016年第2期，第141-142頁，“自動化測斜技術(shù)在深層土體水平位移監(jiān)測中的應用”一文中，介紹一種創(chuàng)新的自動化測斜技術(shù)，它通過無線傳輸將測斜數(shù)據(jù)實時、自動化傳輸至應用終端，該技術(shù)監(jiān)測連續(xù)性高，不受環(huán)境影響，該自動化測斜系統(tǒng)主要由測斜儀、數(shù)據(jù)采集單元、無線傳輸系統(tǒng)和應用終端四部分組成，雖然該自動化測斜系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動化數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲及數(shù)據(jù)處理計算等，但其測斜儀仍然是采用固定式測斜儀，其各測斜傳感器采用串聯(lián)的方式進行測斜，并且該文獻也并未公開通過何種具體的自動數(shù)據(jù)采集及傳輸?shù)姆绞綄崿F(xiàn)實時連續(xù)跟蹤測量。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種全自動化的符合測斜規(guī)范測點分布要求的，具有測量頻率高、無需人工干預的、成本低、低功耗、測量效率及精度高的能夠更加真實跟蹤深層土體位移變化情況的用于深層測斜的具有自動化數(shù)據(jù)采集與控制功能的測斜系統(tǒng)及其測斜方法，其技術(shù)方案如下：