[發(fā)明專利]一種用于巖土水平位移的自動測量裝置和使用方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910173574.1
• 申請日: 2019-03-07
• 公開（公告）號: CN109811740A
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張鵬;李瑋煜;白昀;馬柯;江雷;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: E02D1/02
• 分類號: E02D1/02
• 代理公司: 北京卓恒知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 高新升

1.一種用于巖土水平位移的自動測量裝置，其特征在于，包括：

護筒，其為中空結(jié)構(gòu)，所述護筒分為上導輪護筒、中部傳感部件護筒以及下導輪護筒，其中，所述中部傳感部件護筒置于所述上導輪護筒和下導輪護筒之間；

導輪結(jié)構(gòu)，其設(shè)置在所述護筒內(nèi)，所述導輪結(jié)構(gòu)包括間隔設(shè)置的上導輪結(jié)構(gòu)和下導輪結(jié)構(gòu)，且所述上導輪結(jié)構(gòu)置于所述上導輪護筒內(nèi)，所述下導輪結(jié)構(gòu)設(shè)置在下導輪護筒內(nèi)；

內(nèi)部數(shù)據(jù)采集和處理部件，其設(shè)置在中部傳感部件護筒內(nèi)，所述內(nèi)部數(shù)據(jù)采集和處理部件包括傳感模塊、微處理模塊、通信模塊以及供電模塊，其中，所述供電模塊分別與所述傳感模塊、微處理模塊以及通信模塊電連接，所述微處理模塊分別與所述傳感模塊以及通信模塊電連接；

其中，所述上導輪護筒頂端設(shè)置有一天線，所述天線與所述通信模塊電連接。

2.如權(quán)利要求1所述的自動測量裝置，其特征在于，所述上導輪結(jié)構(gòu)和下導輪結(jié)構(gòu)為雙輪對稱結(jié)構(gòu)，且所述上導輪結(jié)構(gòu)和下導輪結(jié)構(gòu)中心對稱且相互平行。

3.如權(quán)利要求1所述的自動測量裝置，其特征在于，所述上導輪結(jié)構(gòu)和下導輪結(jié)構(gòu)分別包括：

中心轉(zhuǎn)軸，其活動設(shè)置在所述護筒內(nèi)；

連接軸，其與所述中心轉(zhuǎn)軸活動相連，且所述連接軸與所述中心轉(zhuǎn)軸相互垂直；

一對導輪，其分別活動設(shè)置在所述連接軸的兩端，所述一對導輪在自然狀態(tài)下置于所述護筒的外部，在外力作用下所述導輪自轉(zhuǎn)并部分或全部收入至護筒內(nèi)；

其中，在所述中心轉(zhuǎn)軸的兩側(cè)設(shè)置有扭簧，以限制所述中心轉(zhuǎn)軸在特定的角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，且所述連接軸包含微軸承，以減小導輪轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力。

4.如權(quán)利要求3所述的自動測量裝置，其特征在于，所述一對導輪沿著護筒徑向上的最大距離大于測斜管的直徑。

5.如權(quán)利要求1所述的自動測量裝置，其特征在于，所述傳感模塊包括雙軸傾角傳感器，用于檢測測斜管的傾斜角度，所述雙軸傾角傳感器的主軸對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)平面與導輪對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)平面相同，所述雙軸傾角傳感器的次軸與所述主軸相垂直并與所述主軸對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)平面垂直。

6.如權(quán)利要求1所述的自動測量裝置，其特征在于，所述微處理模塊包括：

采集單元，其與所述傳感模塊電連接，用于控制所述傳感模塊進行傾斜數(shù)據(jù)的采集；

處理單元，其與所述采集單元電連接，用于對采集到的傾斜數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理，所述數(shù)據(jù)處理包括數(shù)據(jù)的解析、加工、編碼、加密、壓縮以及組包；

存儲單元，其分別與所述處理單元以及無線通信模塊電連接，用于對采集到的傾斜數(shù)據(jù)進行存儲。

7.如權(quán)利要求6所述的自動測量裝置，其特征在于，所述通信模塊為無線通信模塊，所述無線通信模塊與天線電連接，無線通信模塊通過所述天線將傾斜數(shù)據(jù)以及指令發(fā)送至外部無線通信模塊以及接收外部無線通信模塊發(fā)送的指令以及配置參數(shù)。

8.如權(quán)利要求1-7任一項所述的自動測量裝置的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括如下步驟：

將外部無線通信模塊與測量裝置的無線通信模塊建立通信連接；

外部無線通信模塊將配置參數(shù)傳輸至測量裝置的無線通信模塊，所述配置參數(shù)包括了：數(shù)據(jù)采集的時間、頻率、間隔、各模塊的休眠與喚醒時間、數(shù)據(jù)發(fā)送的時間間隔；

測量裝置的無線通信模塊將所述配置參數(shù)傳輸至微處理模塊，并將所述配置參數(shù)存儲在存儲單元內(nèi)；

將所述測量裝置置于測斜管內(nèi)，通過外部提拉裝置對測量裝置進行下放、提拉或靜止操作；

微處理模塊內(nèi)的采集單元根據(jù)數(shù)據(jù)采集的時間、頻率和間隔控制雙軸傾角傳感器進行傾斜數(shù)據(jù)的采集；

采集單元將采集到的傾斜數(shù)據(jù)傳輸至處理單元，所述處理單元對所述傾斜數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理，并將所述數(shù)據(jù)處理結(jié)果存儲至存儲單元內(nèi)；

所述處理單元將進行數(shù)據(jù)處理后的傾斜數(shù)據(jù)傳輸至無線通信模塊，所述無線通信模塊根據(jù)數(shù)據(jù)發(fā)送的時間間隔將傾斜數(shù)據(jù)通過天線傳輸至外部無線通信模塊。