[發明專利]一種基于電子系統的現場巖體結構面變形長期監測裝置和方法有效
| 申請號： | 201810304540.7 | 申請日： | 2018-04-02 |
| 公開（公告）號： | CN108387185B | 公開（公告）日： | 2020-09-01 |
| 發明（設計）人： | 鄧華鋒;段玲玲;支永艷;潘登;孫旭曙;李建林 | 申請（專利權）人： | 三峽大學 |
| 主分類號： | G01B11/16 | 分類號： | G01B11/16 |
| 代理公司： | 宜昌市三峽專利事務所 42103 | 代理人： | 成鋼 |
| 地址： | 443002*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 電子 系統 現場 結構 變形 長期 監測 裝置 方法 | ||
1.一種基于電子系統的現場巖體結構面變形長期監測方法，其特征是：所述方法利用的監測裝置包括激光發射部件、激光接收部件；
所述激光發射部件包括激光發射器；
所述激光接收部件包括固定板及在所述固定板上設置的多個光電傳感器；
每個所述光電傳感器分別與控制器連接，激光發射器與控制器通過計時器連接；
所述監測裝置包括太陽能電板，太陽能電板與蓄電池連接，
激光發射器、光電傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、計時器、控制器分別與蓄電池連通；
所述激光發射器、光電傳感器用于準確測量激光發射點和固定板上光電傳感器之間的距離，進而取得各傳感器的空間位置，最高可達到1nm分辨率，響應時間可達1ms，可以適用于-20℃至+55℃；
所述溫度傳感器測量環境溫度變化，濕度傳感器測量環境濕度變化，根據不同溫度、濕度情況下巖石的漲縮系數，對巖石結構面變形進行修正；
所述激光發射部件還包括由旋轉電機驅動的旋轉底座，所述激光發射器設在旋轉底座上，所述旋轉電機與控制器通過計時器連接；
所述激光接收部件至少包括三塊固定板，每塊所述固定板上各設置多個光電傳感器；
所述方法包括三向定位、三向初測、即時測定、校核、實時測定、比對；
所述三向定位，將第一個固定板上的多個光電傳感器進行定點，另外兩個固定板以第一個固定板到激光發射器的距離為半徑，以相同角度分別位于第一個固定板的兩邊，三個固定板分別定點在同一弧面上，并將其第一個固定板上的光電傳感器在一個平面上依次標出其中心位置點A1\A2\A3…An,然后用直線將相鄰的中心位置A1\A2\A3…An點連接起來組成第一定位平面圖，同時將第二個固定板上的光電傳感器在一個平面上依次標出其中心位置點B1\B2\B3…Bn,然后用直線將相鄰的中心位置B1\B2\B3…Bn點連接起來組成第二定位平面圖，另將第三個固定板上的光電傳感器在一個平面上依次標出其中心位置點C1\C2\C3…Cn,然后用直線將相鄰的中心位置C1\C2\C3…Cn點連接起來組成第三定位平面圖；
所述三向初測，將第一塊固定板放置在結構面一側a位、將第二塊固定板放置在結構面一側的b位、將第三塊固定板放置在結構面一側的c位、激光發射器放置在結構面另一側，啟動激光發射器發射激光，a位固定板上某個光電傳感器接收到激光信號，將接收到激光信號的光電傳感器對應的中心位置點在第一定位平面圖上標出，即第一初始位置點(XA0,YA0,ZA0)，使激光發射器旋轉一定角度并發射激光，b位固定板上某個光電傳感器接收到激光信號，將接收到激光信號的光電傳感器對應的中心位置點在第二定位平面圖上標出，即第二初始位置點(XB0,YB0,ZB0)，使激光發射器再次旋轉一定角度并發射激光，c位固定板上某個光電傳感器接收到激光信號，將接收到激光信號的光電傳感器對應的中心位置點在第三定位平面圖上標出，即第三初始位置點(XC0,YC0,ZC0)；三個初始位置連成一個平面，求得初始形心位置點(X0,Y0,Z0)；
所述即時測定，在確定初始位置后，隨即啟動激光發射器向a位固定板方向發射激光，并將接收到激光信號的光電傳感器對應的中心位置點在第一定位平面圖上標出，即第一即時位置點(X'A0,Y'A0,Z'A0)，激光發射器定時啟動、并旋轉向b位固定板方向發射激光，并將接收到激光信號的光電傳感器對應的中心位置點在第二定位平面圖上標出，即第二即時位置點(X'B0,Y'B0,Z'B0)，激光發射器定時啟動、并旋轉向c位固定板方向發射激光，并將接收到激光信號的光電傳感器對應的中心位置點在第三定位平面圖上標出，即第三即時位置點(X'C0,Y'C0,Z'C0)；三個即時位置連成一個平面，求得即時形心位置點(X'0,Y'0,Z'0)；
所述校核，在平面圖上分別對比初始形心位置點(X0,Y0,Z0)與即時形心位置點(X'0,Y'0,Z'0)，如果二者重合則證明裝置安裝的合理，可進行結構面的實時測定，反之，不重合則證明裝置安裝不合理，需要進一步進行安裝檢查；
所述實時測定，激光發射器定時啟動向a位固定板方向發射激光，并將接收到激光信號的光電傳感器對應的中心位置點在第一定位平面圖上標出，即第一實時位置點(XA1,YA1,ZA1)，激光發射器定時啟動、并旋轉向b位固定板方向發射激光，并將接收到激光信號的光電傳感器對應的中心位置點在第二定位平面圖上標出，即第二實時位置點(XB1,YB1,ZB1)，激光發射器定時啟動、并旋轉向c位固定板方向發射激光，并將接收到激光信號的光電傳感器對應的中心位置點在第三定位平面圖上標出，即第三實時位置點(XC1,YC1,ZC1)；三個實時位置連成一個平面，求得實時形心位置點(X1,Y1,Z1)
所述比對，在平面圖上可進行初始形心位置點(X0,Y0,Z0)與不同時間的實時形心位置點(X1,Y1,Z1)的對比，通過對比判斷形心的移動，由此可知結構面的變形運動； 測定的位置點越多，監測的數據精度越高，對邊坡巖體結構面的變形監測越精準。
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