[發明專利]土體位移監測系統測斜儀測量方法

在審

• 申請號: 202010738349.0
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN112064615A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 李建國;焦迪;趙晨輝;黃清博
• 申請（專利權）人: 上海菲伽智能科技有限公司
• 主分類號: E02D1/00
• 分類號: E02D1/00;G01C9/00;G01C9/02;G01D5/26
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 孟旭彤;胡永宏

1.一種測斜儀測量方法，用于土體位移監測系統，該系統包括，

測斜管，被埋入待監測的土體中；

測斜儀組件，被置入所述測斜管內，用于獲取測斜管的傾斜數據；

升降機構，吊掛住測斜儀組件，控制所述測斜儀組件在測斜管內的上下移動；

主控制器，用于控制所述升降機構的動作，同時通過通信接口與測斜儀組件進行數據和指令交互，控制測斜儀組件的測量過程，

所述的測斜儀組件電路包括第二微處理器、傾角傳感器、光電位置檢測傳感器和第二步進電機控制器，

傾角傳感器與第二微處理器連接，采用三維MEMS芯片結構，用于檢測測斜管的傾斜角度；

第二短距通信模塊，用于向主控器批量傳輸測斜管傾斜數據；

光電位置檢測傳感器，用于對所述傾角傳感器的初始零角度的定位；

第二步進電機控制器，連接第二步進電機和第二微處理器，用于驅動傾角傳感器沿著所述測斜管的圓截面轉動；

所述測斜儀測量方法是：

S101，測斜儀組件電路接收到主控制器發出的激活指令后執行光學定位操作，所述的光學定位操作是指將傾角傳感器復位到測斜管圓截面上設定的初始零角度；

S102，等待并接收主控制器發送的包括測量深度的信息，并且根據該測量深度計算依據測量間距所需的測量步長數；

S103，第二步進電機驅動傾角傳感器沿著所述測斜管的圓截面旋轉90度，采樣測斜管圓截面90度時三維MEMS傾角傳感器X、Y軸相關垂直重力軸方向的偏移傾角；

S104，第二步進電機驅動傾角傳感器離開90角度位置旋轉到180度，采樣測斜管圓截面180度時三維MEMS傾角傳感器其X、Y軸相關垂直重力軸方向的偏移傾角；

S104，以此類推，第二步進電機依次驅動傾角傳感器傾角傳感器移動至70度和0角度至位置，采集270度和0角度時三維MEMS傾角傳感器其X、Y軸相關垂直重力軸方向的偏移傾角；

S105，測斜儀組件接收主控制器發送的時鐘同步信息，完成測斜儀組件與主控制器之間的時鐘同步；

S106，在主控制器的控制下，測斜儀組件在升降機構的鋼纜繩牽引下，在測斜管內移動一個步長的距離后停留，在該停留位置的對于傾角傳感器數據進行采集；

S107，重復執行前一步驟，當完成預定的步長數后，測斜儀組件在升降機構的牽引下回到初始位置。

2.根據權利要求1所述的測斜儀測量方法，其特征在于，在步驟S106中，啟動定時計數器定時計數，根據預定時限換算的計數值，控制傾角傳感器的旋轉時長、傾角傳感器數據采集時長、測斜儀組件一個步長的移動時長、測斜儀的每個停留時長。

3.根據權利要求2所述的測斜儀測量方法，其特征在于，所述的光學定位操作包括：

將所述傾角傳感器安裝在傾角傳感器安裝板上，使得傾角傳感器X軸指向傾角傳感器安裝板上開有的小孔方向；

在所述傾角傳感器安裝板的一側設置光接收器，在所述傾角傳感器安裝板的另一側正對光接收器的位置設置光發送器，

第二步進電機驅動傾角傳感器安裝板沿測斜管圓截面旋轉至光接收、發送器對時，所述傾角傳感器安裝板上的小孔正好位于光發送器與光接收器之間，光發送器發送的光線穿過小孔后被光接收器接收到，定義此時傾角傳感器X軸指向為相對于測斜管圓截面上的初始零角度，完成所述的光學定位操作。

4.根據權利要求3所述的測斜儀測量方法，其特征在于，所述測斜儀在測斜管內移動一個步長距離后采集該位置的溫度值。

5.根據權利要求1所述的測斜儀測量方法，其特征在于，所述的測斜儀組件將采集獲得的數據及時存儲，當測斜儀組件完成測量返回初始位置后，通過第二短距通信模塊將獲得的數據發送至主控制器。