[發明專利]一種分層沉降自動化測量裝置及其測量方法

有效

• 申請號: 201711006485.5
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN107830837B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 李杰;劉寧;鄭水華;張紅芳;夏明
• 申請（專利權）人: 南京南瑞集團公司
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了一種分層沉降自動化測量裝置及其測量方法，包括沉降管、位于沉降管外側的若干電磁感應磁環、線纜測尺、位于線纜測尺頭部的電磁感應測頭，其特征在于，還包括測量控制箱、同步電機、通過聯軸器與同步電機連接的變速箱、與變速箱連接的繞線盤，線纜測尺盤繞在繞線盤上，繞線盤下側安裝有導向輪，導向輪上連接旋轉編碼器；所述測量控制箱包括測量控制模塊、電機控制模塊和電源。本發明能夠實現高頻次定時自動化測量、測量精度高、能夠實現無人操作自動化測量，大幅減少人力資源的投入，結構簡單，運動機構數量較少，投入成本較低，經濟性較好。

技術領域

本發明涉及沉降測量技術領域，具體涉及一種分層沉降自動化測量裝置及其測量方法。

背景技術

近二十年來，我國水電工程作為國民經濟的基礎建設有了很大的發展。隨著錦屏、二灘、三峽、糯扎渡、小灣等一批高壩大庫水電站和一些高水頭抽水蓄能電站高壩的興建，對建設過程中土層沉降監測需求日益增多。

目前常規使用的分層沉降測量裝置是人工式電磁沉降儀，主要包括：繞線盤、電磁探頭，鋼卷尺、沉降管、預先埋設在管外的磁環。通過人工操作連接在電磁探頭上的內有電纜導線的帶刻度的鋼卷尺，當電磁探頭下降到預先埋設在管外的磁環位置，電磁沉降儀內蜂鳴器會發出鳴聲，此時由鋼卷尺的刻度值可以確定磁環沿沉降管軸向的變形，從而計算出各個監測土層的沉降變化情況。

目前常規使用的人工式電磁沉降儀主要存在以下缺點：

1.當觀測點數量多、觀測孔深度深時，觀測人員勞動強度大：在工程施工當觀測點數量較多時，觀測人員需要在各測點間往返奔波進行工作；當觀測孔深度較深時，電磁沉降儀的測量電纜長度也相應增加，導致測量儀器本身重量增加，操作難度增大；電磁探頭由人工轉動搖把上下升降進行測量，孔深較深時操作強度也隨之增大，以上情況都會造成觀測人員工作勞動強度增大；

2.測量數據獲得及時性較差：在工程施工中當觀測點數量較多，觀測孔深度較深時，各個測點的測量時間需求較長，在單位時間內可能出現無法及時完成測量的情況，從而導致數據獲得及時性較差；

3.無法較好的實現高頻次測量：在一些工程土體施工時期，由于施工不確定變化因素較多，對沉降監測的頻次要求比較高，需要在單位時間內實現多次測量，而目前的人工測量方式由于人工、時間等因素無法較好的實現高頻次測量，從而不能很好的滿足工程需求；

4.無法實現長期無人值守、同時定時測量：目前的測量方式，由于主要依賴于人工操作，測量過程需要操作人員參與；不同測量點往往距離較遠，需要分批、分時測量，無法各個測量點做到同時定時測量；

5.人工測量方式測量誤差較大、精度較低：目前電磁沉降儀的測量方式為電磁探頭感應到磁環時，蜂鳴器會發出聲音，再由人工讀取卷尺的刻度來確定各測點沉降環的深度。讀數的準確性決定于判定發聲的起始位置，測量精度與操作者的熟練程度有很大關系，以上情況會造成測量誤差較大、精度較低。

發明內容

為解決現有技術中的不足，本發明提供一種分層沉降自動化測量裝置及其測量方法，解決了觀測人員勞動強度大、測量數據獲得及時性較差、無法較好的實現高頻次測量、無法實現長期無人值守、同時定時測量、人工測量方式測量誤差較大、精度較低的問題。

為了實現上述目標，本發明采用如下技術方案：一種分層沉降自動化測量裝置，包括沉降管、位于沉降管外側的若干電磁感應磁環、線纜測尺、位于線纜測尺頭部的電磁感應測頭，其特征在于，還包括測量控制箱、同步電機、通過聯軸器與同步電機連接的變速箱、與變速箱連接的繞線盤，線纜測尺盤繞在繞線盤上，繞線盤下側安裝有導向輪，導向輪上連接旋轉編碼器；所述測量控制箱包括電源和與電源分別連接的測量控制模塊、電機控制模塊；所述測量控制模塊分別連接電機控制模塊、旋轉編碼器、線纜測尺。

前述的一種分層沉降自動化測量裝置，其特征是：所述沉降管的上下端各設有上限位開關和下限位開關，所述上限位開關和下限位開關分別與測量控制模塊連接。