[發(fā)明專利]土體位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)斜儀測(cè)量方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010738349.0
• 申請(qǐng)日: 2020-07-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112064615A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李建國(guó);焦迪;趙晨輝;黃清博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海菲伽智能科技有限公司
• 主分類號(hào): E02D1/00
• 分類號(hào): E02D1/00;G01C9/00;G01C9/02;G01D5/26
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31227
• 代理人: 孟旭彤;胡永宏

一種測(cè)斜儀測(cè)量方法，包括：接收激活指令后執(zhí)行光學(xué)定位操作，所述的光學(xué)定位操作是指將傾角傳感器復(fù)位到測(cè)斜管圓截面上設(shè)定的初始零角度；等待并接收主控制器發(fā)送的包括測(cè)量深度的信息，并且根據(jù)該測(cè)量深度計(jì)算依據(jù)測(cè)量間距所需的測(cè)量步長(zhǎng)數(shù)；第二步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)傾角傳感器沿著所述測(cè)斜管的圓截面旋轉(zhuǎn)90度，采樣測(cè)斜管圓截面90度時(shí)三維MEMS傾角傳感器X、Y軸相關(guān)垂直重力軸方向的偏移傾角；測(cè)斜儀組件接收主控制器發(fā)送的時(shí)鐘同步信息，完成測(cè)斜儀組件與主控制器之間的時(shí)鐘同步；在主控制器的控制下，測(cè)斜儀組件在升降機(jī)構(gòu)的鋼纜繩牽引下，在測(cè)斜管內(nèi)移動(dòng)一個(gè)步長(zhǎng)的距離后停留，在該停留位置的對(duì)于傾角傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于土體位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的測(cè)斜儀測(cè)量方法。

背景技術(shù)

在建筑工程中，深基坑圍護(hù)、水庫(kù)大壩及山體滑坡監(jiān)測(cè)等項(xiàng)目中，廣泛使用測(cè)斜儀對(duì)土體變形、位移實(shí)行量化監(jiān)測(cè)。測(cè)斜儀的測(cè)斜數(shù)據(jù)是監(jiān)視被測(cè)土體形變位移的重要依據(jù)。

測(cè)斜是指使用測(cè)斜儀觀測(cè)土體內(nèi)部水平位移，一般采用一個(gè)內(nèi)部裝有測(cè)斜傳感器的測(cè)斜儀，將之置于垂直埋設(shè)在被測(cè)土體中的帶槽導(dǎo)管中往返移動(dòng)，分段測(cè)出導(dǎo)管軸線相對(duì)于鉛垂線的傾斜角度，并根據(jù)分段長(zhǎng)度和傾斜角度計(jì)算每段水平位移值。帶槽導(dǎo)管是工程測(cè)斜監(jiān)測(cè)中的專用塑料(或合金鋁)制品，通常稱為測(cè)斜管，分為直徑為60毫米和90毫米兩種規(guī)格。假定需要監(jiān)測(cè)的土體深度為30米，原則上需要垂直埋設(shè)一支總長(zhǎng)度等于或大于30米的測(cè)斜管(需要多節(jié)測(cè)斜管對(duì)接)，測(cè)斜管的上端穿透出被測(cè)土體的表面。

在現(xiàn)有的測(cè)斜操作中，大多采用人工測(cè)量方法。人工測(cè)量是通過(guò)將測(cè)斜儀與一支每隔500毫米做了標(biāo)記的信號(hào)電纜連接，經(jīng)人工操作，將測(cè)斜儀通過(guò)牽拉信號(hào)電纜的方式在預(yù)先與被測(cè)土體垂直埋設(shè)好的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)斜管中完成。根據(jù)監(jiān)測(cè)規(guī)范，由測(cè)斜管的最上端始至測(cè)斜管的最下端，每隔500毫米(即電纜沿測(cè)斜管拉伸或下放的距離)讀取一次數(shù)據(jù)；然后，將測(cè)斜儀從測(cè)斜管中拉出，將測(cè)斜儀鏡面翻轉(zhuǎn)，復(fù)由上至下重復(fù)前述測(cè)量，稱完成了一次測(cè)回。

可見(jiàn)，采用人工操作測(cè)斜監(jiān)測(cè)的勞動(dòng)強(qiáng)度較大，測(cè)量頻度較低(通常每天每支測(cè)斜管監(jiān)測(cè)一次，諸如大面積山體滑坡監(jiān)測(cè)的場(chǎng)合，需要幾天才能實(shí)現(xiàn)單支測(cè)斜管的一次測(cè)量)。

如果采用可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)的測(cè)斜設(shè)備，雖然能夠部分解決人工檢測(cè)的弊端，但是由于現(xiàn)場(chǎng)主控計(jì)算機(jī)價(jià)格昂貴、功能很單一，如果要實(shí)現(xiàn)諸如測(cè)斜儀批量數(shù)據(jù)傳輸、太陽(yáng)能充電、對(duì)測(cè)斜儀電池進(jìn)行無(wú)線充電等功能，還需要另外增加專用模塊，這樣又增加了自動(dòng)測(cè)斜設(shè)備整體成本，使得自動(dòng)測(cè)斜系統(tǒng)很難普遍采用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種測(cè)斜儀測(cè)量方法，用于土體位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，目的是為了解決現(xiàn)有的測(cè)斜設(shè)備功能單一導(dǎo)致的操作繁瑣，成本較高的問(wèn)題。

本發(fā)明實(shí)施例之一，一種測(cè)斜儀測(cè)量方法是：

S101，測(cè)斜儀組件電路接收到主控制器發(fā)出的激活指令后執(zhí)行光學(xué)定位操作，所述的光學(xué)定位操作是指將傾角傳感器復(fù)位到測(cè)斜管圓截面上設(shè)定的初始零角度；

S102，等待并接收主控制器發(fā)送的包括測(cè)量深度的信息，并且根據(jù)該測(cè)量深度計(jì)算依據(jù)測(cè)量間距所需的測(cè)量步長(zhǎng)數(shù)；

S103，第二步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)傾角傳感器沿著所述測(cè)斜管的圓截面旋轉(zhuǎn)90度，采樣測(cè)斜管圓截面90度時(shí)三維MEMS傾角傳感器X、Y軸相關(guān)垂直重力軸方向的偏移傾角；

S104，第二步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)傾角傳感器離開(kāi)90角度位置旋轉(zhuǎn)到180度，采樣測(cè)斜管圓截面180度時(shí)三維MEMS傾角傳感器其X、Y軸相關(guān)垂直重力軸方向的偏移傾角；

S104，以此類推，第二步進(jìn)電機(jī)依次驅(qū)動(dòng)傾角傳感器傾角傳感器移動(dòng)至70度和0角度至位置，采集270度和0角度時(shí)三維MEMS傾角傳感器其X、Y軸相關(guān)垂直重力軸方向的偏移傾角；

S105，測(cè)斜儀組件接收主控制器發(fā)送的時(shí)鐘同步信息，完成測(cè)斜儀組件與主控制器之間的時(shí)鐘同步；