[发明专利]基于MEMS阵列的组装式深部位移监测设备及系统

权利要求书

1.一种基于MEMS阵列的组装式深部位移监测设备，包括微机电系统MEMS倾角传感器阵列、多个倾角传感器固定工件、多个数据线连接板、多个连接管件和基岩锚固器，其中：

所述MEMS倾角传感器阵列由多个MEMS倾角传感器组成，每个MEMS倾角传感器固定在一个倾角传感器固定工件内部，所述MEMS倾角传感器固定工件的两端具有与所述数据线连接板和所述连接管件进行连接的接口，所述数据线连接板安装在所述连接管件的内壁，所述数据线连接板的内部有数据导线；

所述基于MEMS阵列的组装式深部位移监测设备采用组装式沉孔，将尚处于地表之上的部分与其他部分进行组装连接后再继续沉孔，所述倾角传感器固定工件连接在两个或多个连接管件之间；

所述多个倾角传感器通过所述数据导线相连接构成所述MEMS倾角传感器阵列，所述MEMS倾角传感器阵列中多个MEMS倾角传感器的测量数据用以通过计算来获得深部位移监测结果；以及

所述基岩锚固器安装在一个连接管件的最底部并且该连接管件在所述组装式沉孔的过程中第一个进行沉孔，在基岩锚固器沉入孔底接触基岩时，通过垂向阻力与基岩进行锚固。

2.根据权利要求1所述的设备，还包括：

多个柔性关节，每个柔性关节的两端具有与所述数据线连接板和所述连接管件进行连接的接口，所述柔性关节在所述组装式沉孔中连接在两个或多个连接管件之间，充当所述连接管件的变形位移吸能单元。

3.根据权利要求1所述的设备，还包括：

拉线式位移传感装置，其包括角位移传感器和拉线，所述角位移传感器位于钻孔地表，所述拉线的一端连接所述角位移传感器，另一端与所述基岩锚固器连接，当大位移错动发生时，随着拉线的拉伸，角位移传感器产生相应的位移数据。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述连接管件内壁上具有用于滑动式测斜仪的两两相对的测量导轨。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述MEMS倾角传感器内嵌微处理器，用于进行数据采集、协议整合、数据处理和总线接口。

6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述数据线连接板采用倒槽的方式与所述连接管件的内壁插接，所述倾角传感器固定工件与所述数据线连接板和连接管件采用扣接方式连接，扣接后具有防水功能。

7.一种基于MEMS阵列的组装式深部位移监测系统，包括数据收发装置和信息处理平台和如权利要求1-6之一所述的基于MEMS阵列的组装式深部位移监测设备，其中：

所述数据收发装置通过所述数据导线与所述多个MEMS倾角传感器相连接，用于采集来自所述MEMS倾角传感器阵列的感测数据，对所述感测数据进行模数转换后传输给所述信息处理平台；

所述信息处理平台，用于将所述数据收发装置传输的数据录入数据库并进行分析，并且根据分析结构向所述数据收发装置发送指令。

8.根据权利要求7所述的系统，还包括：

安装操作平台，用于所述基于MEMS阵列的组装式深部位移监测设备的安装施工，能够在沉孔过程中对所述连接管件进行卡死和放松，自动记录沉孔的管件长度以及所述MEMS倾角传感器的数量。

9.根据权利要求7所述的系统，其中，所述数据收发装置和所述信息处理平台之间的数据传输采用无线传输方式。